高层建筑结构设计 第七章 剪力墙设计
高层建筑框支剪力墙结构设计
高层建筑框支剪力墙结构设计摘要：本文结合某高层建筑结构设计的实例，对其框支剪力墙结构的抗震设计进行了分析。
关键词：高层建筑剪力墙结构1 工程概况本工程主体结构层高60.3m,地下室2 层,层高分别为3.5m,4.7m;地上1 层为居民活动空间,高5.4m;2层～13 层为住宅,层高2.8m,以上至屋顶层高均为3.0m。
2 结构设计中的计算和分析2.1转换体系的选取与计算框支转换层楼板在地震中受力变形较大, 其在整体电算中的模型选择很关键。
由于工程转换梁上部层数多,地震时楼板将传递相当大的地震力,其在平面内的变形是不可忽略的。
因此采用弹性板或弹性膜的计算模型较为适宜。
由于弹性板的平面外刚度在整体计算中已被计入,相当于考虑了板对梁的卸荷作用,会使梁的设计偏于不安全。
在进行整体结构分析时,将转换层楼板用弹性膜单元模拟。
2.2嵌固端与转换层楼板板厚的确定工程以±0.000 板作为嵌固端,既保证上部结构的地震剪力通过地下室顶板传递到全部地下室结构, 同时能够保证上部结构在地震作用下的变形是以地下室为参照原点。
《抗规》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部嵌固端部位时, 地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。
故地下室顶板厚度取200mm,同时,为了有效地将水平地震力传递给剪力墙,在应力集中的楼层,将楼板厚度加大,转换层楼板取180mm,与其相邻的层也适当加厚至150mm。
考虑抗震需要,施工图阶段时更有意提高转换层配筋率,使单层配筋率达到0.35%, 以进一步提高转换层楼板和(1)q≤ect310l02(2)γe≤δ1h2δ2h1框支大梁共同作用的能力。
考虑到梁宽大于上部剪力墙的两倍,宽度较宽,对边转换梁,板面钢筋不是简单地要求伸入梁内满足锚固要求即可,而是要求必须贯穿梁顶截面,以确保梁内扭矩在板上的有效传递。
2.3框支柱与剪力墙底部加强部位墙厚的设计框支柱基本布置于上部剪力墙对齐的下方或就近区域, 这样不仅能使竖向荷载的传力途径直接、明确,减少转换板的内力,同时,上下抗侧力结构对齐,对于抵抗水平地震荷载作用,改善转换板的复杂受力情况也是大有益处的(详见图1)。
高层建筑结构设计特点与剪力墙设计
高层 建筑结构设计特点 与剪力墙 设计
摘要： 随 着 我 国经济 的快 速发 展 及施 工 技 术 的不 断革 新 ， 城 市 高程建 筑如 雨后 春 笋般 拔 地 而起 ， 文 章结 合 高层 建 筑结 构 设 计 ， 对 其 结构 体 系 的设 计特 点进 行 了概 述 与分 析 ， 指 出 了在 高层 建 筑 结构 设 计过 程 中应注 意 的 问题 ， 以提 高建 筑 结 构 设 计 的经 济 性和 安 全性 。 剪力 墙 结构 由于其 结构 刚度 大 、 整体 性 好 等优 势 而被 广 泛 应用 于 高层 建 筑 中 ， 本 文通 过 结合 某 高层 建 筑 结构 实例 ， 来 探讨 剪 力墙 结 构 的设 计应 用技 术 要点 ， 为 同行提 供 实例 参 考 。 关键 词 ： 高 层建 筑 ； 结 构设 计 ； 剪力 墙设 计 现 阶段 ， 我 国 国民经 济 飞速 发展 ， 城 市化 进程 加 快 ， 城 市 的规 模 和 人 口都 急剧 扩 大 ， 城 市建 设用 地 高度 紧 张 ， 加 之人 们 对建 筑 性 能要 求 不 断提 高 ， 城 市 高层 建筑 成 为 城市 发展 的 必然 趋势 。 在 新材 料 、 新技术、 新 工 艺不 断革 新变 化 布置 剪力 墙 时 ， 剪 力墙 的 数 目并 不是 越 多越好 ， 需要根 据 实际情 况 进行 合 理 的设置剪 力 墙数 目，又要满 足结 构质 量 中心 与刚度 中心 的重 合 以避 免 出现
决 于剪 力 墙 的开 洞情 况 。高 层 建筑 结构 设计 特 点 为 ： 在 较 高 楼房 中尽 管竖 向
除了有特殊 说明之外 ， 剪力墙 墙体水 平钢筋 要放在 外侧 ； 墙体钢 筋网之 间设
＠ ６ ０ ０ ］ 【 ６ ０ 啦 筋； 剪力墙 墙体水平钢 筋不得代替 暗柱箍筋 的设置 。若墙 或墙 荷 载 仍对 结 构 设计 产 生 着重 要 影 响 ， 水 平 荷 载 却 起着 决 定 性 的 作用 ， 随着 楼 直 径８ 则 配置 暗柱箍 筋 即可而 无需增设墙 体水平筋 。连 房 层 数 的增 多 ， 水平 荷 载 愈益 成 为 结 构设 计 中的 控制 因素 ； 轴 向 变形 不 容 忽 的一 个墙肢 全长按暗柱设 计时 ， 腰筋 ） ； 除 特殊标 注外 ， 连梁腰 筋按墙体 水平筋 拉 视， 轴 向 变形 会 使得 高 层 建筑 结 构 的 内力 数 值 与 分 布产 生 显 著 的 改变 ； 侧 移 梁 应沿整 个梁高设 置侧 面纵筋 （ 通 。当电梯基坑 未落在结构底 板 （ 或 基础 ） 上， 且基 坑板下未设 置实心柱墩 延伸到 成 为 控制 的指 标 ； 结构 延性 是 重要 的设计 指 标 。
试论高层建筑剪力墙结构设计
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１剪力墙结构的布置及概念设计
在水 平地 震作用 下 ，高层 短肢剪力 墙结 构主要表 现为 整体弯 曲变 形 ，底部 外 围 的小 墙肢 承 由于 竖 向荷 载 较 大 ，破 坏 严重 ，特 别 是一 字形小墙 肢 的破坏 最为严重 。 可增加建 筑物 周边墙 肢长度 或连梁 高度 来消 除扭转 不规 则，从而使 结构 的抗扭 刚度 明显增 大 。为了提高墙肢 的承载 力和延 性 ，还 需加强 边缘 构件配 筋 ，增 大这些 部位 墙肢纵筋和 箍 筋 的配 筋 率 ，严 格 控 制轴 压 比 。
【 键词 】 剪力墙结构 边 关 缘构 件 连梁謦筋
引 言
高层建筑剪力墙结构设计分析
高层建筑剪力墙结构设计分析摘要：在高层建筑结构设计中，建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时，这种墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时承担风力或地震作用传来的水平地震作用。
因此，在结构设计中剪力墙的平面布置和结构的选取直接关系到了建筑物的安全性，是做好高层建筑结构设计的必要环节。
本文主要对高层建筑结构剪力墙设计进行了探讨。
关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计abstract: in the structural design of high-rise building, the main buildings in the vertical bearing component by wall bear, the wall for horizontal member of both from the vertical load, and undertake wind or from the earthquake action horizontal earthquake effect. therefore, in the structural design of shear wall structure layout and the selection of the safety of the direct relationship between the buildings, is to do a good job in designing high-rise essential. this paper mainly of high-rise building the shear wall structure design is discussed.keywords: high building; shear wall; structure design 中图分类号：tu398+.2文献标识码：a 文章编号：一、高层建筑结构设计特点高层建筑在其结构设计阶段十分重要，需要考虑水平荷载、轴向变形、建筑物的侧移、结构的延性等方面的因素。
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整
高层住宅剪力墙结构设计控制及调整高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构，本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项；汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。
随着社会进步，科技发展，人们对住宅的功能要求越来越丰富，建筑设计越来越符合功能和审美的要求；为实现建筑的要求，结构选型主要与其使用功能直接相关，同时拟建场地的地理位置，抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。
为了进一步提高土地利用率，建设单位倡导建设高层住宅，以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求；目前高层住宅成为人们的主要居住形式，高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。
1剪力墙结构的特点剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。
剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件，又有分隔房间的作用。
其布置原则除了应满足建筑使用要求，对结构受力是否合理至关重要，剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用，所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化，而达到节省造价的目的。
2建模时的注意事项（1）剪力墙：目前结构常用计算软件：中国建筑科学研究院开发的软件PKPM，北京盈建科软件XXXX有限公司编制的软件YJK，均可进行剪力墙结构的计算。
（2）剪力墙平面布置原则：依据建筑平面图：①外墙可布置为剪力墙，增加建筑平面的抗扭刚度。
②内墙布置时，平面均匀对称布置，竖向连续，避免楼层错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通，同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙（短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙）。
③剪力墙的截面厚度及构造配筋应当依据实际工程剪力墙部位及抗震等级，参见《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》7.2.1，10.4.6，《建筑抗震设计规范（GB52022-0510）》（以下简称抗规）6.4.1，6.4.3条。
④内墙长度除应满足建筑条件，还要考虑墙下桩最小桩间距的要求，例如：常规设计时，桩直径700mm，桩间距不小于3倍桩径，加上0.5倍的桩径，建议上部剪力墙的长度为2500mm，上部如有结构洞口，宜尽量使洞口避开桩位。
高层建筑的剪力墙体系结构设计应用探讨
高层建筑的剪力墙体系结构设计应用探讨剪力墙结构，可以简单理解为：纵横向的主要承重结构全部为结构墙的结构。
其作用在于促使形成一种可以准确有效抵抗水平作用的相应结构，此外，又能够就空间加以有效的分割。
该结构主要以钢筋混凝土墙板来起到梁柱的作用，进而承担一系列荷载所带来的内力，恰当的就结构水平力加以控制。
正是因为如此，剪力墙结构于当代现代高层建筑中被广泛使用。
基于此，本文对剪力墙结构设计在高层建筑中的应用进行了分析。
标签：高层建筑，剪力墙体系结构设计，应用随着当前我国城市化建设发展速度不断加快，城市内部的天际线在不断上升，在我国很多地区当中，房地产行业作为国民经济的支柱产业，近些年，都在以迅猛的速度发展，对于城市的象征，建筑的体量不在追求庞大的占用空间，而是寻求往更高的天空突破的可能。
众所周知，高层建筑的实际占地面积较小，并且整个建筑的使用面积较大，是现阶段我国建筑选择的重点类型。
在高层建筑的结构设计中，相应的剪力墙结构凭借其刚度大、抗震性较好等优势被广泛利用。
本文重点针对高层建筑剪力墙结构的设计应用进行分析。
一、剪力墙结构设计综述剪力墙结构在现代建筑工程中发挥重要作用，主要是用来承载竖向和水平荷载力的墙体，随着地震、台风等自然灾害的频发，剪力墙的优势也突显出来，既可以抵抗风荷载，又可以增强对地震抵抗力，从整体上提高了建筑结构的强度和刚性，保证建筑在遭受外力作用的时候结构不会受到较大破坏，确保建筑工程结构足够的稳固。
建筑剪力墙结构设计分为两类，一种是平面剪力墙，另外一种是筒体剪力墙，平面剪力墙就是在建筑结构的关键部位用钢筋混凝土浇筑剪力墙，这也就意味着墙体是钢筋混凝土框架，建筑结构稳固性会增强，外力作用下不会受到过大的影响，抗倒塌的能力非常强大。
平面剪力墙结构设计的过程中，最好采取现浇剪力墙的方法，或者是通过梁和柱子一起浇筑的方法，这样做的目的是提高剪力墙结构的整体性。
筒体剪力墙被广泛的使用在高层建筑中，在悬吊结构中也使用的比较多，是利用间隔墙围成的，必须采取现浇的方式，最终形成钢筋混凝土结构墙，这种墙体的可以承受的水平荷载更强。
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析
高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析摘要:随着我国城市化、现代化进程地不断加快,高层建筑俨然成为城市建筑的主流形态,在高层建筑结构设计上,剪力墙作为一个成熟的结构形式,其结构和形式呈现出多样化,本文依据剪力墙结构计算原理结合工程实例就高层住宅剪力墙结构的设计与分析谈几点看法。
关键词:高层建筑剪力墙设计1 剪力墙的常见类型(1)从剪力墙的开洞率及对其自身的受力特性影响进行划分,可以将单片剪力墙划分为如表1所示的几种类型。
(2)从墙体的高宽比进行划分,通常分为高剪力墙和低矮剪力墙。
(3)从竖缝及配筋的存在方式进行划分,通常分为普通配筋、交叉配筋和带暗支撑剪力墙。
(4)在实际的工程结构设计中,最为常用的两种结构形式如图1所示。
2 剪力墙结构的布置在结构设计中,由实际的工程经验,对于剪力墙的布置应注意以下几个方面。
(1)从布置方式上来看,剪力墙沿主轴方向或其他方向比较适合以双向或多向的方式进行科学的布置,并使两个方向的刚度尽量接近,对于不同方向的剪力墙应该分别进行有效的联结,通过科学的布置,借助于拉通、对直的作用,有效地保证剪力墙达到最好的空间工作性能。
(2)在布置的顺序上来看,剪力墙最好是自下而上进行连续地布置,实践证明如此布置能够有效地避免出现不良的刚度突变。
(3)从结构刚度要求上来看,在具体的设计上,沿高度的方向应允许在合理的范围内改变墙的厚度和混凝土的强度等级,或是减少部分墙肢,目的在于确保侧向的刚度沿着高度保持连续地、逐渐地变小。
如若剪力墙沿着高度是非连续变化的,势必将引起建筑结构沿着高度出现不连续的刚度,存在着刚性突变问题,对抗震结构不利。
(4)如果在实际中遇到剪力墙的长度比较长的情况,在设计上通常各个墙段之间凭借弱连梁进行有效的连接,将其等效地分为若干独立墙段,如图2所示。
(5)从剪力墙洞口的布置角度来看,大量实践经验表明,开洞方式之间影响着剪力墙的力学性能。
在剪力墙的门窗洞口开洞方式上,为了保证剪力墙良好的物理力学性能,洞口上下对齐、规则、成列地进行布置,能形成明确的墙肢和连梁,其应力有着非常规则的分布,与当下普遍应用的计算简图符合度非常高,设计能够达到很高的安全性能。
7.框剪结构分析
• 5.板柱-剪力墙结构的结构布置原则：
1 应布置成双向抗侧力体系，两主轴方向均应设置剪力 墙： 2 抗震设计时，房屋的周边应设置框架梁，房屋的顶层 及地下一层顶板宜采用梁板结构； 3 有楼、电梯间等较大开洞时，洞口周围宜设置框架梁 或边梁； 4 无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽板或有柱 帽板。当采用托板式柱帽时，托板的长度和厚度应按计 算确定，且每方向长度不宜小于板跨度的1/6，其厚度 不宜小于1/4无梁板的厚度；抗震设计时，托板每方向 长度尚不宜小于同方向柱截面宽度与4倍板厚度之和， 托板处总厚度尚不宜小于16倍柱纵筋直径。当不满足承 载力要求且不允许设置柱帽时可采用剪力架，此时板的 厚度，非抗震设计时不应小于150mm，抗震设计时不 应小于200mm；
§7.2 框架-剪力墙结构在竖向荷载下的内力计算
竖向荷载作用下，可假定各竖向承重结构之间为简支联系，荷载按简 支梁板简单地分配给框架和墙，再将各框架和剪力墙按平面结构进行 内力计算。 框架剪力墙结构竖向荷载可按12～14KN/m2估算。
§7.3框架剪力墙结构在水平荷载下的内力与变形计算
7.3.1 基本思路 1 将剪力墙，框架和连梁分别合并成总剪力墙，总框架和总连梁，对总 剪力墙，总框架和总连梁进行协同工作分析，解决水平荷载在总剪力 墙和总框架之间的分配，求得总剪力墙和总框架的总内力，并计算结 构的侧移。 2.按等效抗弯刚度比，将总剪力墙的内力分配给每片墙，将总框架的总 剪力按柱的抗侧刚度分配给框架各柱。 7.3.2 框架剪力墙结构在水平荷载下的协同工作分析 1. 计算简图 框架一剪力墙结构的计算图，主要是确定如何合并总剪力墙、总框架， 以及确定总剪力墙与总框架之间的连接和相互作用方式。
框架一剪力墙协同工作受力和变形
框架剪力墙结构，在布置合理的情况下，可同时发挥两者的优点， 克服其缺点，既有较大的抗侧刚度，又可以形成较大的使用空间，并 且可以构成两道抗震防线，有利于结构抗震。在实际的工程结构中得 到了广泛的应用。
高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略
高层民用建筑剪力墙结构设计特点及其优化策略随着城市化进程的加快和人口的不断增长，高层民用建筑的建设已经成为了城市发展的重要组成部分。
而在高层建筑的结构设计中，剪力墙结构因其较好的抗震性能和结构稳定性而备受青睐。
本文将从剪力墙结构的设计特点以及优化策略两个方面进行探讨，以期为高层民用建筑的结构设计提供一些参考和指导。
一、剪力墙结构的设计特点1. 抗震性能好剪力墙结构的一个显著特点就是其较好的抗震性能。
剪力墙结构可以有效地抵抗地震引起的水平荷载，从而保障建筑在地震发生时的整体稳定性。
这是因为在地震发生时，建筑结构会受到水平方向的作用力，而剪力墙结构的设置可以在一定程度上减小结构的位移，从而减轻地震对结构的影响，提高建筑的抗震性能。
2. 结构稳定性高剪力墙结构还具有较高的结构稳定性。
在高层建筑中，结构的稳定性是非常重要的，剪力墙结构通过在建筑不同部位设置剪力墙，可以有效地提高建筑的整体结构稳定性，减小结构的变形和振动，保障建筑在使用过程中的安全性和稳定性。
3. 建筑空间利用率高剪力墙结构的设计可以有效地提高建筑的空间利用率。
在建筑结构设计中，通常会考虑到建筑的空间利用率，尤其是在高层建筑中。
而剪力墙结构可以通过在建筑的外围或内部设置剪力墙来实现结构的稳定，而不需要增加大量的柱子或梁，从而提高了建筑的空间利用率。
4. 施工便利剪力墙结构的施工也相对便利。
剪力墙结构相对于其他结构形式来说，其施工过程更加简单，施工难度也较低，从而可以有效地节约施工时间和成本，提高施工效率。
二、剪力墙结构的优化策略1. 合理确定剪力墙布置位置在设计剪力墙结构时，需要合理确定剪力墙的布置位置。
通常剪力墙应该布置在建筑结构的承重墙或外围墙等位置，以确保结构的整体稳定性。
还需要考虑剪力墙的数量和间距，以及结构的布置方式，从而在保证结构稳定性的前提下提高建筑的空间利用率。
2. 采用新型材料和技术在剪力墙结构的设计中，可以考虑采用一些新型材料和技术来进一步优化结构设计。
第七章框架-剪力墙结构在水平荷载下的近似计算方法
第七章 框架－剪力墙结构在水平荷载下的近似计算方法 本章导学框架：剪力墙结构是由框架和剪力墙组成的一种复合结构体系，它兼 具框架结构和剪力墙结构的优点，因而成为高层建筑的主要结构体 系。
在水平荷载作用下，因为框架与剪力墙的变形性质不同，不能 直接把总水平剪力按抗侧刚度的比例分配到每榀结构上，而是必须 采用协同工作方法求得侧移和各自的水平层剪力及内力。
框架剪力墙结构计算的近似方法是将结构分解成平面结构单元，它适用 于比较规则的结构，而且只能计算平移时的剪力分配，如果有扭转 ，要单独进行扭转计算，再将两部分内力叠加。
这种方法概念清楚 ，结果的规律性较好。
本章主要学习框架：剪力墙结构计算的近似方法，学习中要求同学们熟练掌握协同 工作方法的两种计算简图，熟练掌握铰接体系和刚接体系的计算方 法的区别与联系。
知识学习第一节 概述一．基本假定框剪结构体系在水平荷载作用下的内力分析是一个三维空间超 静定问题，通常把它简化为平面结构来计算，并在结构分析中作如 下基本假定：①楼板在自身平面内刚度无限大。
这一假定保证楼板将整个计 算区段内的框架和剪力墙连成一个整体，在水平荷载作用下，框架 和剪力墙之间不产生相对位移。
②当结构体型规则、剪力墙布置比较对称均匀时，结构在水平 荷载作用下不计扭转的影响；否则应考虑扭转的影响。
③不考虑剪力墙和框架柱的轴向变形及基础转动的影响。
④结构为线弹性结构。
二．计算简图用连续化解法求总剪力墙与总框架之间的相互作用力，都要解 决如何合并总剪力墙、总框架，以及确定总剪力墙和总框架之间的 连接和相互作用关系，以便于确定计算简图。
框剪结构用连续化方 法求解时，根据连杆刚度情况可以确定两种计算简图：铰接体系和 刚接体系。
1.铰接体系在基本假定的前提下，计算区段内结构在水平荷载作用下，处 于同一楼面标高处各片剪力墙及框架的水平位移相同。
此时可把平 行于水平荷载作用方向的所有剪力墙综合在一起成总剪力墙（一般 简化为整体墙），把平行于水平荷载作用方向的所有框架综合在一 起成总框架。
高层建筑剪力墙结构设计
浅谈高层建筑剪力墙结构设计摘要本文从剪力墙结构的基本概念说起，就剪力墙结构设计方面进行浅要分析。
关键词剪力墙；墙体配筋；结构设计中图分类号 tu973.16 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-（2013）012-0075-011 剪力墙的概念剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构。
高层结构的建筑大量使用这种结构。
剪力墙截面有以下特点：墙肢长度和其厚度比要远远大于；承载力和平面外刚度都比较小；自身平面的承载力和刚度都比较大。
在剪力墙结构设计中，墙即要承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩，还要承受竖向压力。
墙体在弯矩、剪力和轴力的共同作用下，它受到的水平作用的时候就像悬臂深梁嵌固在基础的底部。
剪力墙在风荷载或者地震的作用下，一方面要满足其刚度要求，另一方面还要满足非弹性变形重复作用而出现的能量消耗、延性等要求，同时还要控制结构即使开裂也不会倒塌。
2 剪力墙的分类剪力墙因为孔洞的问题受力状况和特点都会不同，其变形状态和内力分布都会发生变化。
根据其开洞的情况可以分为实体墙、整体小开口剪力墙、双肢或多肢剪力墙、壁式框架等。
2.1 实体墙实体墙就不开洞或者开洞不超过墙的15%。
其受力特点和整体悬臂梁比较类似，墙肢法向应力呈线性分布，破坏形态和偏心受压柱相似。
整体高度上变形主要是弯曲型，无反弯点和突变。
2.2 整体小开口剪力墙整体小开口剪力墙是开洞仍然比较小但是洞口面积大于15%。
其受力性能可以按整体悬臂梁考虑，并且还要考虑墙肢的局部弯矩。
其弯矩图在整个墙肢高度上没有反弯点，而在连梁处发生突变。
2.3 双肢或多肢剪力墙双肢或多肢剪力墙是墙体开洞很大或者洞口成列布置。
其受力特点和整体小开口剪力墙比较类似。
受力特点与整体小开口墙相似。
2.4 壁式框架壁式框架是洞口尺寸很大，墙体肢线和连梁线这两的刚度差不多的墙。
浅析高层建筑剪力墙结构设计
磊塑姐。
浅析高层建筑剪力墙结构设计周勇(北京中华建规划设计研究院有限公司珠海分公司，广东珠海519015)隋要】随着我国经济的飞速发展，人民生活质量的不断提高，城市中的高层建筑如雨后春笋搬|姑-她而起，在设计中如何保证高层建筑结构的经济、安全、合理极为重要。
文章对高层建筑结构的剪力墙设计进行了几方面的分析研究，以供结构设计人员参考。
凸徽]剪力墙结构；高厚比；边缘构件1剪力墙的定义及概念设计1．1剪力墙的定义建筑结构中的墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时承担水平风荷载或地震作用，此墙称之为剪力墙，又叫抗震墙。
高层建筑结构剪力墙墙体材料大部分采用钢筋混凝土，多层建筑抗震墙亦可采用砌体砖墙。
根据剪力墙墙肢高厚比(墙肢截面高度与厚度之比)可分为：短肢剪力墙(高厚比5喝)、—般剪力墙(高厚比>8)。
根据剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式，将剪力墙可分为：整体墙、小开口整体墙、连肢墙、框支剪力墙、壁式框架、开有不规则洞口的剪力墙等o12剪力墙结构的概念设计剪力墙结构是利用建筑物剪力墙作为竖向承载构件，并用它抵抗水平力的一种结构体系。
因其侧向刚度大，整体性、抗震性能好，故适用的建筑物高度较大(最高可达300m)。
由于高层建筑剪力墙间距一般较小，其缺点为平面布置不灵活。
高层建筑剪力墙结构应遵循以下原则：1)剪力墙结构中全部竖向力和水平力都由剪力墙承受，所以—般应沿建筑物的主要轴线双向布置。
特别是在抗震结构中，应避免仅单向有墙的结构布置形式，并宜使两个方向抗侧刚度接近，且建筑物应具有较好的抗扭刚度，使得A级高度建筑物的T丌，≤Q9，B级高度建筑物的Ⅵ1≤0．8502)剪力墙的门窗洞口宜上下各层对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁，使受力明确，计算简单。
在抗震结构中，应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合管同墙。
叠合箭同墙的特点是洞口错开距离很小，甚至叠合，不仅墙肢不规则，而目还在洞口之间形成薄弱部位，对抗震尤为不利。
第七章 钢筋混凝土剪力墙设计汇总
第七章钢筋混凝土剪力墙设计汇总在建筑结构设计中，钢筋混凝土剪力墙扮演着至关重要的角色。
它不仅能够提供足够的抗侧力能力，保证建筑物在水平荷载作用下的稳定性，还能有效分隔空间，满足建筑功能的需求。
接下来，我们就对钢筋混凝土剪力墙的设计进行一个全面的汇总。
首先，我们来了解一下剪力墙的分类。
根据开洞情况，剪力墙可以分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。
整截面墙没有洞口或洞口很小，受力性能类似于悬臂梁；整体小开口墙洞口较小，其受力性能仍接近整体墙；联肢墙则是通过连梁将墙肢连接起来，墙肢单独受力；壁式框架的洞口较大，墙肢和连梁的刚度接近框架。
在设计剪力墙时，要合理确定其布置位置。
一般来说，剪力墙应沿着建筑物的周边均匀布置，以增强结构的抗扭性能。
同时，在建筑物的竖向，剪力墙应连续布置，避免出现刚度突变。
而且，剪力墙的间距也需要控制在合理范围内，以保证楼盖能有效地将水平荷载传递到剪力墙上。
剪力墙的厚度是设计中的一个重要参数。
剪力墙的厚度不仅要满足承载力的要求，还要满足稳定性和构造要求。
对于一般的高层建筑，底部加强区的剪力墙厚度不宜小于 200mm，非加强区的厚度不宜小于160mm。
接下来谈谈剪力墙的配筋设计。
剪力墙的配筋包括水平分布钢筋和竖向分布钢筋。
水平分布钢筋主要用于抵抗水平剪力，其间距和直径应根据计算和构造要求确定。
竖向分布钢筋则主要承受竖向压力，并参与抵抗弯矩，其配筋率一般不应小于 025%。
在边缘构件处，还需要配置加强钢筋，以提高剪力墙的延性和抗震性能。
在计算剪力墙的内力和位移时，需要考虑多种荷载工况，如水平风荷载、地震作用等。
目前常用的计算方法有手算方法和计算机软件分析方法。
手算方法适用于简单的结构，而对于复杂的高层建筑结构，通常采用计算机软件进行分析。
剪力墙的抗震设计也是至关重要的。
在抗震设防地区，剪力墙的抗震等级应根据建筑物的设防烈度、结构类型和高度等因素确定。
为了保证剪力墙在地震作用下具有良好的耗能能力和延性，需要采取一系列的抗震构造措施，如控制轴压比、设置约束边缘构件等。
剪力墙结构设计演示课件
施工便利原则
加固改造方案应考虑施工条件 和工期要求，选择易于施工且 对原结构影响较小的加固方法 。
环境协调原则
加固改造应考虑与周围环境的 协调性，减少对环境和建筑功
能的影响。
典型加固改造案例分析
01 02
案例一
某高层住宅楼剪力墙开裂加固改造案例。分析开裂原因，采用粘贴钢板 法、增大截面法等加固方法进行修复和补强，提高结构的承载能力和抗 震性能。
安全性指标
包括承载能力、稳定性、抗震性能等，用于评估剪力墙结构在不 同荷载和环境下的安全性能。
适用性指标
涉及结构功能、使用舒适度、耐久性等方面，用于衡量剪力墙结 构是否满足使用要求。
经济性指标
考虑建设成本、维护费用、加固改造成本等，用于评估剪力墙结 构的经济效益。
损伤识别方法介绍
外观检查法
通过目测或借助简单工具检查剪力墙表面裂缝、变形、腐蚀等损伤 情况。
混凝土振捣应采用机械振 捣为主，人工振捣为辅的 方式，确保混凝土密实、 均匀。
ABCD
混凝土浇筑应分层进行， 每层厚度不宜过大，防止 混凝土出现裂缝等现象。
混凝土浇筑完成后，应及 时进行养护，保持混凝土 表面湿润，防止混凝土出 现干裂等现象。
06 剪力墙结构性能评估与加固改造技术
CHAPTER
性能评估指标体系建立
绿色环保材料在剪力墙结构中的应用
随着环保意识的提高，绿色环保材料将在剪力墙结构中得到更多应用，降低建筑能耗和环 境影响。
未来研究方向探讨
剪力墙结构抗震性能提升技术研究
针对地震等自然灾害，研究提高剪力墙结构抗震性能的新技术、新材料和新工艺。
高层建筑剪力墙结构体系优化研究
针对高层建筑特点，研究优化剪力墙结构体系的方法，提高建筑整体性能。
高层建筑剪力墙结构设计
浅谈高层建筑剪力墙结构设计摘要：由于应用普通的剪力墙结构限定建筑的空间以及分隔，所以也满足不了人们对空间设计的具体要求，对此，在经过不断的改良与实践提高，通过应用剪力墙作为基础，同时也吸取了框架的一些优势，并且也逐渐的发展成为可以适应高层住宅的结构设计，也就是短肢剪力墙结构。
关键词：剪力墙结构；位移；转角窗；细部的构造措施一、前言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，其剪力墙的缺点也暴露出来：（一）由于剪力墙结构抗侧力刚度较大，使得其结构自振周期变小，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；（二）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；（三）墙体间距的限制，空间灵活性较差；（四）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；（五）剪力墙墙体多为构造配筋，使得钢筋材料利用率很低。
二、结构设计分析（一）剪力墙结构刚度大，整体性好。
在高层住宅中，开间均较小，分隔墙较多，采用现浇剪力墙。
可将承重墙减少，比较经济。
另外，剪力墙外观整齐，没有露梁、露柱现象，便于室内布置，因此在高层住宅中常采用现浇剪力墙结构。
（二）剪力墙结构设计中应注意的问题，剪力墙结构的抗侧刚度大，结构周期小，地震响应大：剪力墙结构墙体越多，建筑物的重量越大，地震反应也大，会造成浪费：另外，剪力墙结构墙体多为构造配筋，如果配筋率太低，则结构延性差。
（三）结构位移的控制最大层间位移角（应≤l/1000）、最大水平位移与层平均位移的比值（不宜大于1.2，不应大于1.5）及最大层间位移与平均层间位移的比值（不宜大于1.2，不应大于1.5）。
7.剪力墙结构设计
7.2.6 底部加强部位剪力墙截面的剪力设计值，一、二、三级时应 按（7.2.6-1）式调整，9 度一级剪力墙应按（7.2.6-2）式调整；二、 三级的其他部位及四级时可不调整。
【说明】原规程7.2.10 条。未修订
2 有地震作用组合时
7.2.12 抗震等级为一级的剪力墙，水平施工缝的抗滑移应符合下式 要求：
此条同原规程7.2.13未修订
7.2.13 重力荷载代表值作用下，一、二、三级剪力墙墙肢的轴压比 不宜超过表7.2.13 的限值。
【说明】 增加了三级轴压比要求。括号内的烈度是结构的设防烈度，
“一级（9 度）”表示设防烈度为9 度时的一级剪力墙。抗震规范 将轴压比要求扩展到全高，因此取消“底部加强部位”。
成，原规程7.1.2 条的其他有关设计要求在本稿第7.2.2 条。剪力墙 开大洞口时，会形成短肢剪力墙，短肢剪力墙一般出现在多层和高 层住宅建筑中。短肢剪力墙沿建筑高度可能有较多楼层墙肢出现反
弯点，受力特点接近异形柱，又承担较大轴力与剪力，因此，本规 程规定短肢剪力墙应加强，在某些情况下还要限制建筑高度。对于 L、T、十字形剪力墙，两个方向的墙肢高度与厚度之比最大值 4＜ hw / bw ≤8 时，才为短肢剪力墙。当洞口较小且连梁刚度较大，剪力 墙的受力接近整体小开口墙时，可按整体墙长度判断是否属于短肢 剪力墙。
【说明】 本条为原规程7.2.2 条部分内容修改而成，去掉了项6。墙厚应
符合稳定要求、并满足最小墙厚要求。为简化设计，可按设计经验
及本条2、3款初步选定剪力墙的厚度，也可参考原规程规定进行初 选：剪力墙底部加强部位可选层高或无支长度（图7.1)二者较小值 的1/20，其他部位为层高或剪力墙无支长度二者较小值的1/25，无 端柱或无翼墙的一字形独立剪力墙底部加强部位截面厚度为层高的 1/16，其他部位为层高的1/20。
剪力墙高层建筑结构设计
剪力墙高层建筑结构设计的探讨摘要：要使高层建筑在遭遇强烈地震时具有很强的抗倒塌能力,最理想的办法是使结构中所有的构件都具有很高的延性。
然而在实际工程中很难完全做到这一点,比较经济的办法是有选择有重点的提高结构中重要构件或某些构件中关键部位的延性。
本文结合工程实例对高层建筑结构转换层的概念设计、结构计算、构造设计几方面论述，并提出了相应的措施。
关键词：剪力墙；转换层；高层建筑结构；抗震设计；概念设计1 工程概况本项目为某住宅小区高层建筑群中的一座商住综合楼。
1，2 层用于商业，层高分别为4.2 m，5.1 m，转换层设在2 层顶；3～30 层为住宅，层高2.9 m；带2 层裙房，用于商业；1 层地下室，用于车库、水池和设备间。
室外地面至主要屋面的高度为90.5 m，至局部电梯机房女儿墙顶的高度为99.2 m。
标准层和转换层结构平面分别如图1 和图2 所示。
图1 标准层结构平面图2 转换层结构平面典型的板式住宅，南北通透，进深小，立面宽。
由于建筑平面狭长，并且西端局部轴线转向，如图设一道防震缝将建筑物分为东、西两个结构单元。
东座为长矩形平面，西座平面严重不对称，高宽比都很大。
本工程为丙类建筑，抗震设防烈度为6 度，基本地震加速度为0.05g，建筑场地类别为ⅱ类，设计地震分组为第一组，基本风压为0.35 kn/m2，地面粗糙度为c 类。
2 结构布置与计算调整住宅建筑平面形状复杂，高宽比的计算方法没有明确的标准。
如果按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比，东座达90.2∶9.3=9.7，西座达87.3∶9.3=9.4，远远超过了规范限值6。
本工程平面中，局部突出部分占有相当大的面积，并且其外伸长宽比4.55∶7.2=0.63 比较小，如果按包括突出部分的最大投影宽度计算高宽比，东座为90.2∶17.2=5.2，西座为87.3∶17.2=5.1。
为了得到理想的户型布置，尽量不加大平面南北向最小宽度，而是通过剪力墙的平面布置来控制结构的侧向刚度和承载能力，保证稳定，防止倾覆，并实现良好的技术经济指标。
高层建筑剪力墙结构设计
浅析高层建筑剪力墙结构设计摘要：本文阐述了剪力墙的基本概念，介绍了剪力墙的分类和剪力墙设计的原则，提出了优化高层建筑剪力墙结构设计的措施。
关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计剪力墙体系结构是建筑施工的重要组成部分，其设计的好坏，很大程度上影响着整个建筑施工的质量，决定着建筑施工投资成功与否。
当前，人们不断追求新颖与潮流，为林立的建筑物带来了崭新的面貌，但对于设计人员来说，提出了更高的要求。
1 剪力墙的基本概念剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。
这种结构在高层房屋中被大量运用。
剪力墙截面特点是墙肢长度远大于厚度，自身平面内具有很大的刚度和承载力，平面外刚度和承载力都相对较小，墙肢属于偏心受压或偏心受拉构件。
同时在剪力墙结构中，墙是一个平面构件，它除了承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力；在轴力、弯矩、剪力的复合状态下工作，其受水平力作用时似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。
在地震作用或风载下剪力墙除须满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求。
2 剪力墙的分类2.1 整截面墙：剪力墙不开洞或洞口面积小于总面积的16%，且洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。
受力性能类似整体的悬臂构件，墙肢法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，设计时应尽量将竖向钢筋分布在墙肢两端。
2.2 整体小开洞墙：当剪力墙洞口上下对齐，成列布置，洞口稍大，形成明确的墙肢和连梁，墙肢和连梁刚度较均匀。
受力性能也可按整体悬臂构件考虑，并应考虑墙肢的局部弯矩，水平荷载引起的整体弯矩的85%以上由墙肢轴力所产生的内力矩来平衡，局部弯矩不超过整体弯矩的15%。
2.3 联肢墙：当剪力墙的洞口沿竖向成列布置，洞口面积超过墙体总面积的16%，各墙体由连梁连接，墙肢单独作用明显，连梁中部出现反弯点。
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大偏心受压承载力计算
竖向分布钢筋抵抗的弯矩：
端部钢筋抵抗的弯矩：
截面承载力验算要求：
14
墙肢计算步骤：
确定控制截面：墙底，改变墙厚、改变混 凝土强度等级、改变配筋量的截面； 确定截面最不利组合的弯矩设计值和轴力 设计值； 由最小配筋率确定竖向分布钢筋的截面面 积Asw，计算x值和Msw； 计算端部钢筋面积As ：
7
7.2.1 内力设计值
轴力设计值:最不利组合轴力 剪力设计值 一、二、三级底部加强部位 9度时尚应符合
一级1.6 二级1.4 三级1.2
8
9
7.2.2 墙肢偏心受压承载力计算
大偏心受压承载力计算--基本假定：
①平截面假定； ②不考虑受拉混凝土的作用； ③压区砼采用等效矩形应力图，应力达到 1 f c ； ④墙肢端部的纵向受拉、受压钢筋屈服； ⑤从受压区边缘算起1.5x 以外的受拉竖向分布钢筋 全部屈服并参与受力计算，1.5x范围以内的竖向 分布钢筋不参与受力计算。
日本横滨地标
3
7.1延性剪力墙的抗震设计原则
剪力墙底部加强部位， 应从地下室顶板算起 ： 强墙弱梁 强剪弱弯 墙肢总高度的 1/10和底部两层的较大值， 限制墙肢的轴压比，墙肢设置边缘构件 且不大于 15m(删掉了此句)； 设置底部加强部位 10.2.2 带转换层的高层建筑结构，其剪力墙 连梁特殊措施（减小名义剪应力，加大箍筋 底部加强部位的高度应从地下室顶板算起， 配置，钢筋锚固、箍筋加密区范围、腰筋配 宜取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度 置等） 的1/10。
10
墙肢大偏心受压截面应变和应力分布
11
大偏心受压承载力计算
对称配筋（As=As’）： 由平衡条件计算等效矩形应力图受压区高度x
N 0
N 1 f cbw x f yw
得
Asw (hw0 1.5 x) hw0
x
N f yw Asw
1 f c bw 1.5 f yw Asw hw 0
12
大偏心受压承载力计算
对砼受压区中心取矩，∑M=0 ：
Asw hw0 x hw0 x M f yw (hw0 1.5x)( ) N ( ) f y As (hw0 a) hw0 2 4 2 2
忽略式中x2项
M
f yw Asw 2
x N hw0 (1 )(1 ) f y As (hw0 a) hw0 f yw Asw
RE
。
18
19
墙肢斜截面受剪承载力计算
墙肢斜截面剪切破坏形态 剪拉破坏：属脆性破坏，应避免 斜压破坏：限制截面的剪压比 剪压破坏：最常见的墙肢剪切破坏形态， 墙肢斜截面受剪承载力计算公式的基础
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偏心受压斜截面受剪承载力
剪跨比λ≤1.5：墙肢以剪切变形为主，首先 在腹部出现斜裂缝，取混凝土出现腹剪斜裂缝 时的V作为混凝土部分的受剪承载力（偏安全） λ>1.5：出现弯剪裂缝时混凝土所承担的剪 力作为混凝土受剪承载力（偏安全） 横向分布钢筋与混凝土共同抗剪
高层建筑结构设计.第七章
钢砼剪力墙设计
简要回顾 Review
框架结构梁构件设计要点？ 框架结构柱构件设计要点？ 框架结构节点核心区设计要点？ 有哪些主要的构造要求？
2
本章重点（Emphases）
概念设计 墙肢大偏压计算（对称/不对称配筋） 墙肢小偏压计算 墙肢偏拉计算 墙肢斜截面计算 墙肢构造要求 连梁设计与构造
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墙肢偏心受拉承载力计算
hw M /N a 2 假定距受压区边缘1.5x范围以外的受拉分布钢筋
大偏心受拉： 屈服并参与工作，承载力的计算公式与大偏心受 压相同，只需将轴向力N变号。 抗震设计时，承载力计算公式应除以承载力抗震 调整系数
Hale Waihona Puke RE；计算受压区高度和计算分布钢筋
抵抗矩的公式中，N要乘以
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墙肢计算步骤：
不对称配筋： 由最小配筋率确定竖向分布钢筋Asw； 给定一端的端部钢筋面积As或As！ ； 计算另一端钢筋面积。 T形或I形截面： 参照T形或I形截面柱的偏心受压承载力 的计算方法计算配筋，按上述原则考虑竖 向分布钢筋的作用。
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小偏心受压承载力计算
截面大部分或全部受压； 靠近受压较大边的端部钢筋及竖向分布钢筋屈 服，计算中不考虑竖向分布压筋的作用； 受拉区的竖向分布钢筋未屈服，计算中不考虑 其作用。 墙肢截面极限状态的应力分布与小偏心受压柱 完全相同，承载力计算方法也相同。 需要按照轴压验算墙肢平面外稳定，竖向分布 筋按构造设置
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偏心受压斜截面受剪承载力
无地震作用组合时（永久、短暂设计情况）
有地震作用组合时
N>0.2 fcbwhw时，取0.2fcbwhw
λ<1.5时取1.5 ， λ>2.2时取2.20时取为0 大偏拉时右式取 -N ，右边第一项小于
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墙肢构造要求—砼强度
各类结构用混凝土的强度等级均不应低于 C20，且： 1.一级抗震等级框架梁、柱及节点的砼不应 低于C30 2 筒体结构的砼强度等级不宜低于C30； 3 作为上部结构嵌固部位的地下室楼盖的砼不 宜低于C30 4 转换层楼板、转换梁、转换柱、箱形转换结 构以及转换厚板的砼均不应低于C30； 26
4
7.2 墙肢设计
N F
破坏形态：弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏、 滑移破坏（施工缝截面）
5
7.2.1 内力设计值-弯矩设计值（old）
无地震作用效应组合、二、三、四级：最不利 组合M 一级：底部加强部位及以上一 层，采用墙肢底部截面组合的 M计算值；其它部位，取墙肢 截面最不利组合的M计算值的 1.2倍 双肢墙一侧大偏拉，另一侧取 1.25M,1.25V
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7.2.4 抗震设计的双肢剪力墙，其墙肢不 宜出现小偏心受拉；当任一墙肢为偏心受 拉时，另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计 值应乘以增大系数1.25。 7.2.5 一级剪力墙的底部加强部位以上部 位，墙肢的组合弯矩设计值和组合剪力设 计值应乘以增大系数，弯矩增大系数可取 为1.2，剪力增大系数可取为1.3。