簡析高層剪力墻結(jié)構剪力墻的合理布置方案

摘要：受到社會主義市場經(jīng)濟快速發(fā)展的影響，我國建筑行業(yè)的發(fā)展速度也在不斷加快，而越來越多高層建筑的建設也促進了建筑行業(yè)的發(fā)展。在高層建筑中，高層剪力墻結(jié)構已經(jīng)成為了主要的結(jié)構形式，但在實際的布置設計中難以避免存在一些問題，因此這就需要結(jié)合高層建筑的具體情況，要對高層剪力墻結(jié)構設計進行合理化布置，以此來確保高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。

關鍵詞：高層剪力墻；剪力墻結(jié)構；剪力墻布置

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟改革的不斷深化和城市化建設速度的加快，在城市規(guī)模逐漸擴大、人口數(shù)量逐漸增加的環(huán)境下，為了解決城市住房用地的嚴重問題，高層建筑的建設項目得到了不斷的增加。在高層建筑建設中，高層剪力墻結(jié)構已經(jīng)成為其主要的結(jié)構形式。由于高層建筑對其功能、安全性和質(zhì)量都提出了更高的要求，這就需要根據(jù)高層剪力墻結(jié)構的主要特征和設計要點，對高層剪力墻剪力墻進行布置的時候強調(diào)其合理性，使高層建筑能夠具有更強的抗震性、舒適性和安全可靠性。

1 高層剪力墻結(jié)構的概述

1.1剪力墻的定義

剪力墻指的是在房屋等建筑物中能夠承受得住由于地震或者是強風影響而產(chǎn)生的水平和豎向荷載力的墻體，對結(jié)構能夠起到防止剪切破壞的作用。剪力墻又被稱之為抗震墻、抗風墻和結(jié)構墻等，因此對于建筑物來說，剪力墻是其維護墻和分隔墻，這就要求在剪力墻的布置過程中，需要同時對建筑的平面和結(jié)構布置的要求進行滿足。

1.2 高層剪力墻結(jié)構的特征

從具體上來說，高層剪力墻結(jié)構的特征主要包括了抗震性強、承載能力高、剛度大和空間可利用率高。

1.2.1 抗震性強

高層剪力墻結(jié)構在一定程度上具有比較大的自重性，因此對于地震發(fā)生時產(chǎn)生的能量可以得到較好的吸收，具有較強的抗震性。

1.2.2 承載能力強

高層剪力墻結(jié)構能夠?qū)λ胶拓Q向產(chǎn)生的荷載能力進行抵抗和承受，因此在高層建筑中具有較強的承載能力。

1.2.3 剛度大

高層剪力墻結(jié)構在側(cè)向剛度上比較大，因此在水平荷載方向進行側(cè)移的程度比較小。

1.2.4 空間可利用率高

高層剪力墻結(jié)構和建筑樓板之間構成了一個受力結(jié)構體系，因此對建筑來說，在結(jié)構上比起梁柱結(jié)構，顯得更加寬敞及簡潔。再加上在建筑中的樓蓋上，通常情況下都不會設置梁和平板，這樣就可以使建筑的高度顯得較高，使空間具有較高的可利用性。

2 剪力墻合理布置的原則

2.1 剪力墻結(jié)構選擇的合理化

為了確保高層建筑的設計更具合理性，需要對剪力墻結(jié)構的選擇進行合理化。通常情況下，短肢剪力墻會在20層以下的高層建筑中得到運用，而對于20層以上的高層建筑會運用一般剪力墻結(jié)構。另外，由于一些建筑在底部具有較大的空間，在這些高層建筑中通常都會使用底部框支剪力墻結(jié)構。

2.2 剪力墻剛度的合理化

在高層建筑中的結(jié)構通常會對設計產(chǎn)生一定的變量，尤其是在剪力墻的截面、側(cè)向剛度等因素的影響下，為了能夠使高層建筑具有更強的抗震性，就需要有一定的變形量來支持。而對于變形量則需要具有一定的約束限制條件，確保剪力墻的剛度在得到合理化后，能夠滿足并且接近于結(jié)構所允許的最大變形數(shù)值。

2.3 剪力墻數(shù)量的合理化

在高層剪力墻結(jié)構中，高層建筑結(jié)構所具有的抗震性強弱與剪力墻的數(shù)量具有緊密的關系。若高層建筑處于地震區(qū)域，那么要是剪力墻的數(shù)量比較少，那么就會導致高層建筑結(jié)構能夠進行抗側(cè)的剛度比較小，從而導致建筑出現(xiàn)較大的變形；而若是剪力墻的數(shù)量比較多，又或者是墻肢的長度保持不變，但是墻肢具有較大的厚度，則會導致高層建筑結(jié)構的抗側(cè)性剛度較大，那么在地震的作用下就會導致結(jié)構本身的自振周期逐漸縮短，從而使建筑的上部結(jié)構出現(xiàn)的內(nèi)力增加，影響了高層建筑的使用壽命。因此，對剪力墻的數(shù)量要進行合理化的選擇。

3 高層剪力墻結(jié)構剪力墻的合理布置措施

3.1剪力墻結(jié)構的平面和立面布置

對于高層剪力墻結(jié)構來說，荷載能力的分配和傳遞對剪力墻的效用發(fā)揮具有較大程度上的限制，因此在進行剪力墻結(jié)構合理布置的時候要加大平面和立面方面布置的合理性。

3.1.1 剪力墻結(jié)構平面的合理布置

對于剪力墻結(jié)構來說，水平荷載能力是其在設計的時候具有主要決定作用的因素。因此在進行平面設計布置設計的時候，要盡量使墻肢得到對應，剪力墻要具有成對性，從而經(jīng)由連梁形成一個筒體；而在電梯間或者是樓梯間對剪力墻進行筒體布置，能夠使筒體的作用得到充分的發(fā)揮；而在轉(zhuǎn)角位置上要盡可能地進行布墻，因為角部的墻體對結(jié)構進行扭轉(zhuǎn)具有較大的作用，所以能夠?qū)Y(jié)構的抗扭剛度進行大幅度的改善。

3.1.2 剪力墻結(jié)構立面的合理布置

為了能夠使軸壓比得到更好的滿足，并且滿足其他的條件和要求，對墻體的截面進行有效的減小，并且對墻體的變收截面進行合理的控制和減少，從而滿足截面越小，結(jié)構所需鋼量就越少的要求。

3.2 剪力墻荷載能力的合理取值

對于高層剪力墻結(jié)構來說，會受到混凝土構件較大的容重。因此若是沒有對剪力墻的荷載能力進行合理化的取值，那么則無法對剪力墻結(jié)構進行相應的優(yōu)化。通常情況下，對荷載能力沒有進行合理取值的情況主要包括了以下幾個方面：

（1）對具有較大荷載程度的樓梯間及衛(wèi)生間等進行局部性區(qū)域的荷載能力取值；（2）對高層建筑的裝修荷載能力和面層的做法沒有進行合理化的計算，對管線進行埋設的具體情況不夠了解就采取偏大數(shù)值的方法進行統(tǒng)一計算。為了能夠更好地對剪力墻荷載能力進行合理取值，可以對門窗等有關洞口進行合理性的折減。而對于不同的墻體材料，其所具有的荷載能力具有較大的差別，再加上灰砂磚荷載、幕墻荷載以及混凝土砌塊的荷載能力上具有較大的差距，因此在進行布置設計的時候需要對墻體材料進行明確性的選擇。對于高層建筑來說，應采用合適的輕質(zhì)墻材。

3.3 剪力墻高厚度的合理選擇

為了能夠使剪力墻結(jié)構的延性得到充分的滿足，一般情況下，剪力墻的墻肢長度都不會超過8米。而高寬比例比2大的細高剪力墻的延性比較好，因此能夠避免高層建筑結(jié)構出現(xiàn)剪切破壞的現(xiàn)象。而對于剪力墻的厚度來說，根據(jù)相關的規(guī)范和標準，為了能夠確保剪力墻具有較高的穩(wěn)定性和較大的剛度，要在剪力墻結(jié)構上滿足其位移比、周期比等各種指標，一般情況下會采用L、T、Z或者是十字型的截面方式來進行布置設計，通常剪力墻的厚度選擇是200mm，以此來滿足剪力墻的剛度和穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

綜上所述，在建筑行業(yè)發(fā)展速度不斷加快的環(huán)境下，高層剪力墻結(jié)構作為目前高層建筑結(jié)構的主要方式，因此在對高層剪力墻結(jié)構進行設計和布置的時候，要對高層剪力墻結(jié)構進行全面性的了解。根據(jù)建筑的具體情況和設計要點，嚴格遵循高層剪力墻結(jié)構合理布置的原則，對高層剪力墻結(jié)構剪力墻的合理布置采取相適應的措施，對剪力墻結(jié)構的平面、立面、荷載能力和高厚度進行合理的選擇和布置，以此來滿足高層建筑的結(jié)構安全性要求，確保高層建筑的質(zhì)量，促進建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

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