李灿国
（洛阳城市建设勘察设计院有限公司，河南，洛阳，471000）
【摘 要】随着我国国民经济的快速发展，建筑行业中的高层建筑也蓬勃发展起来，但高层建筑的安全质量问题得到了人们的重视。本文首先通过对高层建筑结构体系及高层建筑结构的特点进行了简单的介绍，然后提出了一些关于高层建筑中剪力墙设计要点的建议，希望对行业内的设计人员有一定的帮助。
【关键词】高层建筑；结构特点；结构体系；剪力墙
引言
随着我国国民经济的快速发展，全国各地的高层建筑不断涌现，我国建筑设计水平也得到了很大的提高。作为土建工作设计人员，必须充分了解高层建筑结构设计特点及剪力墙结构设计要点，只有这样才能使高层建筑设计满足人们实际需求。
1 高层建筑的结构设计原则及机构体系
钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。高层建筑结构设计应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。
2 高层建筑结构设计的特点
高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等[1]。其主要特点有：
2.1 水平力是设计主要因素
在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。
2.2 侧移成为控指标
与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H的4次方成正比（△＝qH4/8EI）。
2.3 抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
2.4 减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样地基或桩基的情况下，减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层有突出的经济效益。
2.5 轴向变形不容忽视
采用框架体系和框架—剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
3 剪力墙设计的概述
3.1 什么是剪力墙
剪力墙结构能够代替建筑框架结构中，梁柱承担来自不同方向的荷载，还能够控制结构水平力上混泥土和钢筋现浇的结构[2]。剪力墙结构主要分为两种，一种就是连梁结构，还有一种是墙肢结构，剪力墙的优点很多，例如：刚度大、承载力强、整体性好、建筑过程用钢量偏少等。因此，剪力墙结构技术将会被广泛的推广和使用，因此，在今后的建筑设计中，要加强对剪力墙的研究与探讨，并对剪力墙结构技术进行重点分析，进而不断的提高剪力墙的结构设计水平。
3.2 剪力墙的优点
在建筑结构设计中融入剪力墙结构设计，不仅能够降低用钢量，还能够降低建筑工程的成本，与此同时，剪力墙的整体性能比较强，因此建筑剪力墙的刚度越大，则建筑的整体性就越好，剪力墙的刚度能够抵挡各种类型的荷载，特别是水平方向的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在高层建筑结构设计中有效的融入剪力墙结构设计，能够使建筑内部的分隔墙和建筑内部的承重墙有效的结合在一起，进而使得建筑物内部的空间不仅安全，还美观。
3.3 剪力墙的缺点
剪力墙就跟网络一样，有利就有弊。虽然说剪力墙的优点很多，但是在其众多的优点之下，还是存在一定的缺点。在框架结构上，剪力墙会导致建筑重量增加，进而导致建筑成本增加，因此地震反应也会随之增加；虽然，剪力墙结构设计能够降低钢筋的使用率，但是也会降低结构的延性[3]；剪力墙的墙肢自身的承载能力会受到一定的制约，进而不能够得到充分的利用；虽然说剪力墙的刚度能够抵抗侧向变形，与此同时，建筑本身的结构自上而下也需要进行加强，因此将进一步导致建筑成本的增加。
3.4剪力墙结构设计的要点
3.4.1 对剪力墙暗柱钢筋进行合理配置
相关规定表明，对于一级、二级以及三级剪力墙结构设计，一定要设置暗柱与端柱。在剪力墙结构设计中设置暗柱与端柱，能够在一定程度上消耗大量地震波的能量，因为剪力墙的边缘构建抗拉的能力很强，所以能够有效的提高建筑的稳定性。
3.4.2 对剪力墙结构进行合理布置
在建筑结构设计中，能够有效的利用钢筋水泥混泥土的剪力墙，承担一定的水平地震作用力以及来自各个方向的荷载力。所以，在对剪力墙进行布置的时候，一定要达到建筑本身的要求，找到建筑自身的曲线，再对其进行规则性的布置。在对其进行布置的时候，除了要考虑建筑竖向的承载构建的布置，还要考虑建筑结构的对称性，进而避免建筑在受到水平地震力的时候，发生扭转效应。对剪力墙结构进行合理布置，首先，要慎重的选择短肢的剪力墙结构，这样不仅能够对建筑进行灵活的布置，还能够有效的减少建筑结构的重量，短肢剪力墙结构，建筑的抗震能力不强，不能够保障建筑的稳定性。所以，在选择的时候，一定要进行深思熟虑。其次，在建筑结构中不能够出现独立的小墙肢，如果在建筑设计中，出现了独立的小墙肢，就会加大建筑施工的难度系数。因此，在建筑设计中，要运用合并洞口来对建筑剪力墙进行合理的布置，进而来避免使用独立墙肢，降低施工的难度系数。最后，要保障剪力墙的整体刚度，在施工过程中，如果剪力墙的刚度过大，那么就能够有效的减少施工的时间，导致地震力较大，消耗更多的加建筑能源，经济效应差。除此之外，地震力增大将会导致建筑墙肢与连梁超筋之间不能够达到抗剪力的标准，因此加大了截面设计的难度系数。所以在控制剪力墙整体刚度时，一定要满足位移限制的标准。
3.4.3 合理的控制剪力墙结构参数
为了保证高层建筑结构设中剪力墙结构布置的合理性、恰当性、以及科学性，就要对位移比例、侧向刚度比例、周期比例等等，一些参数进行有效的控制[4]。位移比例通常是指高层建筑中，竖向构建本身的楼层之间的位移与楼层平均值，以及水平位移之间的比值。除此之外，还对剪力墙结构布置其自身的不规则性进行限值，这样能够有效的防止建筑出现偏心力，出现建筑扭转的现象。位移比限值得基础就是对刚性楼板的确定，高层建筑的竖向构建位移比例不能够超过1.2m的。
3.4.4 剪力墙的连梁设计
剪力墙本身就有一定的刚度和强度，只有这样才能够协调好连梁与墙体之间的工作，连梁能够提高剪力墙刚度的作用。所以，在进行高层建筑整体计算的时候，一定要折减连梁的刚度。但是折减的值要保持在零点五到一之间。假如其在折减弱刚度后，建筑结构的受弯承载力不足，可以适当的降低连梁的高度，进而来降低地震带来不看影响。
结语
总之，在进行高层建筑结构和剪力墙结构设计时，由于其受力情况较为复杂。因此，在今后的建筑设计中，要加强对剪力墙的研究与探讨，进而不断的提高剪力墙的结构设计水平，只有这样才能够满足人们对建筑的需求，做到与时俱进。
参考文献：
[1]钟星扬.分析某高层建筑结构设计特点[J].四川建材,2009,02:126-127.
[2]郭兆伟.高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析[J].建材技术与应用,2011,01:24-25.
[3]崔维华.高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨[J].中国高新技术企业,2007,06:152-153.
[4]邓育清. 高层建筑框架剪力墙结构设计应用探讨[J].四川建材,2007,06:78-80.
论文作者:李灿国
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/2
标签：剪力墙论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 高层建筑论文; 刚度论文; 荷载论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;