高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计研究

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高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计研究

作者：石剑波

来源：《建筑与装饰》2024年第14期

摘 要 剪力墙在高层建筑结构中应用具有抗侧刚度大、整体性强，可以承受各种荷载，并且能够实现对建筑结构水平力的合理控制。下面通过对汀兰华府三期 6#、7#、10#栋工程情况的阐述，对钢筋混凝土剪力墙结构设计内容进行了详细分析，希望文中内容对相关工作人员有所帮助。

关键词 高层建筑；钢筋混凝土；剪力墙结构

近几年，我国城市得到了飞速发展，建筑工程也不断向高层方向发展，在建筑工程设计过程中，为了满足在抗震方面的需求，出现了许多新结构形式，剪力墙结构是其中最为常见的一种，并且也得到了广泛应用。在高层建筑中对钢筋混凝土剪力强结构进行应用，能够提高墙体的抗震性，并且能够避免建筑工程室内出现梁柱，确保了建筑工程的美观性，以及应用的方便性。由此可见，加强高层建筑混凝土剪力墙结构设计分析意义重大。 1 工程概况

汀兰华府三期 6#、7#、10#栋工程位于祁阳县祁阳大道与沿江路交汇处，是由湖南新华京师大房地产开发有限公司投资兴建的商住楼。总建筑面积约64000平方米，其中6#栋17170.08平方米，地上20层，地下1层；7#栋18869.24平方米，地上22层，地下1层；10#栋15438.09平方米，地上18层，地下1层。 地下室：13195.36平方米。建筑工程的混凝土现浇结构如表1所示。

工程中的外墙、楼电梯间墙、分户墙采用MU5.0页岩多孔砖，M5.0混合砂浆砌筑，户内隔、剪刀梯中隔墙、管道井墙采用A3.5加气混凝土砌块，M5.0专用砂浆砌筑。整个工程采用的为钢筋混凝土剪力墙结构，抗震设防等级6度。在对该工程情况进行详细分析的基础下，对高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计进行了详细分析。 2 设计高层建筑剪力墙结构原则

通常来说，剪力墙的厚度都较小，而其高和宽的比例尺都较大，在是应用过程中，受力形态该趋近与一个柱体。但是，从实际情况来看，其与柱体还存在一定差别，主要体现在剪力墙肢的实际长度与厚度比值，如果在建筑中，比值未超过3，在实际设计期间，则可以依据柱体进行，若比值处于3-5之间，在实际设计时，则可以依据异性柱进行，应当依据双向受压构件进行设计[1]。剪力墙允许高厚比如表1所示。

（2）剪力墙在具体应用过程中的实际特点如下：同一平面内，荷载力和刚度两者都较大，而平面外的刚度和荷载两者都较小。由此可见，在剪力墙具体设计过程中，接搭不应当在

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平面外进行，如果因为条件限制，无法避免时，应当依据相关规定，采取具有针对性的措施，从而确保剪力墙平面外的安全性能够达到相应的要求标准。

（3）设计剪力墙结构设计期间，墙属于一个平面构件，在承受着沿着平面作用的水平剪力和弯矩之外，还应当承担竖直方向的压力[2]。因此，在多力结合状态的基础下，除了在满足刚度的具体要求外，还要满足非弹性变形下的延性，确保建筑剪力墙结构的性能能够满足建筑工程的具体需求。

（4）在设计墙体过程中，要对水平和竖向作用的结构整体内力进行科学计算，在得到相应内力后，依据偏拉或偏压进行斜截面受剪荷载力，以及正截面荷载力内容的计算，并且要对计算结果进行合理应用。

3 优化高层混凝土剪力墙结构方案 3.1 连梁设计

剪力墙连梁是一件能耗构件，其在具体应用过程中，若遭受到剪切破坏，势必会对建筑物的防震抗震造成较为严重的不良影响，并且会对结构在具体应用期间的延性造成一定程度影响。因此，在剪力墙结构设计过程中，应当加强对连梁具体强剪弱弯计算，确保在弯曲破坏之前，连梁不会发生剪切破坏。在具体作业过程中，不得人为加大连梁纵筋，避免连梁的无法达到连梁强剪弱弯的具体要求标准[3]。与此同时，也不得不考虑其他因素，盲目的增加箍筋，若没有满足连梁结构的具体控制条件，只是一味地增加箍筋率，在箍筋还未产生相应的作用前，就会发生剪切破坏。而则计算连梁截面的抗剪性时，针对跨比超过2.5的连梁，在实际处理过程中，应当将剪力设计值与增大系数相乘，获取到最终的数值。 3.2 处理长墙肢

延展性是高层建筑剪力墙结构必须具备的影响性能，尤其是针对具有细高形状剪力墙，该类型的剪力墙在高层建筑中应用，一方面具有不错的延性，另一方面也具有不错的弯曲破坏性能，进而能够避免脆性剪切破坏情况的发生。但是，在通过对高层建筑进行分析可以发现，在长墙肢情况下，为了满足每个壁的每个截面的高度与宽度两者的比值大小超过2，在实际处理上可以通过开洞的方式处理，因此分割长墙体，最终形成一段段，并且均匀的小墙段。除此之外，如果墙体的截面过小时，因为弯曲原因引起的裂缝宽度相对较小，这也就可以使箍筋对剪力墙的加固效果得到充分发挥，从而提高剪力墙的性能，使其能够满足建筑工的具体需求，提升建筑的性能。

3.3 混凝土剪力墙钢含量的科学设计

混凝土剪力墙结构在实际应用期间，不仅具有钢结构抗震性能好、重量轻的优点，同时还具有混凝土结构的防火性能好、刚度大的优点，这也使该结构在高层建筑中得到了广泛应用与快速发展。针对一般住宅建筑来说，混凝土剪力墙钢用钢情况如下：

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多层砌体住宅：钢筋30kg/m2。 多层框架：钢筋38-42kg/m2。 11-12层：钢筋50-52kg/m2。

高层建筑在具体建设过程中，应当依据建筑的具体类型情况，合理设计规范，以及实际经济情况，在确保建筑的安全性能够满足应用需求的基础上进行合理设计，只有这样的设计才能满足人们对建筑工的应用需求，从而为人们提供一个良好的居住环境。 4 结束语

近几年，我国建筑行业得到了快速发展，其也不断向高层方向发展，在此背景下，剪力墙结构的应用也变得更加广泛。在高层建筑建设过程中，应当将剪力墙结构的优势得到充分发挥，从而使建筑的抗震性和安全性。在高层建筑中的剪力墙结构设计时，应当充分结合实际情况进行适当优化，确保设计方案的合理性与可行性，同时也达到节约能源，保护环境的效果，最终促进建筑行业的健康发展。 参考文献

[1] 彭敏，杜波，赖虹.高层住宅钢筋混凝土剪力墙结构优化设计研究[J].江西建材，2017，（17）：26，29.

[2] 胡冬.高层住宅钢筋混凝土剪力墙结构设计[J].江西建材，2016，（07）：33. [3] 王建栋，边红美.某高层建筑框架混凝土剪力墙结构设计要点分析[J].商品混凝土，2013，（05）：81-82. 作者简介

石剑波（1981-），男，学历：本科，现就职单位：祁阳县建设工程质量安全监督站，研究方向：建设工程质量安全监督。