剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

摘要：在高层建筑不断发展的需求下，如何在设计层面满足高层建筑的样式创新、功能需求
以及结构安全性，追求新的结构形式和更加合理的模型将是未来的目标和方向。本文具体介
绍了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用。

 

　　关键词：剪力墙结构设计建筑结构设计应用

 

　　

 近来，随着人们对住宅，特别是高层住宅平面与空间的要求越来越高，普通框架结构

和框架

―剪力墙的露柱构件对建筑空问的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间使用

和立面美观的要求。纯剪力墙结构既可以保证结构安全可靠性，又可以使室内空间合理墙面
平整，所以高层建筑结构中便越来越多地采用剪力墙结构，剪力墙的受力、变形特征，类似
于框剪结构，但比框剪结构的刚度分配、内力分配更合理，结构的变形协调导致的竖向位移
差别，也比框剪结构小，传基础荷载更均匀、合理。这样的结构形式能使建筑取得较好的经
济效果和建筑功能效果。

 

　　一、高层建筑剪力墙结构设计计算原则

 

　　

1、楼层最小剪力系数(剪重比)的调整原则。在满足短肢剪力墙承受的第一振型底部地震

倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩不超过加％的前提下尽可能少布置剪力墙，以大开间
剪力墙布置方案为目标，使结构具有适宜的侧向刚度，使楼层最小剪力系数接近规范限值
(不小于限值)。这样能够减轻结构自重，有效减小地震作用的输入，同时降低工程造价。 
　　

2、剪力墙连梁超限的调整原则。剪力墙连梁的跨高比不宜小于 2．5，跨高比小于 2．5

的连梁很容易出现剪力和弯矩超过规范限值。

《高规》规定跨高比不小于

5 的连梁宜按框架梁

进行设计。即跨高比不小于

5 的连梁刚度不应折减。而跨高比在 5

―6 之间时，若连梁刚度不

折减则也容易出现剪力或弯矩超限。本人认为该条文在实际工程设计中若能充分利用，则对
节省工程造价也有非常明显的影响，即将跨高比不大于

5 的连梁(刚度需折减)和减小剪力

墙墙肢长度使连梁跨高比变为大于

6 的框架梁(刚度不折减)，而后者的钢筋及混凝土用量

均小于前者，能节省工程投资。

‘ 

　　

3、楼层层间最大位移与层高之比(位移)的调整原则。指规范规定多遇地震作用标准值产

生的楼层最大的弹性层间位移在计算时，除以弯曲变形为主的高层建筑外，可不扣除结构
整体弯曲变形，应计入扭转变形。对于一般的高层建筑，重点是楼层间的剪切变形及扭转变
形。剪切变形的控制是以竖向构件的多少来决定的，但竖向构件足够多

(剪重比偏大)而布置

不合理，则会造成扭转变形过大，同样不能满足层问位移的要求。因此，对于高层建筑应尽
可能使扭转变形最小，而不能仅根据层间位移不够不加分析地增加竖向构件的刚度。

 

　　二、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

 

　　

1、剪力墙合理定位 

　　

 剪力墙最好沿主轴方向或其他方向进行双向布置；对于抗震设计的剪力墙结构应特别

避免仅单向有墙的结构布置形式。

1)对一般的矩形、L 形、T 形等平面则沿着两条轴线的方向

进行布置。

2)对于部分 j 角形平面、Y 形平面则可以沿其三个轴线方向布置。3)对正多边形，

圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。总之剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原
则，尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合，从而减少扭矩。而内外剪力墙应尽量
拉通、对直。剪力墙肢截面宜简单、规则。剪力墙的抗侧力刚度不宜过大。为充分发挥剪力墙的
抗侧力刚度和承载能力，增大剪力墙可利用空间，剪力墙的间距不宜太密，使结构具有适
宜 的 侧 向 刚 度 。 判 断 结 构 侧 向 刚 度 与 剪 力 墙 数 量 的 适 应 程 度 ， 可 以 选 用 经 验 公 式