高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略 汲晓云

高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略汲晓云
摘要：高层建筑已经非常普遍，在现代民用建筑住宅模式，目前正在测试最的
好的设计剪力墙的稳定和抗震性能显著改善高层民用建筑、民用建筑剪力墙墙系
统设计者必须了解的特点，结构设计的结构优化设计和混凝土刮墙计算的角度来看，提高剪力墙土建设计水平。

本文就高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优
化策略进行了分析和探讨。

关键词：高层民用建筑；剪力墙；结构设计；特点；优化策略
一、高层民用建筑剪力墙结构的设计特点
1、剪力墙结构的设计特点
高层建筑结构的轴向变形和横向控制，结构延性和几个主要特征，如水平载
荷在高层建筑剪力墙结构设计应确保它具有以下特点：自主要结构，横向刚度、
横向和吸收性能好，可以削弱地震的影响，等等。

一般来说，高层民用建筑的剪
力墙结构的高度和厚度较大，机械强度的剪切力加载下的能源消耗很小，因此高
层建筑的设计已有二十层可以根据总计算截面弯曲时的最大极限承载力剪力墙截
面抗弯失败，可以知道，孔越小，整个剪力墙的性能，越好。

另外，这种设计下
的剪力墙还可以对整体空间结构进行合理划分，使室内框架结构变得更加简洁美观。

但注意，剪力墙结构混凝土构件，这意味着它本身是一定的重量，很容易造
成严重的地震在地震响应，并有一定的横向刚度的剪力墙结构，进一步加强反应，当地震，反过来，使建设成本增加在某种程度上，它应该在剪切力建设的实际特
点的结构有一个清晰的了解，掌握高层建筑剪力墙结构设计的特点。

2、剪力墙结构的分类
剪力墙结构设计和实际结构和施工特点，基于以上特点可以决定是否开孔是
必要的，如果你需要安装孔，在相关施工人员考虑开孔的大小，根据开放的大小
及其实际我们剪力墙可以分为以下几种类型：实体墙、整体开口小的剪力墙、肢
壁或多肢剪力墙、框架墙。

其中实心墙是开孔面积小或不开孔的墙，其受力特性
主要是无突变也无翻点，以弯曲型为主。

整体小开口剪力墙是指孔面积大于15%
但孔面积仍然较小的墙。

该墙体的受力特点是弯矩图突然断裂，但在整体高度上
没有抗弯点，或只有少数地方有抗弯点。

多肢或多肢剪力墙是指孔面积较大的墙体。

该剪力墙的受力特性与上述整体小开口剪力墙的受力特性大致相似。

与前两
种墙框相比，其孔面积仍相对较大。

弯矩图在楼板内部发生突变，许多楼层出现
反向弯矩点。

二、高层民用建筑剪力墙结构的设计及优化
1、合理布置剪力墙结构
合理布置剪力墙结构是剪力墙结构设计和优化的第一步。

首先，区分普通剪
力墙和短剪力墙。

普通剪力墙是指长度（截面高度）大于或等于其厚度8的剪力墙，即厚度为200mm，长度应大于或等于1600mm的剪力墙。

短肢剪力墙是指
截面厚度不超过300mm，截面高度hw与厚度bw比为5比8的剪力墙。

短剪力
墙结构抗震性能较差。

在实际工程中，短剪力墙造价应根据具体工程区域、抗震
设防烈度、工程地质条件、基础形式等综合考虑，慎重选择。

其次，设置剪力墙
结构是为了防止独立的小肢墙的出现。

独立小墙腿的存在会增加施工难度，因此
合理组合孔是必要的。

最后，应保证剪力墙结构的整体刚度。

在设计中，将其基
本的自振周期控制在0.05 -0.08n（n为结构层总数）为宜。

通过该公式可以确定
剪力墙刚度的近似范围，保证刚度与剪力墙层数匹配，从而进一步扩大其有效空
间和承载力。

它也可以由层间位移角的指数来控制。

在混凝土剪力墙刚度控制中，应符合位移极限规范的要求，以提高建筑墙体肢与连接梁之间的抗剪强度，进一
步降低截面规划的难度系数。

2、合理布置剪力墙平面
剪力墙平面的设置应注意以下几点：第一，必须坚持剪力墙平面的对称性。

剪力墙应尽量沿中轴线对称布置，使剪力墙重心与整个结构刚度中心重合到最大
极限，从而减小扭矩。

其次，剪力墙不宜太密，应使长墙（墙长8m）更均匀，
短墙更少，墙肢厚度应沿高度均匀变化。

最后，“强周、弱中”应尽可能布置为l 形、t形和十字形，以减少复杂形状，有利于剪力墙结构的稳定，形成较好的侧
刚度。

按照“周向、对称、成对、封闭”的原则布置剪力墙，可以获得较大的平面
刚度和扭转刚度，这对建筑物的抗震性能也有很大的帮助。

为了获得更好的经济
效益，各墙肢的轴压比应接近结构相应抗震等级的轴压比限值。

3、对墙身设计环节的优化
在剪力墙结构设计中，有必要对剪力墙进行优化设计，包括优化剪力墙的数量、长度和厚度。

在保证建筑结构整体抗震性能的前提下，降低造价是前期设计
中非常重要的一部分。

在施工图设计阶段，应进行剪力墙的配筋优化设计，确保
结构中水平配筋与竖向配筋的匹配，使斜截面与正截面的剪力、抗弯承载力能够
有效结合。

为了完成代码的验证，并严格符合要求的代码的详细规划，合理放置
黑列和列结束，进一步提高抗震措施的第一，第二和第三层次结构，以确保整体
提高建筑结构的稳定性。

此外，在结构墙体详规划过程中，应合理安排配筋间距，全面提高墙体规划质量。

优化原则是选择直径较小的高强配筋，将墙体的计算结
果控制在结构配筋范围内，仅满足最小配筋率的要求。

对于高度高、平面规整性
差的结构，应适当提高剪力墙配筋率，控制在小范围内，略高于最小配筋率。

4、合理处理边缘构件
剪力墙中有两种边缘构件，即约束边缘构件和结构边缘构件。

约束边缘构件
的加固量远远大于结构边缘构件的加固量。

当剪力墙的轴压比大于一定值，和第一、第二和第三级抗震稳定性，进行约束边界成员必须设置在底部钢筋面积和上
层的剪力墙，和结构边界成员必须设置在另一层上面。

设计中应按底部加筋和不
加筋部位进行配筋，满足不同地震烈度和设防烈度下剪力墙的抗震措施。

5、对剪力墙的连梁设计展开优化
连接梁的设计不仅可以提高建筑物的结构刚度，而且可以减少侧向位移，这
对于保证建筑物工程的稳定性具有重要意义。

然而，由于耦合梁剪力墙设计中影
响因素较多，这些因素会严重影响耦合梁剪力墙的设计质量，因此需要考虑各方
面的影响因素。

在实际设计过程中，例如，如果一个连接梁横向高度很小，不利
于联系梁结构稳定，因为重复载荷下容易产生裂缝或损坏现象，使剪力墙结构的
破坏，为了确保连接梁的延性，有必要选择高结合梁。

此外，还需要设计人员进
行内力分析，计算耦合梁的刚度折减，从而有效避免耦合梁的剪切破坏。

结束语：
综上所述，剪力墙是高层民用建筑的重要结构形式，其合理设计关系到整个
建筑结构的安全和抗震性能，因此有必要对剪力墙进行合理设计。

在设计时必须
根据施工的实际情况选择合适的剪力墙的设计，设计合理的过渡层，和剪力墙表面，并选择适当的边缘建设，严格遵循相应的剪力墙设计的原则，从而保证建筑
结构能够承受相应的荷载和水平压力，充分发挥其结构的合理性，为居民提供安
全的居住环境。

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