剪力墙结构设计十篇

剪力墙结构设计篇1

关键词：框架剪力墙结构；特点；剪力墙设计

中图分类号：S611文献标识码： A

前言

着我国国民经济不断发展对高层建筑的需求愈来愈大且高层建筑体型日趋复杂，各种不同功能的用房综合在一起组成形态各异，高层建筑给结构设计增加了一定的难度，在我国，大多数高层建筑都采用的是框架-剪力墙结构进行设计，该结构除了抗震性能优越，还能够更好的发挥建筑功能。

一、框架-剪力墙结构的特点

1、框架-剪力墙结构的变形特点

框架剪力墙结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构所组成。这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下，剪力墙是竖向悬臂弯曲结构。其变形曲线呈弯曲型，楼层越高水平位移增长速度越快，顶点水平位移值与高度是四次方的关系。框架在水平力作用下，其变形曲线为剪切型，楼层越高水平位移增长越慢。

框剪结构，既有框架，又有剪力墙，它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，在水平力作用下，楼板使它们水平位移协调一致，不能各自自由变形，在不考虑扭转影响的情况下，在同一楼层的水平位移必定相同。因此，框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈反S形的弯剪型位移曲线。

2、框架-剪力墙结构的受力特点

框剪结构在水平力作用下，由于框架和剪力墙协同工作，在下部楼层，因为剪力墙位移小，它拉着框架变形，使剪力墙承担了大部分剪力；上部楼层则相反，剪力墙的位移越来越大，而框架的变形反而小，所以，框架除负担水平力作用下的那部分剪力以外，还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力，因此，在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小，但框架中仍有相当数值的剪力。框架与剪力墙之间的楼层剪力分配比例和框架各楼层剪力分布情况，随着楼层所处高度不同而变化，与结构刚度特征值直接相关。

二、框架剪力墙设计

1、剪力墙的布置

在进行剪力墙布置时，要求均匀、分散和对称以及周边。分散就是要求控制好剪力墙的数量，不能太少，而且刚度不要太大，要适中，因为刚度太大，墙承受的压力也比较大，很容易过早的被破坏，处理起来难度也比较大，很难满足施工要求。在施工过程中不要因为局部发生损坏而影响到整体的性能，要保证不会使个别墙受力太集中；连续的尺寸不要太长，抗侧力构件数量相对多一些，分散一些。周边主要是考虑建筑物抵抗扭转的能力，能够保证刚度中心与平面中心吻合。在布置剪力墙时，使其保证对称，从而大大增强抵抗扭转的内臂力，有效提高抗扭转的能力。

剪力墙布置的具置应设置在平面形状变化的位置，通常是端角和角隅等部位的应力集中处，比如高层建筑的楼梯间、电梯间以及管道井处，都在一定程度上会削弱楼板的刚度，对框架剪力墙的设计造成不良的影响，因此，在建筑工程中，可以采用钢筋混凝土剪力墙来加固这些薄弱的部位。对于剪力墙的间距，原则上是随着建筑物不断的升高，抗震设防的烈度越高，取值越小。

2、剪力墙数量的确定

在框架剪力墙结构设计阶段，柱、梁截面的尺寸可以由结构构造的要求决定。但是剪力墙的数量关系到整个结构体系的安全和经济的合理性，因为从抗震的角度来说，增加剪力墙的数量可以提升整个高层建筑物的抗震性能，但是从经济的角度来说，应当适量的减少剪力墙的数量，所以，对于剪力墙合理数量的计算要进行优化设计。剪力墙的合理数量按照许可的位移决定，在符合装修要求和框架剪力墙结构定点位移与层高的比例的条件下，适当增减剪力墙的数量。要采用结构自振周期校核剪力墙布置的数量是否合理，在地震周期短和地震力大的地方，可以适当的增加剪力墙的数量增加结构的刚度，可以根据具体的施工情况和建筑高度以及地区设防烈度采用不同的方法取值。

3、框架剪力墙结构的抗震设计

在设计框架剪力墙结构的抗震性能时，必须符合相关规程。在水平力作用下，框架剪力墙结构底层的框架部分所承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩有一个比值(以下简称力矩比值)，根据这个比值的不同，要采取不同的设计：当力矩比值小于lO％时，按剪力墙结构进行设计，其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计。当力矩比值大于10％但不大于50％时，按框架一剪力墙结构设计，力矩比值在5O％至80％之间的，按框架剪力墙结构设计，其最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用。当力矩比值大于80％时，按框架剪力墙结构进行设计，但其最大适用高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。

对于少墙框架结构，抗规2010版第6.1.3条第1款规定力矩比值大于50％的均为少墙框架，但高规2010版第8.1.3条第4款规定力矩比值大于80％的为少墙框架，实际工程中可按高规的规定设计；对于少墙框架的剪力墙，因其成不了第一道防线，故笔者认为无需按框架剪力墙结构计算其配筋，抗规2010版第6.2.13条第4款规定少墙框架结构的框架部分的地震剪力值宜采用框架结构模型和框架剪力墙结构模型二者计算结果的较大值采用，鉴于少墙框架规范的不确定性及具体计算的复杂性，笔者建议实际工程中少采用这种结构方案。

4、剪力墙肢截面短肢分类

按墙肢截面高度与厚度之比,剪力墙墙肢可分为一般剪力墙、短肢剪力墙、及柱形墙肢。高规JGJ3-2010规定一般剪力墙指的是各墙肢截面高厚比大于8的剪力墙,短肢剪力墙指的是截面厚度不大于300mm、各墙肢高厚比大于4但不大于8的剪力墙,而当墙肢的截面高厚比不大于4时宜按框架柱进行截面设计。一般剪力墙墙肢较长,抗侧刚度大,能承受很大的水平及竖向荷载,因此无论是整体截面墙还是整体小开口墙及联肢墙的墙肢都应优先布置一般剪力墙。短肢剪力墙因墙肢较短,有利于住宅建筑布置,可以减轻结构自重,应用比较广泛,但其抗震性能较差,地震区应用经验不多,可用于整截面墙或整体小开口墙及联肢墙的墙肢中,考虑到高层建筑的安全,其数量不宜过多,规范对其有严格的限制。因此,在结构设计中,应多布置一般剪力墙,少量采用短肢剪力墙。但一般剪力墙也不是墙肢越长越好,当墙肢高长比H/hw或剪跨比大于2的一般剪力墙,称为高墙,其受力状态为弯剪型和弯曲型,其破坏为弯曲破坏,属于延性破坏。墙肢高长比H/hw或剪跨比不大于2的,在水平地震作用下的破坏模式或为剪切破坏,或为剪弯破坏,很难避免出现剪切斜裂缝,尤其H/hw≤l或剪跨比小于l的墙肢,称为矮墙,其破坏均为剪切破坏,类似短柱,属于脆性破坏,在高层建筑中严禁采用。高规JGJ3-2010规定对于较长的剪力墙宜设置弱连梁将其分成长度交均价的若干墙段，各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3，墙段长度不宜大于8m 。

5、框架-剪力墙中连梁设计

框架-剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作，刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。在铰结体系中，由于没有考虑连梁的约束作用，使得楼板作用显著，要保证剪力墙与框架协同变形和工作，楼板必须绝对刚性。在刚结体系中，连梁对墙和柱都会产生约束，连梁将承担着较大的剪力和弯矩，约束作用明显，并可以与楼板一同作为连接构件，传递弯矩、剪力、轴力。当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时，整个结构处于弹性工作阶段。当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时，连梁形成塑性铰消耗地震能量，结构刚度降低，自振周期加大，地震力降低，减轻结构破坏。但由于连梁跨高比小，两端连接的墙或柱刚度差异较大，连梁变形产生较大的内力而破坏。连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏，设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏，让连梁先屈服，形成塑性铰。连梁设计时可以考虑以下措施:(1)对连梁的刚度进行折减，既保证了塑性铰出现在连梁上，又减少其内力，满足结构设计要求。(2)若连梁刚度折减后内力还是过大，截面设计困难，可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。(3)为保证连梁的延性，设计时应做到“强墙(柱)弱梁”，“强剪弱弯”，截面尺寸应符合规范设计要求。(4)不宜将楼面主梁支承在连梁上。

结束语

进行建筑框架剪力墙结构设计过程中，要对剪力墙进行科学的布置，采用合理的数量，选择适当的连接方式，不仅可以有效减少重复的工作，而且可以达到预期的经济目标。

参考文献

剪力墙结构设计篇2

随着生活水平和审美水平的逐渐提高，越来越多的人对其身处的建筑空间尤其是居住空间的舒适性、美观性和其平面布置的合理性、可利用率提出了更高的要求。以往住宅结构体系选型中经常采用普通框架结构和框架-剪力墙结构，其突出隔墙的柱构件对建筑空间的划分和使用会产生较大的限制，既不美观也不利于空间利用，已明显不能满足人们对建筑空间功能性和美观性的较高需求[1]。而剪力墙结构既能够保证建筑结构具有良好的安全性，又能够使建筑室内墙面更加平整、空间布局更加科学合理，因此当前高层住宅中已更多地运用了剪力墙结构体系。剪力墙的形变和受力特征，与框剪结构基本相似，而它相对于框剪结构的内力分配及刚度分配却更加科学合理，这样的结构形式可以促使建筑工程取得更好的功能效果及经济效果。以下就剪力墙结构设计中的难点和要点谈几点笔者的体会。

2剪力墙的优化布置

剪力墙应按建筑平面的2个主轴方向或建筑单元的主轴及其垂直方向完成双向布置，避免出现仅单向有墙的布置形式，针对不同的建筑平面形式可以有以下布置方式[2]。1）常见的矩型、T型和L型平面，可根据2条主轴线方向双向布置；2）J角型平面和Y型平面，可根据自身3个轴线方向和其相应的垂直轴线方向分别双向布置；3）弧形平面、正多边形平面和圆形平面形式，可根据径向和环向分别双向布置。建筑工程平面中剪力墙的布置，要简单规则且应始终遵循双向和对称均匀的原则，内外剪力墙尽量相交、对直，避免一字形剪力墙的出现，应尽可能地促使建筑结构的质量中心与墙体刚度中心重合，以达到降低扭转影响的目的。为实现既能保证建筑工程剪力墙的承载能力和抗水平力能力，又尽量增大建筑的可使用空间且节约造价的目的，应控制剪力墙的平面布置数量和间距，即应有效控制剪力墙结构的抗侧力刚度，其数值应满足规范位移要求但也不可过大，使剪力墙结构拥有更加科学、合理的侧向刚度。若想要判断剪力墙结构侧向刚度以及剪力墙数量是否合理，实际工作中可以根据公式（1）计算：T=（0.04～0.05）n（1）式中，n为剪力墙结构层数；T为建筑结构自振周期。通过式（1）计算得出的T值可以和通过结构计算软件建模计算的自振周期T1进行对比。若T＞T1，就说明建筑剪力墙数量过多，这时就需要相应地减少剪力墙的数量或是在较长剪力墙中部合适位置设置结构洞口，通过这种方式来降低剪力墙的刚度大小；相反的情况，就需要适当地增加剪力墙的设置数量。如图1所示。

3确定剪力墙的厚度

抗震设计的剪力墙结构中，剪力墙的平面尺寸要求为：一二级抗震等级的剪力墙，其底部加强部位厚度应不小于剪力墙层高或无支长度的1/16且不小于200mm，其他部位则不小于1/20且不小于160mm；三四级抗震等级的剪力墙，其底部加强部位厚度应不小于剪力墙层高或无支长度的1/20且不小于160mm，其他部位则不小于1/25且不小于160mm。例如，某建筑工程处在抗震设防烈度9度区，属于一级抗震的剪力墙，不考虑层高因素，底部1、2层为加强部位，剪力墙的厚度至少为200mm，而3～12层剪力墙厚度至少为160mm。

4剪力墙长墙肢的处理

剪力墙结构应保证有一定延性[3]。就细高形状的剪力墙而言，它往往极易成为具有弯曲破坏特性的延性剪力墙，可以有效避免受到脆性剪切破坏的影响。如果墙的长度相对较大，那么为保证每段墙高宽比例大于2，就应该运用开洞的办法把较长的墙分割成多段小而且具备均匀性特点的独立墙段。如果长墙段无法人为分割，且其他剪力墙墙段的长度又较小时，小墙段受力较小，墙体配筋也少。如果小墙肢没有充足的配筋作为保障，大震时将使得整个墙面结构受到较为严重的破坏。为有效防止这一状况的出现，对于长度大小8m的墙肢，设计人员可以采用2种措施来实施处理：一是开施工洞，这种方法就是指在实际施工过程中在墙上留出洞口，当建筑工程施工已经结束时砌填填充墙，把长墙分为若干个短墙肢；二是开计算洞：这种方法指的是在计算结构过程中设置洞，处于正式施工时依旧是混凝土墙，利用此种计算方法，可强化其他小墙肢配筋，一般情况下适合在工程地下室外墙等不易进行开洞的工程中使用。

5设置边缘构件箍筋

剪力墙边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件，其中约束边缘构件配筋区域又分为“阴影部分”及“非阴影部分”。现行规范中，对“阴影部分”的纵向钢筋与箍筋或者拉筋的配置均有明确的规定，设计时容易理解、执行。而“非阴影部分”只要求其箍筋配箍特征值是“阴影配箍特征值的1/2，箍筋或者拉筋沿纵向间距及纵向钢筋需怎样配置并没有做出明确要求，导致当前工程设计中的做法相对混乱，建议纵向钢筋可以在箍筋交叉点位置按照剪力墙纵向分布筋进行设置[4]。此外还需注意，为充分发挥约束边缘构件的作用，在剪力墙边缘构件范围内箍筋的长短边比值不应超过3，邻近的2个箍筋间应相互搭接。

6剪力墙的延性设计

常见的剪力墙结构中，经常出现连梁的高度较高而刚度较大，连梁中往往仅配置普通的抗剪箍筋和受弯纵向钢筋，其延性较差。对于这种连梁，应用斜向交叉配筋可有效提高连梁的抗剪性能和延性，然而由于受到造价等因素的影响，其在实际工程中应用的相对较少。设计中应该合理控制剪力墙墙肢的长度大小，将长墙切割为开洞连肢墙，在洞顶位置设置跨高比不小于5的弱连梁，建筑窗台底部和窗顶墙体使用砌体填充。通过弱化处理，剪力墙和连梁都将拥有较好的抗震耗能能力、更大的延性以及比较轻的自重，而且钢筋的实际使用量也相对较小。

7剪力墙设计中的几个原则

设计剪力墙结构时应遵守以下设计原则：剪力墙墙肢应简单规则，剪力墙结构侧向刚度不应过大；剪力墙应该尽量布置在恒荷载较大位置、平面形状变化处、楼梯位置；在平面布置时应尽量保持对称、均匀，以降低结构扭转，无法保证对称时，需要使建筑结构刚度中心与质量中心尽量重合。在纵向布置上尽量保证剪力墙贯通建筑全高，从而使建筑结构上下刚度均匀且连续；墙上的洞口尽量设置在墙体的中间部位，不宜将其设置在剪力墙的端部或者柱边。对于高层建筑，不可运用全部短肢剪力墙结构形式，如果短肢剪力墙相对较多，那么需要布置普通的剪力墙，进而形成普通剪力墙和短肢剪力墙共同承担水平力的剪力墙结构。如果在剪力墙结构中墙数量较少且墙肢较短，则为防止水平荷载影响下楼盖平面内发生弯曲变形，需要对剪力墙的最大间距进行严格控制，注意剪力墙的数量和结构高度、结构体型之间的内在联系。

8结语

剪力墙结构设计篇3

【关键词】剪力墙平面布置 扭转刚度 刚心 质心

引言

剪力墙是钢筋混凝土多高层建筑中不可缺少的基本构件，由于它是截面高度达而厚度相对很小的“片”状构件，虽然它有承载力大和平面内刚度大等优点，但也具有剪切变形相对较大、平面外较薄弱的不利性能；此外开洞后的剪力墙形式变化多，受力状况比较复杂，因而了解剪力墙的特性，发挥其所长，克服其所短，是正确设计剪力墙的关键。

1、剪力墙的合理布置

剪力墙结构应双向布置，抗震设计时双方向的抗侧刚度宜接近，避免悬殊。衡量双方向抗侧刚度是否接近可检查电算结果中两个方向的第一振型的周期和楼层层间最大位移与层高之比u/h是否接近。

在框架结构中适当的布置剪力墙可弥补框架抗侧刚度不足，扭转刚度不足的缺点。算例1中，有一10层的框剪结构，由于业主的要求往往要求设置砼电梯筒，砼筒体偏置导致结构第一周期为扭转，这时只需在合适的地方布置剪力墙就能实现结构扭转刚度的增大。以下用四种方式布剪力墙来说明这一点。前两种为纵向布墙见图1.1，发现Y向刚度调整过度，扭转仍为第一周期。后两种为横向布墙见图1.2，刚心与质心的坐标已较为接近，第一周期为平动。具体模型结果参数比较详见表1.1图1.3，框架及框剪结构中，由于剪力墙的数量较少，通过改变剪力墙的数量可使结构刚心的位置产生明显的变化，但是在剪力墙结构中，墙体的数量已经很多，增加或减少墙体已经很困难了，则可以通过改变墙体的厚度或开洞的大小来实现刚心位置和质心位置的尽量靠近。

因建筑功能要求剪力墙偏置的结构，应通过剪力墙墙厚的变化、洞口的设置等措施，确保结构刚度中心与质量中心基本重合，以减小结构的扭转。在另一方向远离楼层刚心处设置足够数量的剪力墙，也可有效的限制一方向抗侧力构件偏置引起的结构扭转。

α——整体性系数；I——剪力墙对组合截面形心的惯性矩； ——扣除墙肢惯性矩后的剪力墙惯性矩； ——第j列连梁的折算惯性矩； ——第j列连梁的截面惯性矩。 ——梁截面形状系数，矩形截面时 =1.2； ——第j墙肢的惯性矩；m——洞口列数；h——层高； ——第j列洞口两侧墙肢形心间距离；H——剪力墙总高度； ——第j列洞口连梁计算跨度，取洞口宽度加连梁高度的一半； ——系数，

当3～4个墙肢时取0.8；5～7个墙肢时取0.85；8个以上墙肢时取0.9。弹性阶段，剪力墙的性能与整体系数α有关。整体系数为连梁刚度与墙肢刚度的比值。弹性分析表明：连梁刚度小、α≤1时，连梁对墙肢的约束弯矩很小，可以忽略连梁对墙肢的约束，把连梁看成是铰接连杆，只传递水平力，墙肢各自承担水平力，剪力墙的刚度、承载力为各墙肢刚度、承载力之和；连梁刚度大、α≥10时，连梁对墙肢的约束大，在水平力作用下，剪力墙的截面应力分布接近直线，剪力墙接近整体墙，剪力墙的刚度，承载力大；1≤α≤10时，为联肢剪力墙，工程中的剪力墙大部分为联肢剪力墙；剪力墙洞口加宽，墙肢截面长度减小，而连梁与墙肢的刚度比增大，α>>10时，剪力墙逐步变化为框架两端与剪力墙在平面内相连的梁为连梁。如果连梁以水平荷载作用下产生的弯矩和剪力为主，竖向荷载下的弯矩对连梁的影响不大（两端弯矩仍然反号），那么该连梁对剪切变形十分敏感，容易出现剪切裂缝，则应按规范有关连梁设计的规定进行设计，一般是跨度较小的连梁；反之，则宜按框架梁进行设计，其抗震等级与所连接的剪力墙的抗震等级相同。

对于剪力墙连梁应根据连梁的强弱采用不同的计算模型，当为较强连梁（连梁的净跨度ln与连梁截面高度h的比值ln/h5）时采用梁元模型计算。这样更接近于真实情况。

高层建筑结构在水平力作用下几乎都会产生扭转，最大的位移角一般在结构单元的尽端处，所以提高结构本身的抗扭刚度，对满足规范对位移角的限值有重大的意义。加大刚度的措施有：尽量在边缘位置布置剪力墙；将周边剪力墙加厚或加长；利用窗台空间将框架梁或弱连梁加高变成强连梁等当梁的一端（或两端）与剪力墙相连，且梁跨高比小于5的非悬臂梁称为连梁。抗震设计的连梁由于其跨高比小，刚度大，常作为主要的抗震耗能构件，在地震作用下（有时甚至在多遇地震作用下）连梁产生很大的塑性变形，刚度退化严重，而连梁的刚度退化加大了剪力墙的负担，因此，在结构分析中应适当考虑连梁刚度过早退化的工作特点，加大墙肢的设计内力，对连梁的刚度折减是考虑连梁梁端出现的塑性变形，但不是连梁的失效。

剪力墙结构是以剪力墙及因剪力墙开洞形成的连梁组成的结构，其变形特点是弯曲型变形，目前有些项目采用了大部分由跨高比较大的框架梁联系的剪力墙形成的结构体系，这样的结构虽然剪力墙较多，但受力和变形特性接近框架结构，当层数较多时对抗震是不利的，宜避免。

3、实例分析：

某住宅33层，层高2.9米，主要屋面标高95.650，带一层地下车库，采用钢筋混凝土剪力墙结构。平面长约43米，宽约16.65米。建筑功能布置详见图3.1，北面中部集中设置了一部楼梯和四个电梯筒，是剪力墙布置比较集中的地方。南面由于设置了阳台，布置了大量的门连窗，需要剪力墙开大洞，因此形成了许多小墙肢。初算之后，结构的刚心质心偏离较大，结构的第二周期为扭转。设计总体思路削弱北面的墙，加强南面的墙，加厚东西两侧山墙，尽量使刚心质心靠近。方案一：为避免北面小墙肢C，将墙肢C取消，开大洞口。北面由于墙体比较集中，将A墙肢取消。同时将南面墙厚及东西山墙加厚至300且延伸高度至26层。计算后周期较好，第二周期平动系数0.76，Y向风载位移1/1017，接近规范限值。详见图3.2，但笔者认为该方案，多处开大洞，连梁跨高比均大于5，形成框架梁。在地震作用下，连梁失去耗能意义，对抗震不利。方案二：根据“弱化中间，加强周边”的原则，将AC处墙肢补上，开小洞，减少洞口宽度，形成ln/h

4、结论

剪力墙结构布置原则首先结合建筑功能布局将剪力墙均匀布置于平面，使刚心坐标与质心坐标尽量靠近；其次根据“弱化中间，加强周边”原则，加强周边剪力墙，特别是离结构刚心最远的剪力墙刚度以加大结构的抗扭刚度；然后根据位移等参数对墙体开必要的结构洞口，但是不宜形成过多的框架梁，保证结构的耗能特性。以上原则不分先后，也可同时进行。依据这些原则使结构设计变得有目的性和有规律可循。

参考文献：

[1]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）Techinical specification for concrete structures of tall building

[2]建筑结构设计问答及分析/朱炳寅编著。—北京：中国建筑工业出版社，2009 questions and analysis of building structure design—beijing： China Architecture & Building Press ，2009.

[3]多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例/李国胜编著。—2版。—北京中国建筑工业出版社，2011.1 processing and example problems of high rise reinforced concrete structure design/Li Guosheng. —beijing： China Architecture & Building Press ，2011.1.

剪力墙结构设计篇4

关键词：剪力墙 高层设计

从2005年12月份，我参与了深圳宝安绿海名居的结构设计，绿海名居位于宝安西乡，是个面积超过十万平方米商住小区，最高23层。主要为剪力墙结构或框支剪力墙结构。以下是我对剪力墙结构设计做的一些总结：

A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度：

全部落地剪力墙――非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为150、140、120、100、60m

部分框支剪力墙――非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为130、120、100、80m，9度抗震时不宜采用

A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度：

6度、7度、8度抗震时，将本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用

9度抗震时，应专门研究

（说明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度）

B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度：

全部落地剪力墙――非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为180、170、150、130m

部分框支剪力墙――非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为150、140、120、100m

B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度：

6度、7度抗震时，按本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用

8度抗震时，应专门研究

结构的最大高宽比：

A级高度――非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为6、6、6、5、4

B级高度――非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为8、7、7、6

质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；

其他情况，应计算单向水平地震作用的扭转影响

考虑非承重墙的刚度影响，结构自振周期折减系数取值0.9～1.0

平面规则检查，需满足：

扭转：A级高度不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍

B级高度、混合结构高层、复杂高层不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍

楼板：有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50％

开洞面积≤该层楼面面积的30％

无较大的楼层错层

凹凸：平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30％

竖向规则检查，需满足：

侧向刚度：

除顶层外，局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25％

楼层承载力：

A级高度――抗侧力结构的层间受剪承载力（宜）≥相邻上一层的80％

薄弱层抗侧力结构的受剪承载力（应）≥相邻上一层的65％

B级高度――抗侧力结构的层间受剪承载力（应）≥相邻上一层的75％

（说明：楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和）

竖向连续：

竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力不得由水平转换构件（梁等）向下传递

水平位移验算：

多遇地震作用下的最大层间位移角（高规表4.6.3）

罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120

舒适度要求：

高度超过150m的高层建筑，按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最大加速度限值为：住宅、公寓0.15m/s2，办公、旅馆0.25m/s2

伸缩缝

1.最大间距：现浇45m，装配65m

2.可适当放宽最大间距的条件：

①顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率

②顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层

③每隔30～40m留出后浇带，带宽800～1000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带砼两个月之后浇灌

④顶部楼层改用刚度较小的结构形式，或顶部设局部温度缝，将结构划分为长度较短的区段

⑤采用收缩较小的水泥，减少水泥用量，砼中加入适宜的外加剂

⑥提高每层楼板的构造配筋率，或采用部分预应力混凝土

防震缝

1.最小宽度：按框架结构的50％取用，但不宜小于70mm.

框架结构防震缝最小宽度规定为：高度≤15m的部分，70mm；超过15m的部分，6度、7度、8度、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m，缝宽加宽20mm

2.缝两侧结构体系不同时，按不利情况确定

缝两侧房屋高度不同时，按较低房屋高度确定

3.缝沿房屋全高设置，地下室和基础可不设，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接

4.相邻结构基础存在较大沉降差时，宜加宽防震缝

墙体布置

宜双向布置，尤其是抗震时应避免单向布置

门窗洞口宜上下对齐，成列布置。底部加强部位不宜采用错洞墙，且所有部位不宜采用叠合错洞墙

墙肢长度不宜超过8m，且墙段总高与墙肢高度之比应大于2.当墙肢较长时宜开设洞口，各墙段间设置弱连梁

应避免楼面梁垂直支承在无翼墙的剪力墙的端部（《审查要点》3.6.3/6）

当墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应至少采取以下一种措施：

一般剪力墙的底部加强部位高度的取值：

（说明：当有地下室时，墙肢总高度应从地上一层（首层）算起，但底部加强部位应额外加上地下室的高度）

截面设计

构件截面长边与短边之比大于4时，宜按墙的要求进行设计（《砼规》10.5.1）

矩形截面独立墙肢的长度与厚度之比不宜小于5

当其比值小于5时――其在重力荷载代表值作用下的轴压比限值，当一、二级抗震时，应较正常墙肢的相应值减0.1，三级时不宜大于0.6

当其比值不大于3时――宜按框架柱进行设计，但纵向钢筋的最小配筋率不变，且箍筋宜沿全高加密

双肢剪力墙的抗震设计中，墙肢不宜出现小偏拉，当任一墙肢出现大偏拉时，两墙肢均应将弯矩设计值和剪力设计值乘以1.25的增大系数

（说明：剪力墙墙肢不同受力状态的延性优劣――小偏拉

剪力墙截面设计的内容：平面内的斜截面受剪、偏压或偏拉、平面外轴心受压

在集中荷载作用下，墙内宜设置暗柱，并注明暗柱纵筋的连接方式，无暗柱时应进行局部受压承载力验算

一级抗震时，墙体的水平施工缝处宜进行抗滑移验算

截面厚度

一、二级抗震时，底部加强部位≥（内容参见高规）

其他部位≥

（《砼规》11.7.9/1）补充：当墙端无端柱或翼墙时，≥层高的1/12

三、四级抗震时，底部加强部位≥

其他部位≥

非抗震时，≥

当不能满足上述要求时，应进行墙体的稳定计算（高规附录D）

剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于160mm.

截面尺寸还应符合受剪要求

剪力墙的厚度不宜小于楼层高度的1/25（《砼规》10.5.2）

轴压比限值

一般剪力墙底部加强部位――二级抗震0.6、一级（7、8度）抗震0.5、一级（9度）抗震0.4

参考文献：

1、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002

剪力墙结构设计篇5

关键词：剪力墙；结构设计；使用研究

前言

剪力墙结构由于其抗侧刚度大，能有效地减少侧移，且具有较好的抗震性能，因而被广泛应用于多层和高层钢筋混凝土建筑中；同时采用现浇剪力墙结构，可以将承重墙与分隔墙合二为一，相对来说比较经济；另外，室内较框架结构简洁，没有露梁、露柱现象，外形美观，便于室内布置，使用功能更好，且增大了使用面积，因此受到欢迎。剪力墙由墙肢和连梁两种构件组成，其结构承载力及刚度都很大，侧移变形小，抵抗水平侧移能力强，经过合理设计可做成抗震性能很好的廷性剪力墙。缺点是由于剪力墙最大间距的限制，使建筑平面和使用空间受到一定的局限。结构的延性一般不如框架结构和框架剪力墙结构体系，结构自重较大，总高度不大时，结构材料耗费可能较多。因此，在剪力墙结构设计过程中充分掌握其优缺点，进行合理的设计，达到既能保证建构筑物的质量又能节省资金、材料是每个设计人员所需掌握的。剪力墙结构中，墙是一平面构件，它除了承受水平作用力和弯矩外，还承担竖向压力；在轴力，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下是一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下，剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

一、剪力墙结构的超长问题分析

一是剪力墙结构刚度大，受温差影响大，混凝土的收缩产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大；当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝，其主要原因就在此。

二是剪力墙结构多用于住房和公寓，使用状况复杂，一旦私人购买的房子出现裂缝，虽然没有安全问题，但处理起来问题多、难度大、社会影响大。

三是混凝土结构受温度或收缩形变的影响与众多因素有关；而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂，混凝土收缩大，约束应力积聚也大，施工工艺及管理也难控制，环境影响使用变化难于判断，因此更难于解决混凝土收缩变形时，在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。

四是目前混凝土中水泥用量普遍增大，加上由于混凝土强度的提高，使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生，使结构出现裂缝的因素增多。

五是普遍使用商品混凝土泵送施工，为了泵送，增大水泥用量，减少了中粗骨料含量和骨料粒径，加上泵送混凝土配合比和施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量，增加产生裂缝的因素。

综上所述，在处理超长结构时，特别是处理超长的剪力墙结构时更要特别慎重：当发生由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝时，建议采用对结构施加预应力的方法并结合采用设计构造措施、施工措施共同给予处理。

二、剪力墙转角部位开设转角窗的问题分析

随着建筑平立面体型的多样化，在不少的居住建筑外墙转角客户要求设置转角窗，高层剪力墙结构的角部是结构的关键部位，在角部剪力墙上开设转角窗，这不仅消弱了结构的整体抗扭刚度和抗侧力刚度，而且使临近洞口的墙肢、连梁内力增大，扭转效应明显，对结构抗震不利。

一是B级高度及9级设防A级高度的高层建筑不应在角部剪力墙上开设角窗或挑阳台。

二是8度及8度以下级设防A级高度的高层建筑在角部剪力墙上开设角窗或挑阳台时，应采取以下措施：①洞口应上下对齐，洞口宽度不宣过大，连梁高度不宜过小，并加强其配筋及构造；②洞口两侧应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，宜采用“T”、“L”、“[”型等截面的墙体，墙体厚度在底部加强部位不小于层高的1/12，其他部位不小于1/15，且不小于180mm，墙端暗柱纵向配筋适当加强；③宜提高洞口两侧墙肢的抗震等级，并按提高后的抗震等级满足轴压比限值的要求；④转角处楼板应加厚，配筋宜适当加大，并配置双层双向配筋；也可于转角处板内设置连接洞口两侧墙体的暗梁；⑤结构电算时，转角梁的负弯矩调整系数、扭转折减系数均取1.0，抗震设计时，应考虑扭转藕联的影响。

三、剪力墙连梁设计在实际应用中的问题分析

剪力墙连梁的含义：剪力墙连梁即两端都与剪力墙相连且与剪力墙的夹角不大于25度，跨高比小于5，刚度可以折减的梁。在墙肢和连梁的协同工作中，剪力墙应该具有足够的刚度和强度。剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏，也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则，同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服，而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。连梁一般具有跨度小，截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。因此在实际工程中要使连梁的设计满足强剪弱弯的要求，就必须考虑以下几个方面：

一是关于连梁刚度的折减。连梁由于跨高比小，与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，连梁屈服时表现为梁端出现裂缝，刚度减弱，内力重新分布。因此在开始进行结构整体计算时，就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第4.1.7条中规定：“在内力与位移计算中，所有构件均可采用弹性刚度，在框架―剪力墙结构中，连梁的刚度可予以折减，折减系数不应小于0.55”。

二是加连梁跨度减少高度。在连梁设计中，刚度折减后，仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况，这时可以增加洞口的宽度，以减少连梁刚度。减少了结构的整体刚度，也就减少了地震作用的影响，使连梁的承载力有可能不超限。如果只是部分连梁超筋或超限，则可采取调整连梁内力来解决。调整的幅度不宜大于20%，且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。

三是增加剪力墙厚度。亦即增加连梁的截面宽度，其结果一方面由于结构整体刚度加大，地震作用产生的内力增加，另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比。由于该片墙厚增加以后，地震所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙，而是小于这个比例，因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。

四是提高混凝土等级。混凝土等级提高后，结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例，有可能使连梁的受剪承载力不超限。

五是地震区高层建筑的剪力墙连梁，在进行了上述调整后，仍有部分不符合承载力要求时，可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。然后按“强剪弱弯”的要求，配置相应的纵向钢筋。此时，如果不能保证连梁在大震时的延性要求，应重新计算整个结构，必要时调整结构布置，使连梁的承载力符合要求。

结语

总而言之，以上都是在进行剪力墙结构设计工作中经常遇到的几个比较实际的问题，这些问题相对都比较复杂，只有把互相制约的因素统一协调，才能取得比较理想的结果。

参考文献：

剪力墙结构设计篇6

【关键词】剪力墙结构 建筑 结构设计 作用

中图分类号：TU318 文献标识码：A

剪力墙结构由于其抗侧刚度大、侧移小和抗震性能好等特点，被广泛用于现代建筑结构设计中，尤其是高层建筑的结构设计。但在其结构设计的过程中可能会存在设计偏于保守等现象或设计不合理等情况，造成一定的浪费或结构安全性不够等。因此在当前情况下有效做好剪力墙结构的设计，对于建筑结构的整体稳定性而言，存在着其现实的研究意义。

一、剪力墙结构概述

剪力墙又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体，在高层建筑结构不应采用全部剪力墙的剪力墙结构；剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。抗震设计时，墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。当墙较少时，如墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%~40%，则可以按普通剪力墙结构设计下限规范规定，用户可以灵活掌握如果在剪力墙结构中，只有个别小墙肢，不应看成剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。

剪力墙结构设计的基本原则

既要满足刚度要求又要具有很强的变形性能和延性。剪力墙结构中，墙体会承受多方面的力度，既有水平剪力和弯矩，还承担竖向压力；在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作，因此，设计时候一般都是设计为延性弯曲型。既可以增加抗震性能，又可以防治脆性剪切造成破坏。

剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其肢长与厚度的比值，当比值≤3时可按柱设计，当比值在3到5之间时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。

剪力墙在设计时候要尽量避免平面外搭接，实在避免不了时应按规范采取相应措施，以保证剪力墙平面外安全。

墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。

三、剪力墙结构设计的优缺点

随着建筑行业的科技含量不断提高，在剪力墙的制作方面也加入了更多新的材料和工艺，这是随着人们对于建筑空间的稳定性以及舒适性的要求越来越高而不断与之相适应的。在建筑梁板架构中，梁体通常是暴露在建筑外端的，如果采用吊顶的方法对梁体进行遮挡，直接会影响到楼层空间的实际高度，使建筑物内部是舒适感下降。剪力墙与楼板之间的配合能够解决空间压迫问题，使楼层之间的高度间距不会改变。剪力墙在高层房屋空间设计中除了不会减少现有的高度空间的功能之外，还具有很好的纵向重力承载能力，另外，剪力墙还具有横向平衡作用力，可以间接增强建筑物的整体框架结构的稳定性，确保建筑物具有良好的抗震性能。

此外，剪力墙在高层建筑的使用中也有部分缺陷，如高层建筑楼层之间的自重过大，需要对楼层的上下结构分别进行受力分析，要求建筑物基础稳定性达到一定的标准。另外，剪力墙作为建筑物的主要分割墙体时，并不能完全按照建筑物内的空间功能区分对建筑物进行完全分割，因此在建筑物内部设计中表现出灵活性较差的特点，尤其在诸如写字楼、商场一类的大空间公共场所建筑中不适宜应用。

四、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

1、框架剪力墙结构。框架剪力墙结构指荷载由框架和剪力墙共同承担，根据框架部分承受的地震倾覆力矩占结构总地震倾覆力矩的比值，采用的设计方法不同。这种结构形式主要适用于局部大空间的建筑结构当中，采用剪力墙与框架互相结合的一种结构方式，如果是局部大空间的建筑，可以采用框架结构来承担建筑大空间的部分，同时又可以充分利用剪力墙的自身特点，在一定程度上提高建筑物的抗侧能力，这样才能够满足高层建筑物大空间的需求。

2、剪力墙合理定位。剪力墙最好沿主轴方向或其他方向进行双向布置；对于抗震设计的剪力墙结构应特别避免仅单向有墙的结构布置形式。从基本来讲其应当从以下三个方面进行优化。首先对于一般的矩形、L 形、T 形等平面，则沿着两条轴线的方向进行布置。其次对于部分j 角形平面、Y 形平面，可以沿其三个轴线方向布置。再者对于正多边形，圆形及弧形平面，可以沿径向及环向布置。总之剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则，尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合，从而减少扭矩。而内外剪力墙应尽量拉通、对直。剪力墙肢截面宜简单、规则。剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。为充分发挥剪力墙的抗侧力刚度和承载能力，增大剪力墙可利用空间，剪力墙的间距不宜太密，使结构具有适宜的侧向刚度。判断结构侧向刚度与剪力墙数量的适应程度，可以选用经验公式T=(0．05—0．06)n，其中n为结构层数。公式计算出来的T1值与搭模计算的周期T2相比较．TI>T2 则表示剪力墙偏多，可适当减少剪力墙数或开些适合的大洞来减小墙的刚度，反之则需要增加剪力墙数量。

3、短肢剪力墙的轴力设计值和剪力设计值。短肢剪力墙的受力主要来源于竖向荷载，其次则是水平荷载，短肢剪力墙在重力荷载代表值影响下形成的轴力设计值的轴压比，抗震等级达一、二、三级后通常要分别控制在0.5、0.6、0.7。有的短肢剪力墙没有翼缘、端柱如：一字形的短肢剪力墙，忧郁延性达不到要求，其轴压比限值需做出降低调整，需减小0.1，短肢剪力墙的抗震等级需尽可能高级点，这样做的主要作用是为了在构造上对短肢剪力墙的延性加以调整。在设计短肢剪力墙的剪力过程中，处理要对底部结构进行调整外，还要顾及至 其它结构层，一、二级抗震等级轴压比需乘以增大系数1.4和1.2，这样做的好处是为了防止短肢剪力墙受到太大的损坏。

4、合理应用剪力墙结构设计理念与计算方法。在剪力墙结构设计中，必须选择合理的设计方案，这是保证建筑主体结构质量的重要环节。剪力墙结构处于受弯工作状态时才能有展现良好的延性，所以，剪力墙的形式应以高细为主，如果剪力墙过长，可能形成低宽剪力墙，由于剪力墙呈现为脆性，难以满足抗震要求。因此，在剪力墙结构设计中，必须经过精确的计算，虽然国内在设计工作中已经基本实现了计算机代替人工操作，但是在部分环节的计算中仍需依靠设计人员丰富的工作经验予以解决。

为了加强我国剪力墙结构设计的深入应用，需要充分利用国际国内两个市场，两种资源来提高我国剪力墙结构在具体施工中的技术以及设备，同时在引进国外先进的管理经验，也要聘请国外的专业才人，这样才能够真正的将那些先进的思想和文化转化为我们自己的知识。除此之外还需要加强我国建筑单位的职责规范，坚决避免那些本应该使用剪力墙结构，但是为了降低成本而减少材料或者是标准的行为发生，进一步规范我国的建筑市场。

参考文献：

[1] 李松.中高层住宅中的框架—剪力墙结构优化设计研究[D]. 武汉理工大学 2006

[2] 徐娜.框架-剪力墙结构中剪力墙刚度的优化[D]. 南京理工大学 2005

[3] 冯宏团.框—剪结构的剪力墙优化研究[D]. 西安理工大学 2005

[4] 孟焕陵,沈蒲生.均布荷载及集中荷载作用下框-剪结构中剪力墙的合理数量[J]. 华中科技大学学报(城市科学版). 2004(01)

剪力墙结构设计篇7

关键词：剪力墙；建筑结构设计；应用分析

Abstract: with the rapid development of modern social economy, innovation of shear wall structure design to promote the construction of career development, play a major role in building structure design. But with the wide application of shear wall structure design, in the construction of its application techniques are also increasingly update. This paper studies the process of the application of shear wall structure design in architectural design, rational analysis in the construction of its application principle, and puts forward the corresponding measures, improve the safety management of construction and the quality of construction.

Keywords: shear wall; structural design; application analysis

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

在经济全球化的趋势下，建筑结构设计也推陈出新，剪力墙在建筑设计中的应用日益广泛，成为建筑结构设计富有创新力的重要形式。剪力墙结构不但抗侧刚度比较大、侧移能力较小、而且抗震效果非常显著，使剪力墙结构应用越来越灵活。对剪力墙的大概位置很模糊、不能正确把握截面形状尺寸的安置、相关的技术规范不健全等因素都严重制约高层建筑的剪力墙的结构设计，导致它不能把整体应用水平发挥得淋漓尽致。所以必须要有独特框架结构的露梁露柱、全新的剪力墙结构，才能为了满足现代复杂多变的建筑结构的创新要求。

一、建筑结构剪力墙设计过程中的原则分析

(1)剪力墙的高度和宽度都比较大，只是厚度很小，由于受到受力作用的影响，所以它的形状比较接近柱子，呈现出板状的几何特征。然而它与柱子不同的区别是，剪力墙肢长度和厚度的比例。当这两者之间的比例小于或等于3时，它才可以按照柱子结构进行设计，当比值在大于3小于5的范围内，它有区别于柱子的设计，可以按照双向受压构件设计。

(2)剪力墙结构具有抗侧刚度比较大、侧移能力较小、良好的抗震效果等优点，深受建筑工程设计人员的喜爱。相对而言，它的平面的内刚度和实际的承载力比较大，平面外刚度和承载力很小，在和平面外的梁进行连接的时候，容易造成墙肢的外弯矩状，所以为了保证保剪力墙平面外的质量和安全，一般情况下都尽量不与平面外的梁进进行连接。

(3)在水平和竖向作用下进行墙的整体设计，得出按偏压进行正截面承载力的计算，以及按照斜截面受剪承载力进行验算。在负荷载作比较集中的计算下，局部受压承载力会随之而增加。在剪力墙承载力计算中，不但要取带翼墙的计算宽度的最小值和墙肢总高度的十分之一，还要综合虑剪力墙之间的间距和门窗洞口之间的翼缘宽以及取剪力墙厚度的六倍和两侧翼墙厚度的六倍长度等。

二、墙肢的种类和结构的设置

(1) 剪力墙的墙肢只要分为两种两类：一般剪力墙、短肢剪力墙。一般剪力墙中，它的墙肢截面高度与厚度的比值是8：1。短肢剪力墙的截面高度与厚度之比为6:1。剪力墙开洞的类型有：整截面墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架等。小墙肢的墙肢截面高度与厚度之比为5:1。当它们之间的比值为3：1时，我们可以按照框架柱进行截面的设计，让框架柱更具有防震的显著效果，最终可以得出轴压比、剪压比以及箍筋体积率等。

(2)剪力墙的结构布置

高层建筑施工的过程中的基本任务是发挥合理利用土地资源和空间资源。具备良好的空间工作性能是对高层建筑的基本要求，结合剪力墙结构的应双向布置，才能设计出完整的结构空间。结构体系不但可以提高建筑物抗震性能，还可以使剪力墙的设计结构更完整，保证应用过程中高质量水平的发挥。在抗震的设防区，为了使两个方向刚度更接近，必须使用双向布置剪力墙，让剪力墙平面上的分布具有均匀和平衡的特点，刚度中心和建筑物中心位置要准确，才能达到减少扭转的作用，调整刚心位置也可以改变墙肢长度和连粱高度。因为剪力墙具有抗侧刚度比较大、结构自振周期短、抗震能力强的特点，所以阻碍了它的设计结构的发展。比如：采用主次结构，可以增大墙体间距、减少墙体数量、降低结构的抗侧移刚度、降低结构重量、降低墙体的水平地震剪力和弯矩等。利用剪力墙的抗侧刚度和承载力的均匀和平衡的特点，我们可是适当降低纵横墙体的厚度。因为剪力墙的平面内刚度及承载力很强，平面外刚度及承载力都比较小。当剪力墙与平面外方向的粱连进行时候，可容易引起墙肢平面外弯矩的现状，当梁高是墙厚两倍时，梁端弯矩造成墙平面外的安全事故的处理中就比较合适采用主次结构这种方法，进一步提高剪力墙平面外的质量安全管理。为了避免降低墙肢平面外变矩的情况，我们在设计截面较小的楼面梁可以通过铰接或半刚接的形式。

(3)剪力墙结构的厚度和配筋的合理设置。因为剪力墙具有的高度和宽度较大，厚度较小的特点，由于受到受力作用的影响所以较接近柱子形状的特点。剪力墙结构的厚度可以按照按抗震规范来选取。在剪力墙底部加强部位墙厚一、二级抗震等级的时候必须要大于200厘米，大于层高的1/17,其他的部位也必须要大于160毫米；墙端头无翼墙或暗柱的时候也必须要大于层高的1/12,这些规定都不适用于八度地震区和低高层剪力墙结构的设计中。在小于15层建筑中的剪力墙结构设计中，重力荷载代表值作用下的轴压比值都必须要小于0.2，电算结果墙体一般只需要构造配筋，可是它的底部功能都必须是在4层以上，所以厚度要大于240毫米。假如业主要求室内视野开阔，不受空间的限制，不考虑外纵墙，横墙朝外端头的设计以及不可以有翼墙或端柱的设计，所以当层高在3到5米时，墙的厚度一般在在350左右，那是明显不符合设计要求的。所以采用概念设计分析比较适用于特殊的高层建筑中。

墙体的配筋率是强调在一到三级抗震等级的剪力墙中，竖向和水平分布筋的最小配筋率都必须要大于0.3%，部分框支剪力墙底部加强部位的配筋率要大于0.35%，这比较适用于较长的高层剪力墙结构设计中。所以相对于结构比较矮小的剪力墙，要合理增加水平的布筋和增高配筋的数量，特别是在是梁那些比较敏感的部位。

三、剪力墙中连梁设计

(1)连梁是指在进行剪力墙的构造中连接墙肢与墙肢之间的梁。在受到水平荷载的情况，会造成墙肢扭曲的情况，连梁的两端会产生转角，使连梁产生内力的反弹作用。在墙肢连接时，会减少它的内力和变形的效果，所以这会改善墙肢的受力状态。可见连梁成为剪力墙结构设计中不可或缺的环节，对墙肢的连接起到相应的约束作用。所以要提高强塑性铰的部位的性能，进而完善抗震结构的设计。对塑性铰部位需要采取强制有力的措施，但是剪力墙顶层、楼电梯间墙不能当做加强的部位。

(2)连梁设计的策略。连梁的跨高比和截面尺寸受到很多因素的制约，影响到剪力墙连粱的设计水平。因此梁承载力超限、连梁截面等现象都是不规范的。我们可以结合很多方法来进行设计。比如：降低连梁的刚度；增加剪力墙洞口的宽度和减小连梁高度；还可以增加剪力墙实际的厚度等。

结束语：进行建筑结构设计剪力墙结构合理的应用，可以在减少施工的成本和提高高层建筑的质量。设计师可以根据建筑结构设计剪力墙结构的应用原则，剪力墙的结构布置和进行连梁。在剪力墙结构设计中．提高体系的刚度、设计出简洁美观的建筑外形。具体问题要具体分析，不同的建筑，剪力墙的应用方法也不一致，所以要采取相应的建筑技巧才能保证剪力墙最完美效果的发挥，保证建筑的质量和安全。

参考文献：

[1]齐楠.浅议高层建筑剪力墙结构设计[J].黑龙江科技信息，201l，(17)．

[2]吕瑞孝，姜剑虹．高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点[J].科技信息，2011，(19)．

[3]秦艳，焦雏．剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导，2011，(27)．

剪力墙结构设计篇8

【关键词】剪力墙结构；住宅建筑；加强部位

目前的社会发展中，越来越多的剪力墙结构受到了施工单位和施工企业的青睐。由于剪力墙结构在施工的过程中存在着抗侧拉能力高、位移小以及抗震性能好的优势而得到了社会各界人士的关注，同时这种建筑结构体系还是一种集承重、抗风、抗震和围护为一体的综合墙体结构，其在施工中被广泛的应用在各种经济材料中，已成为应用的焦点所在。尤其是在目前的高层建筑工程项目中，剪力墙结构设计和施工更是成为工程建设中的重点环节。

一、剪力墙长墙概述

在剪力墙长墙设计的过程中，其布置位置和数量需要我们在工作中进行深入系统的分析和总结，并且按照相关的施工规定来进行全面、综合优化与控制。随着社会的发展，剪力墙结构在建筑工程的应用日渐增多，其施工设计制度和方法也得到了有效的完善。这种结构体系的应用对于改善传统建筑结构中存在的露梁露柱以及室内结构和空间布置不足的问题十分重要。这种结构体系的应用是在原来的剪力墙和框架结构的基础上形成的一套系统化的结构体系和方式，是墙体长度较长的一种剪力墙结构方式。

二、剪力墙长墙布置

剪力墙作为承受竖向和水平作用的一种综合性结构，其在应用的过程中通常利用将其分为长墙、短肢剪力墙、框架-剪力墙结构等。这种结构在施工和设计的过程中需要我们根据相关的布置要点和设计工作流程进行综合、系统的规划和设计，使得各方面问题都能够得到良好有效的发挥，从而确保工程施工效益和质量。

1、结构平面布置

在高层建筑结构中，为了提供良好的空间工作性能和工作优势，剪力墙长墙结构在布置的过程中需要我们从双向进行全面系统的布置，从而形成系统、完善的空间布置模式和结构体系。这种剪力墙结构体系的应用对于提高室内空间的结构整体性和个性化布置至关重要。同时在剪力墙长墙布置的过程中，由于抗侧拉能力和承载能力较大，因此在工作中为了充分利用剪力墙的长墙能力，减少工作中存在的不必要荷载和刚度冲突，通常都是利用空间结构的设计要求来进行全面分析，使得墙体在设计中不易控制的太过没浓密，从而保证了居民对于室内空间要求。

2、竖向布置

剪力墙在竖向布置的过程中容易受到侧拉力的影响而出现一定的问题，同时对于墙体结构的整体性和墙面的综合性都存在着一定的不足和缺陷，这对于墙体布置中极容易造成连续性的墙体模式，进而影响到墙体结构的整体性工作要求，对于墙体的抗拉侧能力带来了一定的影响和不足。

3、墙肢高宽比

对于一些墙体结构布置要求较为严格的环节，在工作的过程中对于墙体结构要采用合理的工作流程和工作体系进行全面系统的控制，使得墙体结构的整体性得到保证，并且有效的避免了由于墙体高宽比例不均匀而出现的脆性破坏或者承载能力不足的现象。这种问题的出现一方面给工程设计和施工带来了影响，同时也极容易造成墙体结构综合性控制出现一定的质量缺陷。

4、剪力墙长墙和加强部位

（1）抗震设计和分析是剪力墙结构中最值得我们研究和探索的一个要点，也是目前工程项目中处理的关键环节。在剪力墙长墙结构中，为了避免墙体结构整体性出现问题，在剪力墙设置中顶层不能够作为加强部位来进行处理。这样作的目的是对塑性铰部位可以有更明确的措施，与由于温度、收缩等需要的加强措施区别；

（2）剪力墙长墙塑性铰出现后，剪力墙长墙应具有足够的延性，剪力墙长墙底部塑性铰出现都有一定范围，该范围内应当加强构造措施，提高其抗剪切破坏的能力。

三、长肢剪力墙长墙设计要求

长肢剪力墙长墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙长墙，一般剪力墙长墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙长墙。当截面高度与厚度之比小于3时，应按柱计算（当形成异型柱时，则应按异型柱的要求设计，但高层建筑中不允许采用异型柱框架结构），至于剪力墙长墙高度与厚度之比大于3、又小于5的剪力墙长墙，实际上也是长肢剪力墙长墙，由于它们更弱，可以提出不宜采用小于5的墙肢，对这种小墙肢的轴压比应修予更严格的限制，因此即使采用长肢剪力墙长墙，也要尽可能使墙肢截面高度与厚度之比大于5。

近年兴起的长肢剪力墙长墙结构，有利于住宅建筑布置，又可进一步减轻结构自重，应用逐渐广泛。但是由于长肢剪力墙长墙抗震性能较差，地震区应用经验不多，考虑高层住宅建筑的安全，其剪力墙长墙不宜过少、墙肢不宜过短，可以对长肢剪力墙长墙的应用范围应在设计中加以限制，并采取一些加强措施。

1、应用范围

高层建筑结构不应采用全部为长肢剪力墙长墙的剪力墙长墙结构。设计时应注意：长肢剪力墙长墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙长墙），形成长肢剪力墙长墙与筒体（或一般剪力墙长墙）共同抵抗水平力的剪力墙长墙结构；其次，具有较长肢剪力墙长墙的墙的剪力墙长墙结构最大适用高度应比规范中剪力墙长墙结构的规定值适当降低，7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。

2、加强措施

对于长肢剪力墙长墙设计中应着重以下加强措施。

（1）为限制过多的剪力墙长墙的数量，在抗震设计时，筒体和一般剪力墙长墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩50%；

（2）抗震设计时，长肢剪力墙长墙的抗震等级应比规范中规定的剪力墙长墙的抗震等级提高一级采用；目的是从构造上改善长肢剪力墙长墙的延性。

剪力墙结构设计篇9

关键词：建筑工程；剪力墙设计；结构设计

建筑工程的结构设计十分重要，而其中的剪力墙的结构设计更是重中之重。我国建筑行业的线管企业和部门必须重视起来剪力墙的结构设计工作，发现目前我国建筑工程设计中的剪力墙结构设计中出现的问题，然后加以解决。

在进行剪力墙的结构设计时，要考虑设计的可操作性和实际性，还有施工方式对设计可能造成的影响。而在施工时，需按照结构设计来施行，同时，对于设计中不符合实际的地方，可灵活地做出更改。目前我国的建筑工程结构设计和施工中还存在一些问题，严重影响建筑工程的质量和安全，因此必须对其进行分析和改进。

一、建筑工程概述和加强剪力墙结构设计的意义

建筑工程涉及的范围很广泛，它包括勘测、设计等技术活，及各种工程设施，铁路、电站等都包含其中。剪力墙设计是建筑工程结构设计中很重要的一个部分。科学合理的剪力墙设计是保证建筑工程建设工程顺利实施的必要前提，建筑工程的施工也是整个工程的关键环节，施工前的设计越完美，施工中的细节越完美，建筑的质量也就越高。在进行剪力墙的结构设计时，要考虑设计的可操作性和实际性，还有施工方式对设计可能造成的影响。而在施工时，需按照结构设计来施行，同时，对于设计中不符合实际的地方，可灵活地做出更改。

二、目前我国建筑工程设计中的剪力墙结构设计中存在的问题

目前，我国建筑工程在剪力墙结构设计以及施工方面还存在一些问题，严重影响我国建筑工程的质量和使用寿命，其中一些细小的问题往往不仅会给工程的功能造成很大的破坏，而且会给建筑里的居民的生活带来很多的不方便，一些严重的问题甚至会对附近居民的生命安全造成威胁。

（一）建筑工程剪力墙设计结构中的设计工作不合格

和国外的建筑工程设计相比，我国的建筑工程建设研究起步较晚，经验还不足。在建筑工程的施工方面，存在的最大问题是，为了提高施工效率和降低工程成本，往往设计的质量得不到保证，即出现所谓的"豆腐渣"工程。这在很大程度上是由于建筑工程施工设计的专业性不够导致的。首先，施工人员有时并没有考虑施工设计的实际性，没有实地考察，也没考虑施工过程中可能会出现的问题，只是想当然地对建筑工程的结构进行设计，导致设计出很多不合乎当地实际情况的结构。这种设计出错往往很难在施工过程中加以弥补，一些低级的设计错误可能导致建筑工程的功能出现问题，而一些严重的设计错误甚至会降低建筑工程的质量，降低工程的安全性。

（二）建筑工程施工中缺乏有效的管理制度

土建筑工程剪力墙建设中有很多问题，尤其是对建筑工程过程中的施工人员的管理，这些都对建筑工程的质量有着至关重要的影响。如果不加强人员管理，往往会导致很多问题。首先，在我国的很多建筑工程剪力墙的施工中，施工人员过于追求施工效率，不考虑建筑工程的质量和设计的合理程度，就会导致建成后的建筑工程出现一些质量问题，影响工程的使用寿命和安全。其次，施工人员的自身专业素质和能力还不够，有的施工人员不按照企业的施工要求和规章制度来进行施工，在工作中随心所欲，不按照原本的剪力墙设计图纸来进行，或者出现各种偷工减料和怠工的行为，不仅拖慢了工程的施工进度，而且可能给工程的质量安全造成隐患，给国家带来很大的经济损失。

（三）建筑工程剪力墙结构的施工人员缺乏足够的专业知识和技能

一些工作人员没有足够的专业素质和责任意识，对于建筑工程的工程结构和建筑工程常用的材料属性也不够了解。因此在剪力墙的施工过程中@些人员往往会做出错误的材料选择，降低剪力墙的结构强度。此外，一些施工人员缺乏足够的专业技能，对各种建筑工程的仪器的操作也不够熟练，很多施工步骤都达不到企业和国家规定的要求和标准，这就会在很大程度上影响建筑工程的质量和安全，还会导致严重的经济损失。

三、目前我国建筑工程剪力墙结构设计施工中的问题的解决对策

对于以上问题，建筑企业和相关国家部门必须加以重视，认真对待，以正确的对策来处理这些问题。

（一）建筑企业要重视建筑工程剪力墙的结构设计工作

在建筑工程剪力墙的施工中，设计师的设计工作要放在第一位，保证每一个结构都有足够的理论支撑，因为一旦工程设计出现问题，在实际的施工过程中就很难再进行改正。在对土木建筑工程剪力墙结构进行设计时，必须详细考虑可能出现的各种潜在的问题，并针对这些问题制定出合适的解决办法，从而保证设计的合理性。在设计时建筑工程设计师首先要考虑的是剪力墙结构的安全问题，设计师要对设计的剪力墙的地基稳固方案进行思考，保证地基的稳固。同时，在具体施工过程中，一旦出现设计师意料之外的情况，必须找出问题所在，并提出正确的解决措施，确保建筑工程的安全性。

（二）企业在建筑工程剪力墙的施工过程中要严格管理

管理人员必须对施工工作加以重视，加强对剪力墙施工的各个环节的管理，企业要及时完善规章制度，确保建筑工程的人为失误降到最低。工作人员在施工过程中，要全面了解并思考施工细节，并向专业人员询问确保在施工中不会发生理解上的失误，保证建筑工程质量。

（三）建筑工程的施工人员要提高自己的专业素质

施工人员要不断提高自己的专业能力和知识的积累，在能够保证剪力墙的质量合格的情况下尽量使用物美价廉的材料。施工人员专业素质的提高，也会反过来促进我国建筑工程的不断发展和完善。企业在空闲时请专业人员来对施工人员培训，提高施工人员的专业素养和技能，培养施工人员的职业道德，确保在工程的质量上精益求精。

四、总结

剪力墙设计结构对于建筑工程的质量至关重要，企业和国际必须加以重视，完善相关制度，提高施工人员素质。只有这样才能促进我国的建筑工程质量的提高。

参考文献：

[1]刘波.多层建筑剪力墙结构施工方案[J].民营科技，2017（01）：178.

剪力墙结构设计篇10

[关键词]剪力墙结构设计 建筑 应用

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0172-01

在很多的建筑结构设计中都应用了剪力墙结构设计，这是因为剪力墙结构在性能上有更好的抗震性，同时在刚度上也是非常好的。在进行高层结构设计的时候，剪力墙结构得到了更为广泛的应用。但是在建筑结构设计中，对剪力墙的位置和布置以及尺寸大小，是否符合施工在很多方面并没有明确的规定，这样就使得在进行设计的时候，设计人员只能根据自身的经验来进行设计，同时在进行在对建筑结构进行设计的时候，不可避免的会遇到一些问题，对出现的问题进行更好的解决，才能确保设计的合理性。

1 剪力墙结构设计遵循的基本原则

在建筑设计中进行剪力墙的设计要遵循一定的设计原则，而且在进行设计的时候一定要严格满足这些要求。在进行剪力墙设计的时候，墙高和墙宽是要注意的首要问题，在进行设计的时候经常会出现墙面非常大，在厚度上却是非常小，这样在受力方面是存在着一些问题的，同时在进行设计的时候，一定要对建筑中的区分好剪力墙和柱的作用，在肢长和厚度之间是存在一定比值的，当比值小于三的时候就要进行柱的设计，当比值大于三的时候才能进行剪力墙的设计。剪力墙在设计的时候，不仅仅要承担水平面的受力，同时要承受竖向的压力。剪力墙作为一个平面的构件，在弯矩和剪力的综合作用下是要承受很大的作用力的，而且在水平力的作用下，使得剪力墙的强度一定要满足要求，同时要具有一定的延性。剪力墙在使用的时候是需要一个平面内很大刚度和承载力的，这样就使得平面外的刚度和承载力相对是较小的。同时在剪力墙和平面外的梁相连接的时候，一定会造成墙肢在平面外出现弯矩的情况，这样就一定要采取相应的措施来进行防范，保证剪力墙在平面外也可以是非常安全的。剪力墙在进行设计的时候，要进行设计方面的计算，在竖向和水平力的作用下，要对结构进行整体的分析，保证设计出来的墙体可以很好的承受这些荷载。剪力墙在进行计算的时候，还要对宽度和剪力墙之间的距离进行充分的分析，这样才能更好的确保建筑物的使用效果。

2 剪力墙的特点分类

在建筑结构设计中应用剪力墙结构设计，这要是因为剪力墙在使用的时候表现出了良好的使用效果。剪力墙在建筑结构中抗侧刚度非常好，而且在承受压力以后不会出现较大的侧移。建筑在遭受到地震的时候，剪力墙的抗震能力也是非常好的，在使用的时候，剪力墙使得室内的墙面非常的平整，住户在使用的时候会更加的满意。剪力墙在进行分类的时候，主要是根据剪力墙的开洞大小来进行的，同时和开洞的尺寸大小也是有很大关系的，可以将剪力墙分为整体上小开口的剪力墙、实体墙、壁式框架和多肢剪力墙。整体上小开口的剪力墙是指开洞面积较小的剪力墙，这种剪力墙在受力方面表现出来的特点就是在墙的连接位置不会出现过大的突变。实体墙就是没有开洞的墙，这种墙在受力的时候，不会出现突变，也不会出现反弯点的情况。壁式框架是指墙的开洞尺寸较大，在受力的时候非常容易出现突变的情况，在很多的楼层中还有可能会出现反弯点的情况。多肢剪力墙，是指空洞成列形状布置的墙，在受力方面是不会出现过大的突变的。

3 剪力墙的布置原则

在进行剪力墙设计的时候，一定要沿着主轴方向进行双向或者是多向的布置，尽量不做单方向（一字型）剪力墙，这样可以更好的确保剪力墙的受力效果。剪力墙在抗震设计的时候，要保证两个方向（X，Y）的剪力墙可以在刚度上相互接近，同时要保证剪力墙尽量简易。高层建筑设计的时候，剪力墙要避免出现单向的设计模式，这样在发生地震的时候，剪力墙的抗震效果才能更好的发挥。剪力墙设计的时候，对剪力墙的数量也要进行必要的控制，不是越多的剪力墙就是越好的，只要做到数量均匀即可。剪力墙在配置方面精简合适，这样并不是说剪力墙的使用效果就会受到影响，恰好相反，剪力墙的配置越多，其抗震效果反而并不是太好。

剪力墙在竖直方向上要做到从下往上连续的布置，以避免发生刚度的突变情况。而在高层建筑中，剪力墙的墙肢截面要遵循简易的原则，剪力墙在竖直方向的刚度要均匀，剪力墙的洞口或者门窗要形成明确的墙肢和连接梁。剪力墙在布置设计时不能使之过于密集，要使整个结构具有相互适应侧向的刚度，如果侧向刚度过大，不仅会加大其墙体本身的重力，还会在地震发生时增大地震力，从而加大建筑震害的可能。

4 剪力墙结构设计及计算的优化措施

4.1 剪力墙结构设计的优化原则

在剪力墙机构中，剪力墙一般沿着主轴方向或其它方向进行双向布置，使之形成一定的空间结构，而抗震设计的剪力墙结构，应避免单一的布置剪力墙，并要使两个受力方向的抗侧刚度相互接近，以便于使其具有一定的空间工作性能。

4.2 剪力墙结构计算的优化原则

首先，楼层的最大层间与层高之比的调整原则。规范规定在计算多地震作用的楼层最大层间位移时，要以楼间弯曲变形为主，计入扭转变形，可以不扣除结构整体弯曲变形。因此，对于高层建筑应当尽可能地扭转变形最小，但是又不能够仅仅根据这项层间位移不满足而盲目地增加竖向构件的刚度。然而，在实际结构设计中，有的设计师一看某一方向的层间位移不满足规范要求，就不断地增加该项的侧向刚度，这是不可取的。

其次，楼层最小剪力系数的调整原则。当满足短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩不能超过40%的前提下，要尽可能的减少剪力墙的布置，并以大开间剪力墙布置方案为目标，使其结构具有适宜的侧向刚度使楼层最小剪力系数不小于规范限制，这样做能够减轻结构自重，有效地减小地震作用的输入，同时可以降低工程建设成本的投入。

最后，剪力墙连梁的调整原则。剪力墙连梁的跨高比一般不宜小于2.5，跨高之比小于2.5的连梁很容易出现剪力和弯矩超过规范的限值，有关规范规定了跨高比不小于5的连梁宜按框架梁进行设计，即跨高比不小于5的连梁刚度不应折减。然而跨高比在5～6之间时，如果连梁刚度不折减就很容易出现剪力或弯矩超限。