淺析高層建筑結構設計特點與剪力墻設計

趙振鑫

摘要：隨著時代的發展和人類生活水平的逐步提高，人們對衣食住行這些基本生條件有了更高的要求。其中，住房作為人們日常生活中的必須品，無疑成為了人們所關注的焦點問題。現階段，我國呈現人口基數大、城市化發展迅猛的時代特征，這就使得高層建筑在城市建設中有著頗為廣泛的應用，這是因為它在節約用地資本的同時也滿足了人們的生活需要。基于高層建筑的廣泛應用，本文將對高層建筑結構設計特點與剪力墻設計等方面作出初步解析。

關鍵詞：高層建筑；結構設計特點；剪力墻設計

引言

我國人口基數大、人均土地面積十分匱乏，與此同時，伴隨著城市化進程的加快推進，城市人均土地占有面積更是稀缺資源，而高層建筑無疑是解決此種境況的最優解。以下將會對高層建筑的結構設計特點和剪力墻設計作出研究與分析。

1高層建筑結構設計特點

1.1水平荷載的重要性

對于普通建筑而言，豎向荷載才是設計者們關注的重點問題，然而對于高層建筑的結構設計來講，水平荷載卻有著至關重要的關鍵性作用。由于高層建筑樓層數目多、建筑自身重量大的特點，所以決定了高層建筑的水平荷載在建筑結構的安全性上所發揮的重要作用。因此，在高層建筑的結構設計上，水平荷載是重中之重。水平荷載會使高層建筑的結構產生傾翻力矩，它會在樓層的豎向構建中形成軸力的同時和建筑高度的平方呈現正比例的關系。此外，從特定的高層建筑來說，很明顯，豎向荷載是一個固定值，而地質作用力的大小與風荷載會因為高層建筑結構的不同從而呈現較大的差異。

1.2結構性成為一種重要指標

不同于低層建筑的硬性結構，高層建筑的結構要柔軟一些，這是為了減震以確保其具有變形能力以應對減輕災害造成的損失。因此，高層薦書結構設計更注重建筑的結構l陛，這樣既是為了確保高層建筑的安全性，也是為了避免高層建筑在實際使用中出現坍塌的危險情況。

1.3減輕自重的尤為重要

由于高層建筑自身的結構特性，如何減輕自重以確保高層建筑的平穩及安全性也就顯得十分重要。在同等條件下，高層建筑自重的減輕不僅僅會有效減少建筑成本也可以進一步穩固高層建筑的安全性。比如，高層建筑在地震效應中所受到的損害與其自重有著重要的關系，自重越輕，其抗震性能就越強。因此，在高層建筑結構的相關設計上，減輕自重就顯得尤為重要。

2高層建筑結構的剪力墻設計

2.1剪力墻的作用

剪力墻是指在高層建筑構建中用來承受建筑結構剪應力作用的墻體，它可以分為簡體剪力墻與平面剪力墻，二者都能夠對高層建筑的結構起到有效的保護功能。其中，筒體剪力墻通常在高層建筑以及懸吊的結構中有著較為常見的應用。

2.2剪力墻的厚度

剪力墻主要用于支撐樓體，在減震抗災中發揮著積極的作用，而剪力墻的厚度，與剪力墻對高層建筑的安全輔助效能息息相關。剪力墻具有剛度強、承重力大的明顯特點，因此如何設計剪力墻，以確保其安全穩定性，也就顯得尤為重要。

2.3剪力墻結構上的優化

高層建筑在進行剪力墻的設計時，首先要考慮的就是剪力墻的結構布局。比如，結構試驗證明，矩形截面的剪力墻較槽形截面和工字型截面的剪力墻延展性能更弱。因此，在進行剪力墻的結構設計過程中，就需要對設計方案進行不斷的優化。例如：剪力墻原結構布局如圖2所示，經過計算和分析我們知道，此種結構的剪力墻防風減震效能較低，因此，我們就需要對剪力墻的結構進行重行設計，重新設計的剪力墻結構如圖3所示。通過對比我們可以很清楚地發現，優化后的剪力墻在防風減震上無疑有著更好的效果。

3結語

隨著高層建筑在城市化過程中的興起，人們對高層建筑的穩定性和安全性也就提出了更高的要求。因此，了解高層建筑的結構設計特點，知道剪力墻設計過程中所需要關注的重點問題，無疑能幫助我們對高層建筑的特性有著更進一步的理解。本文通過高層建筑結構設計特點和剪力墻設計的研究，初步分析了如何對剪力墻的結構進行優化，知道了結構性是高層建筑結構設計的重要指標，認識了剪力墻對高層建筑的積極作用，對高層建筑結構設計特點有了更深刻的理解。