簡(jiǎn)析高層剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻的合理布置方案

摘要：受到社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的影響，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展速度也在不斷加快，而越來越多高層建筑的建設(shè)也促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展。在高層建筑中，高層剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了主要的結(jié)構(gòu)形式，但在實(shí)際的布置設(shè)計(jì)中難以避免存在一些問題，因此這就需要結(jié)合高層建筑的具體情況，要對(duì)高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理化布置，以此來確保高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：高層剪力墻；剪力墻結(jié)構(gòu)；剪力墻布置

隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)改革的不斷深化和城市化建設(shè)速度的加快，在城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大、人口數(shù)量逐漸增加的環(huán)境下，為了解決城市住房用地的嚴(yán)重問題，高層建筑的建設(shè)項(xiàng)目得到了不斷的增加。在高層建筑建設(shè)中，高層剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為其主要的結(jié)構(gòu)形式。由于高層建筑對(duì)其功能、安全性和質(zhì)量都提出了更高的要求，這就需要根據(jù)高層剪力墻結(jié)構(gòu)的主要特征和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)高層剪力墻剪力墻進(jìn)行布置的時(shí)候強(qiáng)調(diào)其合理性，使高層建筑能夠具有更強(qiáng)的抗震性、舒適性和安全可靠性。

1 高層剪力墻結(jié)構(gòu)的概述

1.1剪力墻的定義

剪力墻指的是在房屋等建筑物中能夠承受得住由于地震或者是強(qiáng)風(fēng)影響而產(chǎn)生的水平和豎向荷載力的墻體，對(duì)結(jié)構(gòu)能夠起到防止剪切破壞的作用。剪力墻又被稱之為抗震墻、抗風(fēng)墻和結(jié)構(gòu)墻等，因此對(duì)于建筑物來說，剪力墻是其維護(hù)墻和分隔墻，這就要求在剪力墻的布置過程中，需要同時(shí)對(duì)建筑的平面和結(jié)構(gòu)布置的要求進(jìn)行滿足。

1.2 高層剪力墻結(jié)構(gòu)的特征

從具體上來說，高層剪力墻結(jié)構(gòu)的特征主要包括了抗震性強(qiáng)、承載能力高、剛度大和空間可利用率高。

1.2.1 抗震性強(qiáng)

高層剪力墻結(jié)構(gòu)在一定程度上具有比較大的自重性，因此對(duì)于地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的能量可以得到較好的吸收，具有較強(qiáng)的抗震性。

1.2.2 承載能力強(qiáng)

高層剪力墻結(jié)構(gòu)能夠?qū)λ胶拓Q向產(chǎn)生的荷載能力進(jìn)行抵抗和承受，因此在高層建筑中具有較強(qiáng)的承載能力。

1.2.3 剛度大

高層剪力墻結(jié)構(gòu)在側(cè)向剛度上比較大，因此在水平荷載方向進(jìn)行側(cè)移的程度比較小。

1.2.4 空間可利用率高

高層剪力墻結(jié)構(gòu)和建筑樓板之間構(gòu)成了一個(gè)受力結(jié)構(gòu)體系，因此對(duì)建筑來說，在結(jié)構(gòu)上比起梁柱結(jié)構(gòu)，顯得更加寬敞及簡(jiǎn)潔。再加上在建筑中的樓蓋上，通常情況下都不會(huì)設(shè)置梁和平板，這樣就可以使建筑的高度顯得較高，使空間具有較高的可利用性。

2 剪力墻合理布置的原則

2.1 剪力墻結(jié)構(gòu)選擇的合理化

為了確保高層建筑的設(shè)計(jì)更具合理性，需要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的選擇進(jìn)行合理化。通常情況下，短肢剪力墻會(huì)在20層以下的高層建筑中得到運(yùn)用，而對(duì)于20層以上的高層建筑會(huì)運(yùn)用一般剪力墻結(jié)構(gòu)。另外，由于一些建筑在底部具有較大的空間，在這些高層建筑中通常都會(huì)使用底部框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

2.2 剪力墻剛度的合理化

在高層建筑中的結(jié)構(gòu)通常會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的變量，尤其是在剪力墻的截面、側(cè)向剛度等因素的影響下，為了能夠使高層建筑具有更強(qiáng)的抗震性，就需要有一定的變形量來支持。而對(duì)于變形量則需要具有一定的約束限制條件，確保剪力墻的剛度在得到合理化后，能夠滿足并且接近于結(jié)構(gòu)所允許的最大變形數(shù)值。

2.3 剪力墻數(shù)量的合理化

在高層剪力墻結(jié)構(gòu)中，高層建筑結(jié)構(gòu)所具有的抗震性強(qiáng)弱與剪力墻的數(shù)量具有緊密的關(guān)系。若高層建筑處于地震區(qū)域，那么要是剪力墻的數(shù)量比較少，那么就會(huì)導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行抗側(cè)的剛度比較小，從而導(dǎo)致建筑出現(xiàn)較大的變形；而若是剪力墻的數(shù)量比較多，又或者是墻肢的長(zhǎng)度保持不變，但是墻肢具有較大的厚度，則會(huì)導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)性剛度較大，那么在地震的作用下就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)本身的自振周期逐漸縮短，從而使建筑的上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的內(nèi)力增加，影響了高層建筑的使用壽命。因此，對(duì)剪力墻的數(shù)量要進(jìn)行合理化的選擇。

3 高層剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻的合理布置措施

3.1剪力墻結(jié)構(gòu)的平面和立面布置

對(duì)于高層剪力墻結(jié)構(gòu)來說，荷載能力的分配和傳遞對(duì)剪力墻的效用發(fā)揮具有較大程度上的限制，因此在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)合理布置的時(shí)候要加大平面和立面方面布置的合理性。

3.1.1 剪力墻結(jié)構(gòu)平面的合理布置

對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)來說，水平荷載能力是其在設(shè)計(jì)的時(shí)候具有主要決定作用的因素。因此在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)布置設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡量使墻肢得到對(duì)應(yīng)，剪力墻要具有成對(duì)性，從而經(jīng)由連梁形成一個(gè)筒體；而在電梯間或者是樓梯間對(duì)剪力墻進(jìn)行筒體布置，能夠使筒體的作用得到充分的發(fā)揮；而在轉(zhuǎn)角位置上要盡可能地進(jìn)行布?jí)?，因?yàn)榻遣康膲w對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)具有較大的作用，所以能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的抗扭剛度進(jìn)行大幅度的改善。

3.1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)立面的合理布置

為了能夠使軸壓比得到更好的滿足，并且滿足其他的條件和要求，對(duì)墻體的截面進(jìn)行有效的減小，并且對(duì)墻體的變收截面進(jìn)行合理的控制和減少，從而滿足截面越小，結(jié)構(gòu)所需鋼量就越少的要求。

3.2 剪力墻荷載能力的合理取值

對(duì)于高層剪力墻結(jié)構(gòu)來說，會(huì)受到混凝土構(gòu)件較大的容重。因此若是沒有對(duì)剪力墻的荷載能力進(jìn)行合理化的取值，那么則無法對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。通常情況下，對(duì)荷載能力沒有進(jìn)行合理取值的情況主要包括了以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)具有較大荷載程度的樓梯間及衛(wèi)生間等進(jìn)行局部性區(qū)域的荷載能力取值；（2）對(duì)高層建筑的裝修荷載能力和面層的做法沒有進(jìn)行合理化的計(jì)算，對(duì)管線進(jìn)行埋設(shè)的具體情況不夠了解就采取偏大數(shù)值的方法進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算。為了能夠更好地對(duì)剪力墻荷載能力進(jìn)行合理取值，可以對(duì)門窗等有關(guān)洞口進(jìn)行合理性的折減。而對(duì)于不同的墻體材料，其所具有的荷載能力具有較大的差別，再加上灰砂磚荷載、幕墻荷載以及混凝土砌塊的荷載能力上具有較大的差距，因此在進(jìn)行布置設(shè)計(jì)的時(shí)候需要對(duì)墻體材料進(jìn)行明確性的選擇。對(duì)于高層建筑來說，應(yīng)采用合適的輕質(zhì)墻材。

3.3 剪力墻高厚度的合理選擇

為了能夠使剪力墻結(jié)構(gòu)的延性得到充分的滿足，一般情況下，剪力墻的墻肢長(zhǎng)度都不會(huì)超過8米。而高寬比例比2大的細(xì)高剪力墻的延性比較好，因此能夠避免高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)剪切破壞的現(xiàn)象。而對(duì)于剪力墻的厚度來說，根據(jù)相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為了能夠確保剪力墻具有較高的穩(wěn)定性和較大的剛度，要在剪力墻結(jié)構(gòu)上滿足其位移比、周期比等各種指標(biāo)，一般情況下會(huì)采用L、T、Z或者是十字型的截面方式來進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，通常剪力墻的厚度選擇是200mm，以此來滿足剪力墻的剛度和穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑行業(yè)發(fā)展速度不斷加快的環(huán)境下，高層剪力墻結(jié)構(gòu)作為目前高層建筑結(jié)構(gòu)的主要方式，因此在對(duì)高層剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和布置的時(shí)候，要對(duì)高層剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面性的了解。根據(jù)建筑的具體情況和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，嚴(yán)格遵循高層剪力墻結(jié)構(gòu)合理布置的原則，對(duì)高層剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻的合理布置采取相適應(yīng)的措施，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的平面、立面、荷載能力和高厚度進(jìn)行合理的選擇和布置，以此來滿足高層建筑的結(jié)構(gòu)安全性要求，確保高層建筑的質(zhì)量，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

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