高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析 王建

高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析王建
摘要：随着城市可用土地面积的缩小，城市建筑大都采用高层建筑，高层建筑
对建筑结构的稳定性及抗震性能有较高的要求，使得剪力墙结构在高层建筑结构
中的应用较为广泛。

剪力墙结构的平面与壁厚相同，且室内存在突出的框架柱，
不仅可以提升建筑结构的稳定性，还可以提升建筑的空间利用率，具备显著的经
济效益及生产效益。

因此，对于剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究是
很有必要的。

关键词：高层建筑；钢筋混凝土；剪力墙
1剪力墙结构分析
1.1剪力墙结构的定义
剪力墙结构主要是指建筑房屋中通过钢筋混凝土代替梁柱，用于承载风负荷
以及地震负荷等多种水平荷载，这种墙体可以有效控制结构的荷载。

剪力墙结构
设计的目的在于保护建筑建筑，避免建筑在使用年限范围内受到不可抗外力，导
致建筑使用寿命缩短。

也就是说，剪力墙结构的应用能够显著提升建筑结构的荷
载能力以及稳定性。

就目前的建筑水平而言，我国应用较为广泛的建筑结构由剪
力墙结构、框架结构以及混合结构等结构形式。

和其他结构进行比较，剪力墙结
构使用的钢材相对较少，而且具备更为优异的抗震性性能以及抗侧刚度，可以有
效提升建筑的稳定性。

在剪力墙结构研究越来越深入的背景下，剪力墙结构的施
工工艺越来越成熟。

1.2剪力墙结构的分类
在实际的建筑结构设计中，常用的剪力墙结构包括短肢剪力墙、联肢墙、双
肢剪力墙以及小开洞剪力墙等多个类型。

①短肢剪力墙，短肢剪力墙属于建筑结构中的抗侧力构件，没有将异形柱凸出墙面，有效提升了异形柱的抗震性能；②联肢墙，主要是将多个受弯构件通过楼板或者连梁连接在一起，共同组成墙肢，
墙肢上预留的洞口作为窗户、门或者走道；③小开洞剪力墙，就是在剪力墙上设置小空口，属于悬臂构件，这种剪力墙结构具备更加均匀的侧向刚度，可以有效
避免墙体结构出现扭转问题。

如果剪力墙的墙体洞口较大，会对墙体的整体性产
生负面影响，保障其梁柱连接部位不变，将会使剪力墙结构转变为框架结构。

设
计人员需要根据实际的建筑工程需求，选择相应的剪力墙结构类型。

另外，由于
纯剪力墙结构的施工成本相对较高，设计人员可以将剪力墙结构和框架结构进行
配合应用，采用框架—剪力墙结构或者框支剪力墙结构，充分发挥出两种建筑结
构的优势，从整体提升建筑结构的性能，降低建筑结构的施工成本，满足高层建
筑工程的要求。

需要注意的是，设计人员在进行剪力墙结构设计时，设计人员需
要合理控制剪力墙结构的倾覆力矩，将其控制在合理的范围内，保障结构的稳定性。

2高层住宅钢筋混凝土剪力墙设计要点
2.1水平荷载在剪力墙设计时发挥巨大作用
高层建筑不同结构和自身的自重、荷载产生的轴力和弯矩大小有直接的关系，且和楼房的高度呈正比。

对于同一个高层建筑而言，自重和其他竖向等荷载基本
都是呈现一定的比值，其反应出来的数值都会和本身的结构特性有很大的关系，
甚至会在使用的过程中产生较大幅度的变化。

2.2产生较大的轴向变形
在广大高层建筑建设的过程中，竖向的自重将会产生较大的载荷，如果不对
其进行合理控制的话，将会使得其在使用的过程中产生巨大的轴向变形，进而对
连续的梁弯矩产生较大的影响。

另外，在使用的过程中也会对不同构件的侧移产
生很大的影响，最终使得整体结构变得更加不安全。

2.3高层剪力墙结构内部的侧移因素
在水平荷载的条件下，随着建筑高度的不断增加，不同建筑将会在使用的过
程中产生不同程度的位移。

所以，在水平荷载的作用下，尤其应该将侧移控制在
规定的范围内。

2.4结构延性在高层建筑结构的设计中发挥的作用
在地震的环境下，高层建筑将会在使用的过程中产生更大的变形。

因此，为
了能够让建筑进入到塑性阶段之后有更强的变形能力，从而使得建筑不会因此倒塌。

所以，在必要时必须采用一定的构造措施，使建筑本身有足够的延性。

3基于实例分析
3.1工程概况
某地区一商混建筑项目，总14层，地上13层，地下1层。

本工程地基采用
预应力管桩。

建筑主体结构以混凝土框架为主，剪力墙部分为电梯井及地下室外围，建筑物的屋顶主要是钢筋混凝土。

3.2工程重点以及难点问题
本项目属于商混式建筑，内部结构复杂，特别是空间要求很高，楼梯间数量大，关键是电梯井数不同，所以底部高度与高层高度存在差异，而且由于电梯井
数的不同，导致高层建筑的内部结构不均匀，其建筑整体形象是L形的，必然会
有不同的形状。

因此，框架剪力墙施工中所选构件的截面尺寸不能统一，无形中
加剧了工程的施工难度。

3.3建筑工程中框架剪力墙结构工程施工技术
3.3.1钢筋工程
在本工程中，框架-剪力墙结构是本工程施工的关键环节，最重要的建筑材料是钢筋和混凝土。

由于本工程需要大量钢筋，综合计算量超过700吨。

这些钢筋
不仅具有不同的规格和尺寸，而且具有不同的应用部位。

有些部位是钢筋的聚集区，容易出现安装质量问题。

它们也会影响保护层的厚度。

混凝土浇筑时，钢筋
很容易发生位移。

因此，我们需要采取措施避免这些问题。

首先，设计人员可设
计柱筋定位箍筋框，采用水平和垂直梯子筋固定钢筋，以避免严重位移；其次，
梁柱节点通常是在钢筋相对密集的位置，相关人员应进行计算机操作。

拉拔取样，然后按实际比例加工制作，只要在现场完成，同时要处理好每根钢筋的具体位置
和相互之间的位置关系，以便准确地指导现场；最后，由于工程层高不均匀，切
割钢筋时要处理好摇头位置，保证接头位置正确。

3.3.2混凝土模板施工
本工程混凝土结构的外观质量应符合混凝土规范和设计要求。

根据工程层高
的分布特点，根据不同层高进行分组和拼接。

梁、板模板均采用18mm厚新型多
层板，次龙骨采用50×100mm木方，主龙骨采用100×100mm木方，采用门式刚
架支撑体系。

支撑系统水平、垂直布置，与上下层相对应，保证三层连续支撑。

后浇带顶板模板单独支撑，拆除模板时不拆除后浇带模板，防止后浇带混凝土构
件形成悬臂构件，造成裂缝。

3.3.3高支模板支撑架体系施工
本工程一楼高5.6米，如何保证支护系统的安全稳定，是施工控制的重点。

高支护顶板模板采用支撑体系，安全计算采用碗扣，安全计算采用一系列施工软件。

对钢管、木材等相关材料的计算参数进行现场测量。

在5.6米的支撑高度，
碗扣支架每四排设置一个水平剪刀撑。

剪刀撑与立杆连接，剪刀撑沿支架四周的
外立面充分布置。

屋面模板安装施工前，由项目部编制《高模板施工组织设计方案》，经公司技术负责人签字认可，报公司技术负责人审核，严格执行。

屋面混
凝土施工前，组织技术、生产、安全等部门对支架进行验收，合格后方可进行下
道工序施工。

4结束语
综上所述，居住是人们最基本的需求，我国又是人口大国，所以，建筑业在
我国的发展前景非常好，市场优势非常明显，也正因如此，近几年，我国的建筑
业发展迅速腾飞，尤其是建筑业发展所涉及到的剪力墙混凝土施工技术，已在推
动国民经济增长方面，发挥着非常重要的作用。

从我国现在的发展态势可以预测
到建筑业在未来我国的社会经济发展过程中将发挥着非常重要的作用。

但是，在
建筑业的发展过程中，经常会遇见很多的问题，针对这些问题，我们要认真、科
学地分析，更要特别重视在建筑业发展过程中剪力墙混凝土施工技术的应用问题。

参考文献
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