高層建筑剪力墻結構設計優化探究

陶善雨

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 對高層建筑剪力墻的分析

1.1 高層建筑剪力墻概念

高層建筑剪力墻是采用鋼筋混凝土作為原材料砌成的墻體結構，我國現有的剪力墻結構種類很多，通常具有較好的抗震性、較強的穩定性，符合人們的審美觀。剪力墻的主要結構是由橫向承重樓板以及垂直方向承重樓板相互交錯搭接組成的高層樓房主要的承重系統，在抵抗地震、美觀方面都起到很重要的作用，還在一定程度上避免了由于承重柱帶來的空間局限，為室內創造了更大的空間，滿足現代城鎮居民的需求。

1.2 剪力墻結構自身特點

首先，剪力墻由于自身鑄造材料是鋼筋混凝土，因此具有穩定性強、表面強度好、整體性較好的特點，也為抵抗外來力的作用打下了良好的基礎。剪力墻在高層建筑上的應用替代了傳統的建筑物梁以及柱結構的承重系統，不僅增加了室內的美觀性，還避免了空間上的局限。剪力墻通常是采用鋼筋混凝土作為制作原材料，相較于其他施工材料，剪力墻的制作原料在價格上更便宜。剪力墻雖然有很多優勢，但隨著應用程度的加深，它的一些不足和缺陷也逐漸顯露出來。例如，剪力墻抵抗水平方向作用力的能力較差，剪力墻體結構內配筋比較低，剪力墻自身重量較大，在遭遇地震時，剪力墻會增加整體結構的反震力，危險性增加，也會造成鑄造成本的增加。剪力墻的自身結構在自身重量大、配筋比較低的情況下，很難保證高層建筑施工的質量要求，因此在設計施工時，要從根本上考慮剪力墻的自身利弊，依據實際情況進行改進，從而不斷提升剪力墻的質量，進而提高高層建筑的整體質量。

2 針對剪力墻特點進行優化的舉措

2.1 對高層建筑剪力墻體整體結構的設計分析

對于高層建筑，尤其是高于20層的建筑，傳統的斷肢剪力墻很難較好的保證高樓的整體性，因此，在對高于20層的樓層進行剪力墻設計時，不能采用傳統的斷肢剪力墻設計方式。在對高層建筑剪力墻整體結構進行設計時，應探索尋求更加適合高層剪力墻的技術，并依據不同的施工條件進行相應的改進，對傳統斷肢剪力墻的不足和缺陷進行相應的改進和優化。高層建筑的承重體系對設計技術的要求較高，相較于普通多層建筑，高層建筑的設計在質量要求、技術先進程度方面都有更嚴格的需求，對結構形式的選擇也顯得尤為重要，因此，在高層建筑承重體系設計時就應當選擇合適的高層建筑剪力墻結構形式，作出科學合理的施工方案，考慮工程施工費用，在滿足設計要求的基礎上，最大程度地節省施工費用，提高施工單位的經濟效益。

2.2 對高層建筑剪力墻墻肢長度以及厚度的選擇

通常來說，高層建筑剪力墻的墻肢長度一般要控制在8 m以內，墻肢過長會在很大程度上降低剪力墻的延續性，導致對外力抵抗能力下降。對于一些較高的室內進行剪力墻設計時，尤其是當剪力墻的高度比寬度大于2時，通常可以將這種剪力墻的結構形狀設計成彎曲狀，彎曲狀的剪力墻可以增加剪力墻的整體性，使其具有更好的承載能力，減少外力對其自身穩定性的影響。而當高層建筑剪力墻高度和寬度之比非常大時，為了達到設計施工要求，通常會將剪力墻改造成聯肢剪力墻，從而增加剪力墻的自身整體性和延續性。對于剪力墻墻肢厚度的選擇，通常情況，當剪力墻墻肢高度達到3 m時，為保證剪力墻的優勢，應當將剪力墻的厚度控制在200 mm。而對于一些沒有地下室的高層樓房，為了避免出現剪力墻厚度大于填充墻厚度的情況，可以將剪力墻改革成十字型或L型，進而增加整體穩定性。

2.3 對于高層建筑剪力墻配筋比的優化舉措

隨著科技的進步、人們生活水平的提高，人們對住房的安全性要求更高，剪力墻作為高層建筑主要承重體系，也逐漸受到人們的重視。提高剪力墻的結構整體性是提高高層建筑整體質量的重要舉措，因此，在剪力墻設計和施工時應注重剪力墻的配筋比的調整。剪力墻內鋼筋比例的增加無疑會增加剪力墻的整體強度，但是當剪力墻結構內鋼筋使用量增加，建筑施工成本也會相應增加，因此要在保證剪力墻整體質量的基礎上，減少鋼筋的使用，優化剪力墻的形式，從而達到滿足設計施工質量要求，滿足經濟效益最大化的目的。

3 高層建筑剪力墻施工中值得注意的問題

在高層建筑剪力墻施工中，首先應當注意輕質的隔墻材質與剪力墻墻肢使用的混凝土材質有著根本上的差異，在施工中應當采取科學合理的解決措施，否則在后期樓房投入使用后很容易出現裂痕，給居民住房安全帶來威脅。還應當做好剪力墻模板質量檢測以及承重效果的檢測，避免在墻體澆筑過程中由于缺少墻體之間的聯系而出現位置走動的情況，在檢驗中應注意風吹雨淋后墻體的質量，因為惡劣環境會使墻體質量缺陷更容易暴露。另外，要檢查墻體內線路的安置，在填充墻體時應為電線的安裝留出相應的管路，避免由于電線管路的移位導致用戶用電出現問題。

4 結語

剪力墻質量的提升在很大程度上會提高高層建筑的整體質量。本文針對當下高層建筑剪力墻自身的特點，提出剪力墻長度、厚度的選擇、配筋比的優化措施，并提出在墻體施工中應當注意的問題。

［1］ 劉彥輝，杜永峰，周福霖，等.高層剪力墻復合基礎隔震結構地震響應分析［J］.工程力學，2011，（07）：173-174.

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