苏东进

（福建省千亿建筑设计有限公司，福建　泉州 362000）

剪力墙结构体系在高层建筑设计中的应用

苏东进

（福建省千亿建筑设计有限公司，福建泉州 362000）

【摘要】社会经济的迅速发展，促进了我国建筑行业的迅速发展。人们生活水平的不断提高，对建筑的功能使用需求也越来越高。为了适应人们日益增加的建筑功能使用需求，我国的建筑正在逐渐的向高层建筑模式发展。在高层建筑的设计过程中，应用剪力墙结构体系，可以提高建筑的安全性和经济性。

【关键词】剪力墙结构体系；高层建筑设计；抗震性能

1　短肢剪力墙的结构体系

1.1剪力墙结构体系的作用

在建筑工程的设计过程中，应用短肢剪力墙具有十分重要的作用。因为短肢剪力墙结构可以结合建筑平面，利用一定的间隔墙位置，实现对建筑竖向构件的布置。按照建筑工程可视抗侧力的需要，布置剪力墙的数量和墙肢长度，应用轻质填充墙，实现对建筑中部分剪力墙的代替。这样不仅可以减轻建筑物的自重荷载，还可以在一定程度上降低建筑的结构刚度，减小地震作用，具有明显的经济效益。

1.2剪力墙体系结构

短肢剪力墙体系，主要是指建筑设计师根据高层建筑的平面特点，通过对竖向交通中心区分隔墙的应用，在高层建筑中设置钢筋混凝土墙，组成一个核心筒体，保证核心筒体的基本完整。然后把设置的钢筋混凝土墙作为高层建筑中，承受建筑竖向荷载和抗侧力的主要部分。建筑外围部分的竖向构件，根据建筑中的结构受力需要和高层建筑中的平面布置，在建筑的分隔墙交点处设置钢筋混凝土短肢剪力墙。在设置的过程中，应该保证断肢剪力墙的合理性。建筑设计的过程中，需要在各个断肢剪力墙之间布置连系梁，把建筑中的断肢剪力墙和核心筒体组成一个整体，形成整个高层建筑的结构体系。

1.3高层建筑设计中的断肢剪力墙

短肢剪力墙的墙肢大约是5倍的肢宽，截面厚度最少应该是200mm。通常情况下，断肢剪力墙结构的布置形式是应用L形和T形。在特殊的情况下，也可以应用十形、Z形和一字形截面。短肢剪力墙结构的形式，主要是根据高层建筑中交点处的分割墙的形式决定的。在高层建筑的设计过程中，也可以混合布置一部分的矩形柱或者长墙肢。例如，在高层建筑的设计过程中，如果墙肢的截面高度和厚度之间的比值是5—8，可以应用的断肢剪力墙结构形式是对形、T形、I形截面剪力墙。在实际的应用过程中，还应该保证每个方向的墙肢截面高高度和厚度之间的比是5—8。

2　短肢剪力墙结构在高层建筑设计中的应用

2.1高层建筑中短肢剪力墙的界定

我国的《高层建筑混凝土结构技术规程》中对短肢剪力墙的定义是：短肢剪力墙是指墙肢的截面高度和厚度之比保持在5—8的剪力墙。同时，该项规定中也指出，在高层建筑的设计过程中，对剪力墙结构的应用，不能全部采用短肢剪力墙结构。如果高层建筑中应用的短肢剪力墙比较多的时候，应该设置一定的筒体，形成包括短肢剪力墙和筒体结构的建筑剪力墙结构，共用抵抗建筑中的水平力。除此之外，在高层建筑的设计过程中，实现抗震设计的时候，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩，不应该比建筑结构中总底部倾覆力矩的50％小。所以，在高层建筑的设计过程中，设计人员根据建筑工程的功能需求，实现对建筑剪力墙结构的应用，应该准确的界定剪力墙，保证剪力墙结构的正确应用，才能发挥剪力墙结构在建筑中的重要作用。

2.2布置短肢剪力墙结构的原则

在高层建筑的设计过程中，现行的建筑结构设计理论和计算方法还存在一些问题，甚至存在不可计算性。建筑设计人员在实现对建筑混凝土结构的设计的过程中，对内力的计算应用的计算方法，主要是基于弹性理论的计算方法。但是，在建筑的截面设计过程中，应用的计算方法确实基于塑性理论极限状态的设计方法。这种现象，导致建筑的计算结果和建筑结构的实际受力状态，产生了较大的差异。因此，建筑设计人员必须培养概念设计的素养，选择具有最好效果、工程造价比较低的设计方案，在布置短肢剪力墙结构的过程中，应该遵循一定的设置原则。

2.3短肢剪力墙结构的抗震作用

短肢剪力墙的受力和变形特征与建筑中的框架结构非常相似，但是相对与建筑的框架结构来说，短肢剪力墙的刚度和内力分配更加合理，因为结构变形协调所造成的建筑竖向位移差别，也比建筑框架结构的小。因此，在高层建筑设计中应用短肢剪力墙结构，基础荷载更加均匀、合理。在加强建筑短肢剪力墙结构的抗震能力的时候，建筑设计人员需要注意一定的问题。例如，在实际的高层建筑设计施工过程中，应用的短肢剪力墙的抗震等级，应该比我国《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定的剪力墙抗震等级高一级。在重力荷载代表值的作用下，建筑中的各层短肢剪力墙产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级分别是1、2、3的时候，不应该超过0.5、0.6和0.7。针对高层建筑中的无翼缘或者端柱的一字形短肢剪力墙，设置的轴压比限值应该相应的降低0.1。短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，在建筑底部的加强部位最少应该保持在1.2％，建筑的其它部位最少应该保持在1.0％。

3　总结

社会经济的迅速发展和科学技术的不断进步，为我国建筑行业的发展提供了良好的条件。随着新型建筑材料的出现和建筑设计施工技术水平和质量的不断提高，对高层建筑的应用越来越广泛，需要设计人员根据实际的建筑功能需要，实现对剪力墙结构的良好应用，发挥剪力墙结构的重要作用，才能促进我国建筑行业的不断发展。

【参考文献】

[1]陈功、鲜金宏．剪力墙在高层建筑结构抗震中的计算分析与应用[J]．科学技术与工程．2013，(28)

[2]曹彬、李铭.高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点分析[J].中国建筑金属结构，2013（22）.

[3]杜娟.浅谈剪力墙结构高层建筑的优化设计方法[J].科技创新与应用,2013,(20).

【作者简介】

苏东进，男，1962.10，汉族，福建泉州，福建省千亿建筑设计有限公司，大学专科，工程师，建筑工程设计，参与福建省水口水电站的建设，从事建筑设计30几年。