高层建筑结构设计分析及剪力墙设

计

【摘

 要】文章主要总结了高层建筑结构设计的特点，并对高层建筑的结构进行了分析，并详

细介绍了高层建筑中剪力墙结构设计中的几个要点。

 

　　【关键词】高层建筑；结构设计；剪力墙

 

　　随着城市用地的日渐紧张，高层建筑的增多已成为必然趋势。详细分析高层建筑结构的
特点及剪力墙结构在高层建筑结构设计中的应用，使其充分发挥其在高层建筑中的作用，
进而促进高层建筑的进一步发展。

 

　　

1 对某建筑结构设计的分析 

　　例如在广西南宁某建筑项目中，其建设总层数

34 层，地下室 1 层，地面以上 33 层，

建筑总高

99.5 米，建筑总长 32 米，宽度 25.6 米，高度与宽度比为 3.9，长度与宽度比为

1.25。在其建筑结构设计中主要应用了剪力墙结构，剪力墙结构主要用来承受建筑物自身具
备的垂直荷载力及水平荷载力，且其是刚性结构体系，具有高抗侧强度，能用来抵抗水平
侧力。

 

　　

2 高层建筑结构设计的特点 

　　

2.1 侧移 

　　结构侧移在高层建筑中的影响与较低楼房不同，已成为高层建筑中的关键因素。随着建
筑的层数的不断增加，在水平荷载的作用下，其结构的侧移变形也不断增大，因此因水平
荷载作用而使结构发生的侧移应被限制在一定的限度之内。

 

　　

2.2 轴向变形 

　　在高层建筑中，很大的竖向荷载会引起在柱中的较大的轴向变形。并影响到连续梁弯矩，
导致连续梁端支座负弯矩和跨中正弯矩增大，中间支座处的负弯矩减小。还会影响预制构件
的下料长度，因此应根据轴向变形计算值来调整下料长度。

 

　　

2.3 水平荷载 

　　因在竖向构件中楼面荷载及楼房自重引起的弯矩和轴力的数值，和建筑高度的一次方
成正比。而水平荷载对建筑结构产生倾覆力矩，并在竖向构件中引起的轴力，与建筑高度是
二次方成正比。对定高度建筑来说，竖向荷载基本上是定值，而风荷载及地震作用的水平荷
载，会随着结构动力特性不同而发生较大的变化。

 

　　

2.4 结构延性 

　　相对于较低建筑，高层建筑的结构更柔一些，因此其会因地震的作用而产生较大的变
形。为使建筑结构在进入塑性变形阶段之后还能具有很强的变形的能力，从而避免建筑倒塌，
需要在建筑构造上采取恰当合理的措施，使建筑的结构具有足够的延性。

 

　　

3 高层建筑结构分析 

　　高层建筑的分析方法包括弹性假定、小变形假定、刚性楼板假定、及计算图形的假定。目
前的建筑工程中均采用弹性的计算方法。在一般风力的作用及垂直荷载的作用下，建筑的结
构会处于弹性工作阶段，而弹性假定符合建筑结构的实际的工作情况。但当建筑遭受强台风
或地震的作用时，其结构会产生较大位移，产生裂缝，建筑的结构会处于弹塑性工作阶段。
此时应按照弹塑性动力的分析的方法设计。小变形假定也是一种普遍采用的基本假定。刚性
假定减少了结构位移自由度，使计算的方法变得更加简洁。刚性假定为采用空间薄壁杆件理
论计算筒体结构提供条件。对于建筑中的剪力墙体系及框架体系，可以采用刚性假定。但若
结构有竖向刚度突变，楼板刚度较小，其主要抗侧力层数构件较少或间距过大等情况，楼
板的变形影响较大，并对建筑结构底部及顶部各层位移及内力产生极大的影响。此时应适当