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摘要：随着高层建筑的不断涌现，新的结构模式在不断的出现，这使得建筑结构设计要不断进行创新，促使了剪力墙结构得到有效的发展，文章通过结合具体的工程实例，提出了对于剪力墙结构设计过程中应当注意的技术要点，为类似工程提供参考借鉴。
关键词：高层建筑；结构设计；剪力墙
1. 工程概况
某高层办公住宅楼高层项目，抗震等级为6级，场地类别为三类，建筑为30层，配有两层地下车库。办公楼总的高度为95.8m，长宽比为3.6，高宽比为2.7。结合工程具体情况，经过分析，本工程最终使用的结构是剪力墙结构形式。本工程中的剪力墙结构是承担结构的水平以及竖向荷载的。剪力墙结构材料是钢筋混凝土，其结构整体性好，具有较大的抗侧刚度，能够承受较大的水平荷载。在水平荷载的作用下，剪力墙结构将产生弯曲变形。下面将结合该工程具体情况，对剪力墙结构设计的相关技术要点进行探讨。
2. 高层建筑剪力墙结构设计
2.1 剪力墙结构的布置技巧
剪力墙的布置对于结构的各项计算计算起着决定作用，因此对于剪力墙结构来说，合理地布置剪力墙是关键，其应当布置合理科学，这样才能保证在设计时结构的计算结果能够通过要求，同时合理的剪力墙结构又关系到结构的经济效益，一个好的剪力墙结构布置将使结构达到最优体系。一般情况下，剪力墙是沿着主轴的的方向布置，但是对于不规则的建筑平面，如L形、T的平面，则在两个方向均可布置剪力墙结构。在剪力墙的布置时，应保证结构不出现单向有墙的情况，同时内外剪力墙的布置应进行拉通对直处理。
在考虑剪力墙的布置数量时，应合理控制其数量，不是越多越好。从剪力墙结构受力的角度出发，对于剪力墙布置太少当然也不利于结构体系，其也不能有效地满足结构的受力要求，但是对于剪力墙布置过多，则会造成结构的刚度太大，直接影响结构经济性。另外，在考虑如何合理的确定剪力墙的数量同时，还应当应考虑在剪力墙布置后，结构质量中心与刚度中心相重合的要求，这样结构在受力状态下能够避免出现过大的扭转。通过合理的进行剪力墙结构的间距布置就可以达到质量中心与刚度中心相重合的目的。适中的剪力墙间距布置可以充分发挥剪力墙的抗侧力作用，而且在空间上也能达到充分的利用。如果剪力墙结构的数量布置的过少的话，则会导致测向刚度过大，造成经济上的浪费。
在剪力墙的结构上有时候需要进行开口，空洞的出现会对剪力墙结构的受力状态产生影响，空洞的大小、位置以及数量等因素都能造成受力的变化，因此对于剪力墙结构中的空洞应符合上下对齐的要求，综合考虑墙肢和连梁的位置，在同一个十字交叉墙附近不可同时出现三个以上的空洞。剪力墙结构中的连梁刚度较小，不得在连梁上放置楼面主梁。
本工程为办公住宅楼，结合苏州本地的抗震烈度要求以及场地类别，最终考虑采取剪力墙结构体系。这种形式的建筑结构有利于建筑平面以及公共建筑设施的布置。
2.2 剪力墙结构设计要点
剪力墙结构具体整体性好，刚度大以及抗侧力好的特点。不合理的剪力墙结构会对整个建筑结构的造成安全上的隐患，并且增加结构的成本，这已经在多个工程实践中得到证实。结合本工程的特点，经过分析，提出了本工程进行剪力墙结构设计的几个思考要点。
（1）当地震作用的影响较大时，不应简单的对剪力墙结构的抗侧刚度进行加强，这种方式只会造成成本的增加，无法达到最佳的效果。（2）剪力墙结构的设计，数量是一个重点，应考虑最合理的剪力墙数量。过大的剪力墙只会增加结构的自重，造成成本的浪费，剪力墙过大就无法达到完全支承荷载的目的。（3）剪力墙的配筋应严格按照进行配置，对于构造筋，则应按照规范要求进行。配筋率过低会造成剪力墙结构较低的延性。（4）剪力墙结构的墙厚以及墙长也要合理的进行设计，应保证充分发挥墙肢的承载力，避免造成浪费。
总而言之，对于剪力墙结构的设计，应满足抗侧刚度的要求，同时达到最大化的降低工程成本。
2.3 剪力墙结构的构造设计
在进行剪力墙的构造设计时，应同时满足计算和规范的要求。严格按照规范的要求进行设计，能够保证剪力墙结构有足够的延性。本工程的剪力墙结构设计，除了满足计算要求之外，根据规范的要求，还应在采取以下的几个措施才能符合最终的要求。
（1）剪力墙墙体的水平钢筋应放置在外侧；墙体钢筋网之间应布置一定量的拉筋的，直径为8mm，间距为600x600；暗柱中的箍筋应单独进行配置，不得使用水平钢筋作为代替。当一个完整的墙肢全部安装暗柱进行设计时，则不再需要配置水平钢筋，只需配置箍筋即可。（2）连梁中侧面钢筋的布置应沿着整个梁高，而腰筋在配置时，应按墙体水平筋进行全长的贯通。（3）楼板内通常会存在设备预埋管，在布置板面附近钢筋网带，当板内管的上部不存在钢筋时，则直接沿着管道的走向布置即可，本工程中钢筋网的配置，其直径为6mm，间距为200x200，最外排钢管与钢丝网带的间距应符合规范的要求，通常间距应为150mm。（4）在混凝土梁中的钢筋应满足间距要求，上部纵向钢筋在水平方向，间距应大于30mm和1.5倍的钢筋直径，如果两种之间直径不同时，取大值。下部纵向钢筋间距应大于25mm和1倍的钢筋直径。如果下部纵筋需要配置两层以上时，超过两层以上部分的钢筋间距应是下两层纵筋水平间距的两倍。在工程中由部分墙柱可能需要伸入到土体内，与土体接触的墙柱会存在临水的部分，此时在其表面应该采取防水层进行防水，同时，对于接触土体的墙内纵筋，其保护层要比上部结构适当增加30mm，而对于接触土体的柱内纵筋，其保护层应增加20mm。
3. 剪力墙结构的计算分析
本工程中采用有限元分析软件对剪力墙结构进行内力和位移的计算分析，根据工程的情况，确定各项设计荷载标准值。住宅、办公室、厨房、上人屋面走廊门厅的楼面活荷载均取为2.0kN/㎡，而一般楼梯取为3.5 kN/㎡，活荷载最大的为电梯机房和通风机房，均取为7.0 kN/m2，而上人屋面的活荷载只取为0.5kN/m2。
在剪力墙结构中，高层建筑楼层的侧向刚度应满足规范的要求。在符合规范要求的基础上，通过对剪力墙结构的计算，从结果可以看出，本工程的各个计算结果都符合规范的要求，同时从中能得出以下几点规律：设计的柱、剪力墙在荷载的作用下均为受压状态；柱、剪力墙的受力较小，均采用构造配筋即可满足受力要求；梁中的配筋均没有出现超筋的问题，剪力墙与连梁均能满足抗剪扭的要求。
4. 结语
多年来剪力墙结构在住宅、公寓和旅馆应用非常广泛，其优点是刚度大，整体性好，在水平力作用下位移小，这种结构的竖向承重构件主要由钢筋混凝土墙体来承担，这种墙体有较强的抵抗风和地震作用传来的水平力（剪力）的能力，因而有更好的抗侧力能力，可建造层数较多的建筑。随着市场竞争的日益激烈，原材料的上涨，经济性的要求也在不断的加强，如果剪力墙布置不合理，它的缺点就暴露出来：（1）由于剪力墙结构抗侧力刚度较大，使得其结构自振周期变短，引起较大地震反应；从而上部结构配筋相应增加，这增加了造价；（2）由于钢筋混凝土墙体较多，使得建筑物自重增加，增加了基础的费用。上部墙体均为双层双向配筋，增加了钢筋用量；（3）墙体间距的限制，空间灵活性较差；（4）由于墙肢较长，墙肢轴压力很小，无法充分发挥墙肢的承载能力；（5）剪力墙墙体多为构造配筋，配筋率较低，使得钢筋材料利用率很低。所以设计中应该合理布置墙肢，减少或避免上述问题的产生。
关键词：高层建筑；结构设计；剪力墙
1. 工程概况
某高层办公住宅楼高层项目，抗震等级为6级，场地类别为三类，建筑为30层，配有两层地下车库。办公楼总的高度为95.8m，长宽比为3.6，高宽比为2.7。结合工程具体情况，经过分析，本工程最终使用的结构是剪力墙结构形式。本工程中的剪力墙结构是承担结构的水平以及竖向荷载的。剪力墙结构材料是钢筋混凝土，其结构整体性好，具有较大的抗侧刚度，能够承受较大的水平荷载。在水平荷载的作用下，剪力墙结构将产生弯曲变形。下面将结合该工程具体情况，对剪力墙结构设计的相关技术要点进行探讨。
2. 高层建筑剪力墙结构设计
2.1 剪力墙结构的布置技巧
剪力墙的布置对于结构的各项计算计算起着决定作用，因此对于剪力墙结构来说，合理地布置剪力墙是关键，其应当布置合理科学，这样才能保证在设计时结构的计算结果能够通过要求，同时合理的剪力墙结构又关系到结构的经济效益，一个好的剪力墙结构布置将使结构达到最优体系。一般情况下，剪力墙是沿着主轴的的方向布置，但是对于不规则的建筑平面，如L形、T的平面，则在两个方向均可布置剪力墙结构。在剪力墙的布置时，应保证结构不出现单向有墙的情况，同时内外剪力墙的布置应进行拉通对直处理。
在考虑剪力墙的布置数量时，应合理控制其数量，不是越多越好。从剪力墙结构受力的角度出发，对于剪力墙布置太少当然也不利于结构体系，其也不能有效地满足结构的受力要求，但是对于剪力墙布置过多，则会造成结构的刚度太大，直接影响结构经济性。另外，在考虑如何合理的确定剪力墙的数量同时，还应当应考虑在剪力墙布置后，结构质量中心与刚度中心相重合的要求，这样结构在受力状态下能够避免出现过大的扭转。通过合理的进行剪力墙结构的间距布置就可以达到质量中心与刚度中心相重合的目的。适中的剪力墙间距布置可以充分发挥剪力墙的抗侧力作用，而且在空间上也能达到充分的利用。如果剪力墙结构的数量布置的过少的话，则会导致测向刚度过大，造成经济上的浪费。
在剪力墙的结构上有时候需要进行开口，空洞的出现会对剪力墙结构的受力状态产生影响，空洞的大小、位置以及数量等因素都能造成受力的变化，因此对于剪力墙结构中的空洞应符合上下对齐的要求，综合考虑墙肢和连梁的位置，在同一个十字交叉墙附近不可同时出现三个以上的空洞。剪力墙结构中的连梁刚度较小，不得在连梁上放置楼面主梁。
本工程为办公住宅楼，结合苏州本地的抗震烈度要求以及场地类别，最终考虑采取剪力墙结构体系。这种形式的建筑结构有利于建筑平面以及公共建筑设施的布置。
2.2 剪力墙结构设计要点
剪力墙结构具体整体性好，刚度大以及抗侧力好的特点。不合理的剪力墙结构会对整个建筑结构的造成安全上的隐患，并且增加结构的成本，这已经在多个工程实践中得到证实。结合本工程的特点，经过分析，提出了本工程进行剪力墙结构设计的几个思考要点。
（1）当地震作用的影响较大时，不应简单的对剪力墙结构的抗侧刚度进行加强，这种方式只会造成成本的增加，无法达到最佳的效果。（2）剪力墙结构的设计，数量是一个重点，应考虑最合理的剪力墙数量。过大的剪力墙只会增加结构的自重，造成成本的浪费，剪力墙过大就无法达到完全支承荷载的目的。（3）剪力墙的配筋应严格按照进行配置，对于构造筋，则应按照规范要求进行。配筋率过低会造成剪力墙结构较低的延性。（4）剪力墙结构的墙厚以及墙长也要合理的进行设计，应保证充分发挥墙肢的承载力，避免造成浪费。
总而言之，对于剪力墙结构的设计，应满足抗侧刚度的要求，同时达到最大化的降低工程成本。
2.3 剪力墙结构的构造设计
在进行剪力墙的构造设计时，应同时满足计算和规范的要求。严格按照规范的要求进行设计，能够保证剪力墙结构有足够的延性。本工程的剪力墙结构设计，除了满足计算要求之外，根据规范的要求，还应在采取以下的几个措施才能符合最终的要求。
（1）剪力墙墙体的水平钢筋应放置在外侧；墙体钢筋网之间应布置一定量的拉筋的，直径为8mm，间距为600x600；暗柱中的箍筋应单独进行配置，不得使用水平钢筋作为代替。当一个完整的墙肢全部安装暗柱进行设计时，则不再需要配置水平钢筋，只需配置箍筋即可。（2）连梁中侧面钢筋的布置应沿着整个梁高，而腰筋在配置时，应按墙体水平筋进行全长的贯通。（3）楼板内通常会存在设备预埋管，在布置板面附近钢筋网带，当板内管的上部不存在钢筋时，则直接沿着管道的走向布置即可，本工程中钢筋网的配置，其直径为6mm，间距为200x200，最外排钢管与钢丝网带的间距应符合规范的要求，通常间距应为150mm。（4）在混凝土梁中的钢筋应满足间距要求，上部纵向钢筋在水平方向，间距应大于30mm和1.5倍的钢筋直径，如果两种之间直径不同时，取大值。下部纵向钢筋间距应大于25mm和1倍的钢筋直径。如果下部纵筋需要配置两层以上时，超过两层以上部分的钢筋间距应是下两层纵筋水平间距的两倍。在工程中由部分墙柱可能需要伸入到土体内，与土体接触的墙柱会存在临水的部分，此时在其表面应该采取防水层进行防水，同时，对于接触土体的墙内纵筋，其保护层要比上部结构适当增加30mm，而对于接触土体的柱内纵筋，其保护层应增加20mm。
3. 剪力墙结构的计算分析
本工程中采用有限元分析软件对剪力墙结构进行内力和位移的计算分析，根据工程的情况，确定各项设计荷载标准值。住宅、办公室、厨房、上人屋面走廊门厅的楼面活荷载均取为2.0kN/㎡，而一般楼梯取为3.5 kN/㎡，活荷载最大的为电梯机房和通风机房，均取为7.0 kN/m2，而上人屋面的活荷载只取为0.5kN/m2。
在剪力墙结构中，高层建筑楼层的侧向刚度应满足规范的要求。在符合规范要求的基础上，通过对剪力墙结构的计算，从结果可以看出，本工程的各个计算结果都符合规范的要求，同时从中能得出以下几点规律：设计的柱、剪力墙在荷载的作用下均为受压状态；柱、剪力墙的受力较小，均采用构造配筋即可满足受力要求；梁中的配筋均没有出现超筋的问题，剪力墙与连梁均能满足抗剪扭的要求。
4. 结语
多年来剪力墙结构在住宅、公寓和旅馆应用非常广泛，其优点是刚度大，整体性好，在水平力作用下位移小，这种结构的竖向承重构件主要由钢筋混凝土墙体来承担，这种墙体有较强的抵抗风和地震作用传来的水平力（剪力）的能力，因而有更好的抗侧力能力，可建造层数较多的建筑。随着市场竞争的日益激烈，原材料的上涨，经济性的要求也在不断的加强，如果剪力墙布置不合理，它的缺点就暴露出来：（1）由于剪力墙结构抗侧力刚度较大，使得其结构自振周期变短，引起较大地震反应；从而上部结构配筋相应增加，这增加了造价；（2）由于钢筋混凝土墙体较多，使得建筑物自重增加，增加了基础的费用。上部墙体均为双层双向配筋，增加了钢筋用量；（3）墙体间距的限制，空间灵活性较差；（4）由于墙肢较长，墙肢轴压力很小，无法充分发挥墙肢的承载能力；（5）剪力墙墙体多为构造配筋，配筋率较低，使得钢筋材料利用率很低。所以设计中应该合理布置墙肢，减少或避免上述问题的产生。