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1、高层建筑剪力墙结构抗震设计摘要：随着科学技术水平的不断提高，人们思想观念的不断更 新，要求建筑物标新立异、彰显个性，由于城市用地出现紧张，加上 建筑功能越来越复杂，结构体系日趋多样化的因素，我国城市建筑逐 渐由平面空间开始向纵向发展。而由于地震等自然灾害的影响，人们 开始对高层建筑的抗震性能提出了担忧，为满足人们对高层建筑抗震 性能的要求，剪力墙结构被广泛应用于高层建筑中。关键词：高层建筑；剪力墙；抗震设计为了保证高层建设综合效益的提升，我们要进行高层建设结 构设计的优化，确保其剪力墙结构体系的健全，满足人们日常生活的 需要，这就我们需要根据实际情况，进行其刚度环节、抗风能力及其 抗震性能的优
2、化，促进其高层建设的总体环节的优化，满足社会经济 的发展需要。1关于剪力墙抗震设计环节的优化为了确保剪力墙结构的优化，促进其功能的完善，我们要进 行其剪力墙目的的深化，确保其抗震能力的提升，通过该目的的深化， 确保其建筑结构的完善，以有效降低其建筑构件的损坏程度满足日常 生活的需要。我们要根据相关的建筑抗震设计规范，确保其抗震设计 目的的优化，确保其实际建筑工作的稳定运行。第一种级别就是对地震作用的应用，保持其剪力墙的稳定运 行，避免其受到损坏。第二种级别就是在应对中等强度的地震作用时， 通过相关环节的优化，确保其剪力墙的正常使用。第三种级别就是通 过对其罕见的地震作用的应用，确保其剪力墙环节
3、的稳定运行，保证 其整体抗震性能的提升，来满足工程的发展需要。为了确保其剪力墙整体运作环节的优化，我们要进行剪力墙 概念设计的优化，通过对精准力学的分析，促进其相关数值的计算， 从整体运作角度上进行剪力墙结构及其相关方案的控制，确保其概念 设计环节的优化，进行其方案设计方案的欧化，进行一系列的抗震防 线的建立，保证其剪力墙结构的优化。其现浇混凝土结构主要表现为 内外墙，其内墙是一种现浇混凝土结构，其外墙是一种框架结构，这 种类型的剪力墙结构主要表现为短肢剪力墙，所谓的短肢剪力墙是墙 肢厚度在300毫米之内的结构。墙肢的长度为厚度的4 -8倍剪力墙 结构。实践表明，建筑外边缘和角点墙肢、底部外围
4、墙肢、连梁等是 剪力墙结构抗震薄弱环节，对于这些薄弱点，要加强概念设计。墙段 与墙肢的高度比应大于2,墙肢超8米要设洞口，各墙段之间设连梁， 连梁长度不宜超6.0米，否则会形成局部长剪力墙。墙段边翼长度大 于厚度的3倍，尽量双向布置，避免一字墙。高层建筑混凝土结构 技术规程中规定了剪力墙的最小厚度。我们要按照相关抗震规范的要求，进行剪力墙厚度及其长度 的控制，确保其整体运作环节的优化，实现对层高环节的有效控制一、 二级时不宜小于层高或无支长度的1/20，三、四级时不宜小于层高 或无支长度的1/25；无端柱或翼墙时，一、二级时不宜小于层高或 无支长度的1/16,三、四级时不宜小于层高或无支长度的
5、1/20。2高层建筑剪力墙设计的原则对剪力墙的设计要做到安全、经济合理，所以在设计的过程 中除了对位移限制值的要求外，还要充分发挥框剪结构中各抗侧力构 件的作用。在剪力墙数量的设计的时候，位移限制值要满足规范的规 定，应尽量减少剪力墙数量，但应满足在基本振犁地震作用下，剪力 墙部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的一半。2.1楼层最小剪力系数的调整原则。在设计时候要尽量减少 剪力墙的布置，最好设计为大开间剪力墙布置方案，来达到比较理想 的侧向刚度结构，楼层的最小剪力系数接近规范的极限值，但是这要 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 震倾覆力矩不超过40%。这样在
6、减轻结构自重的时候降低地震作用 带来的危害而且造价方面可以减少。2.2楼层层间最大位移与层高之比的调整原则。规范规定最 大的弹性层问位移在多遇地震作用标准值产生的楼层计算的时候，可 以不除去结构整体弯曲变形，应计入扭转变形在以弯曲变形为主的高 层建筑中。由此可以看出，楼层间的扭转和剪切变形对于一般的高层 建筑是重点考虑的方面。竖向构件的多少决定着剪切变形的控制，但 是即使构件的数量足够多但是布置不合理，扭转变形就会过大，仍然 达不到层间位移的要求。所以，高层建筑能仅仅根据层问位移不够不 加分析地增加竖向构件的刚度，而应尽可能使扭转变形最小。2.3剪力墙连梁超限的调整原则。剪力墙的连续梁的跨高比
7、 小于2.5可能会出现弯矩和剪力超过规范的极限规定，所以其跨高比 一般不小于2.5。规范规定连续梁不应拆减在跨高比不超过5的时候。 在跨高比在5到6的时候，连续梁冈4度也必须拆减，否则可能导 致弯矩和剪力超过极限值。这如果能在具体工程设计的时候能有效利 用，工程造价会降低很多。3优化高层建筑剪力墙结构抗震设计3.1剪力墙结构设计方面的优化。（1）剪力墙的空间结构体 系主要是以主轴为中心，向横竖两个方向布置。正是这个结构体系的 特点，在抗震设计中，要避免剪力墙结构的单向布置，这与前面所讲 的优化原则第一点相同，尽量不用一字型剪力墙。这样一来，剪力 墙可以增强两个受力方向的抗侧刚度，使两各方向的力
8、处于平衡状态。 （2）尽量合理的减小剪力墙厚度。我国对剪力墙厚度具有明确的规 定，对于一、二级抗震级，剪力墙底部墙厚要大于20公分，其它部 位不低于16公分。但是，剪力墙的厚度并不是越厚越好，其设计要 满足最大层间位移的指标，并能满足墙肢的稳定验算，通过分析合理 设计剪力墙的厚度。较厚的剪力墙虽然具有较高的抗侧刚力和抗震能 力，但因为影响剪力墙抗震效果的因素复杂多样，抗侧拉力并不与整 体结构的抗震能力成正比，这还要考虑抗震等级的轴压比的影响。因 此，在设计剪力墙抗震时要经过分析，合理减少墙厚，保证结构之间 的位移控制在允许范围内。3.2剪力墙连梁的抗震设计。剪力墙的连梁对调节和保证连 肢体墙刚
9、度的作用，其目的是为了避免主梁与楼板大面积的塌陷而造 成变形带来的影响。对连梁的抗震设计要对其进行加强，提高连梁和 腰筋的配筋率。对于不同厚度的剪力墙，连梁的跨高也有所不同。当 抗震等级为一、二级的剪力墙且厚度在20过分之内时，如果连梁的 跨高度在2以内，则钢筋的构造宜采用斜向交叉法。因为连梁在受到 一定承载力之后会出现变形，其变形的情况与跨高密切相关。跨高越 大，连梁变形的比例越高，采用斜向交叉使连梁的弯曲比例增大，从 而提高连梁的变形能力。总之，连梁是高层建筑抗震设防的第一道防 线，其设计要重点考虑它的变形能力及架构形式。3.3剪力墙结构抗震方面的经济性优化。虽然降低成本能够 提高经济效益
10、，但在以质量安全为重点的高层建筑的建设中，实现结 构的成本效益才是现代建筑企业追求的目标。除了对建筑结构的合理 布置外，还要考虑到建筑结构的经济性，在满足剪力墙结构的抗震要 求基础上，如何降低建设成本也是每一建筑单位所关注的问题。4结语剪力墙结构具有较好的抗震性能，且结构布置灵活，可以很 大程度减小结构构件对建筑的使用影响，所以高层住宅较多使用这种 结构形式。在抗震设计中，针对剪力墙结构受力体系及相关规范条文 进行分析理解，合理采用计算分析方法，并采取相应构造措施，相信 剪力墙结构能够以更加经济、实用的优势展现在住宅设计中，具有更 广阔的发展前景。参考文献1陈锋.高层建筑剪力墙结构抗震设计的探讨J.商品与质量：建筑与发展，2011（7）.2 梁启智，冯建平，王中慧.高层建筑框架一剪力墙结构设 计实例M.广州：华南理工大学出版社，1992.3 李桂青.抗震结构计算理论和方法M.北京：地震出版社，1985.
高层建筑剪力墙结构抗震设计
