浅析高层住宅建筑结构设计中剪力墙结构的应用朱燕星.docx

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浅析高层住宅建筑结构设计中剪力墙结构的应用朱燕星

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摘要：随着经济不断发展，人们对于生活质量的要求逐渐提升，住宅建筑结构也日趋多元化。剪力墙结构因为本身的独特性，开始慢慢受到设计人员的青睐。本文搜集了大量的文献资料以及总结实践经验，在此基础上，系统阐述了剪力墙概念、特征、设计原则以及优缺点，并从合理定位剪力墙、墙肢处理以及墙体配筋情况等方面研究了高层住宅建筑结构设计中剪力墙结构的具体应用。

关键词：高层住宅；建筑结构；剪力墙结构

一、剪力墙结构概述

（一）剪力墙结构概念

剪力墙结构是将传统框架式建筑当中的梁柱换成了钢筋混凝土墙板，其能够承担各种荷载所引发的内力，还可以高效控制架构横向力，这种利用钢筋混凝土墙板承担水平以及垂直力的结构统称剪力墙结构。目前，高层建筑中广泛使用剪力墙结构。

（二）剪力墙结构特征

剪力墙也被称作结构墙、挡风抗震墙，其原因在于剪力墙作为一种支撑结构，主要责任是承担各类建筑负荷。剪力墙是横向以及纵向荷载的主要承担结构，可以和楼板、墙体共同形成荷载体系。剪力墙结构的缺陷在于无法破坏与拆除。从实际工程施工过程中能够发现，因为剪力墙结构对于施工材料的损耗较大，使得造价也相应的提升，所以，很多建筑施工企业并不喜欢使用这种结构。在设计剪力墙的过程中，需要对其进行认真总结，试图发现其本身的优势，从而解决技术以及成本方面的问题。

（三）剪力墙结构设计原则

剪力墙主要的功能在于承受荷载。这也是设计人员选择剪力墙结构的原因所在。正是由于剪力墙结构本身的抗风以及抗震能力，在地质灾害发生的时候，剪力墙可以将能量快速吸收，防止墙体结构遭受到破坏。在该理论知识的指引下，设计人员在剪力墙结构设计的过程中要注重剪力墙的高度与宽度之间的比值。剪力墙墙体设计过程中主要呈现出平面结构，其所承受的力作用方向是沿着墙体平面的方向。同时，剪力墙还需要承受纵向压力的作用。因此，在建筑设计的时候，不单单要保证剪力墙结构达到弹性标准，同时还要使其满足延展性需要以及非弹性需要。

二、剪力墙结构优缺点

（一）优点

在设计建筑结构的过程中，剪力墙结构不同于普通建筑结构，其设计过程更加的复杂，同时对于结构设计方面要求也更加的严格。对于传统工程建筑设计来说，内剪力墙结构使用的浇筑设计方法能够极大的提升施工设计的效率，降低剪力墙结构的成本支出。此外，建筑物结构不容易受到剪力墙结构的影响，通常不会对建筑物整体设计所产生的美观性造成影响。与此同时，剪力墙占用的空间也不大，能够满足现代化建筑当中对于效益以及适用性有效结合的设计目标。

（二）缺点

虽然建筑剪力墙结构具备很多优点，但是在设计过程中依然暴露了不少问题，对于这些问题设计人员需要在设计剪力墙结构的时候多加注意。由于剪力墙结构对于建筑材料有着较高的要求，特别是进行混凝土浇筑工程的时候，这种建筑方法大大提升了建筑物的整体质量，如果地基加固的过程中方法选择失当，无法通过压力试验等严格的勘察设计步骤，那么在发生地质灾害的时候，就会对建筑结构整体稳定性产生影响。

三、剪力墙结构在高层建筑设计中的应用

（一）合理定位剪力墙

剪力墙设计过程中需要保证均匀和对称，同时还要保证剪力墙面结构质量中心以及刚度中心能够重合，从而有效缩小扭矩。剪力墙的内外部需要尽量对直拉通，使其横截面能够更加的规则与简洁。特别是当前经常使用的整体剪力墙，对应力分布以及截面规则性有着更高的要求。一般情况下，墙上门洞和窗洞的开洞面积要保持在墙面整体面积的15%以下。如果孔洞到墙面边缘、孔洞之间的距离要大于孔洞直径的时候，可以忽视洞口对于墙壁所产生德育影响，按照整体悬臂墙的形式计算水平荷载下的墙体截面内力。

（二）墙肢处理

施工过程中，剪力墙结构由于自身有着延伸性的诉求，因此，墙体设计以及结构施工都要满足延展性要求，这点对于剪力墙完整性以及承重力度的提高非常重要。通常情况下，在剪力墙设计过程中尤其容易将其设计为筒状结构，从而产生脆性破坏。所以，在剪力墙设计过程中，较长的墙体不单单需要满足承重要求，同时还需啊哟对其进行间隔分层工作，将其分割成一段一段均衡、独立的墙体结构，这种设计方法能够有效提升墙体的承重能力。此外，在墙段长度相对较短的情况下，弯曲所产生的裂缝也会随之缩小，从而有效的发挥剪力墙本身的支撑作用。为了有效避免这种不利的情况，对于长度在8m以上的墙肢，可以采用以下方法处理。首先，在施工的时候在墙体上留有孔洞，等到竣工的时候再将其填充完全，并且将长度较大的墙肢分成长度相对较短的墙肢。其次，在计算结构的同时把孔洞也纳入到计算的范围内，在施工开始阶段依然使用混凝土墙，使用这种计算方式，能够显著提升小墙肢配筋功能。

（三）墙体配筋情况

为了有效提升结构稳定性，在设计配筋的时候需要将钢筋竖向排列在结构内侧，而结构外侧则将钢筋水平配置，钢筋要