剪力墙设计精选(九篇)

第1篇：剪力墙设计范文

【关键词】剪力墙结构；短肢剪力墙；过渡楼层；侧移刚度比；加强部位

1.剪力墙结构概述

剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙；高层建筑结构不应采用全部剪力墙的剪力墙结构；剪力墙较多时，应布置筒体，形成剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构。对于12～16层的小高层建筑结构，采用既可以保证结构的刚度、位移，又可以使室内空间方正合理。所以剪力墙结构得以普遍应用。剪力墙的受力、变形特征，类似以框剪结构。但比框架结构的刚度分配、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，则传基础荷载更均匀、合理。

2.短肢剪力墙设计的要点

2.1双向布置剪力墙及抗侧刚度

高层建筑应有较好的空间工作性能，剪力墙结构应双向布置，形成空间结构。在抗震结构中，应避免单向布置剪力墙，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜相近。剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大，为充分利用剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪力墙结构的可利用空间，墙不宜布置太密，使结构具有适宜的侧向刚度。

2.2竖向刚度均匀

剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响，剪力墙沿高度不连续，将造成结构沿高度刚度突变，所以应要求剪力墙自上到下连续布置。允许沿高度改变墙厚和混凝土等级，或减少部分墙肢，使抗侧刚度沿高度逐渐减小。

2.3墙肢高宽比

细高的剪力墙容易设计成受弯曲破坏的延性剪力墙，从而可避免脆性的剪切破坏。在抗震结构中剪力墙结构应具有延性，设计中墙的高宽应比不应小于2。当墙的长度很长时，为了满足每个墙段高宽比大于2的要求，可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的独立墙段，每个独立墙段可以是整体墙，也可以是联肢墙。

2.4剪力墙洞口的布置

剪力墙洞口的布置，会极大地影响剪力墙的力学性能。因此，布置剪力墙洞口时应满足以下要求。规则开洞，洞口成列、成排布置，能形成明确的墙肢和连梁，应力分布比较规则，又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合，设计结果安全可靠。同时宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置；对于错洞剪力墙和叠合错洞墙，二者都是不规则开洞的剪力墙，其应力分布复杂，容易造成剪力墙的薄弱部位，常规计算无法获得其实际内力，构造比较复杂。其主要特点是洞口错开距离很小，甚至叠合，不仅墙肢不规则，洞口之间形成薄弱部位，叠合错洞墙比错洞口墙更为不利，设计时应尽量避免。当无法避免叠合错洞布置时，应按有限元方法仔细计算分析并在洞口周边采取加强措施或采用其他轻质材料填充将叠合洞口转化为规则洞口的剪力墙或框架结构；具有不规则洞口剪力墙的内力和位移计算应符合规程的有关规定。

2.5剪力墙和加强部位

抗震结构中出现塑性铰的部位应作为加强部位。而剪力墙顶层、楼电梯间墙等不宜作为加强部位，这样作的目的是对塑性铰部位可以有更明确的措施，与由于温度、收缩等需要的加强措施区别。剪力墙塑性铰出现后，剪力墙应具有足够的延性，剪力墙底部塑性铰出现都有一定范围，该范围内应当加强构造措施，提高其抗剪切破坏的能力。

3.设计的应用范围和加强措施

短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙，一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。当截面高度与厚度之比小于3时，应按柱计算，至于剪力墙高度与厚度之比大于3、又小于5的剪力墙，实际上也是短肢剪力墙，由于它们更弱，可以提出不宜采用小于5的墙肢，对这种小墙肢的轴压比应修予更严格的限制，因此即使采用短肢剪力墙，也要尽可能使墙肢截面高度与厚度之比大于5。近年兴起的短肢剪力墙结构，有利于住宅建筑布置，又可进一步减轻结构自重，应用逐渐广泛。但是由于短肢剪力墙抗震性能较差，地震区应用经验不多，考虑高层住宅建筑的安全，其剪力墙不宜过少、墙肢不宜过短，可以对短肢剪力墙的应用范围应在设计中加以限制，并采取一些加强措施。

3.1应用范围

高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。设计时应注意：短肢剪力墙较多时，应布置筒体，形成短肢剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构；其次，具有较短肢剪力墙的墙的剪力墙结构最大适用高度应比规范中剪力墙结构的规定值适当降低，7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m；对于B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度高层建筑，即使设置筒体，也不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。如果在剪力墙结构中，只有个别小墙肢，不属于这种短肢剪力墙与筒体共同工作的剪力墙结构。

3.2加强措施

为限制过多的剪力墙的数量，在抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩50%；抗震设计时，短肢剪力墙的抗震等级应比规范中规定的剪力墙的抗震等级提高一级采用；目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性；出于改善延性的考虑，抗震设计时，各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6和0.7；对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，其延性更为不利，因此轴压比限值要相应降低0.1。

对于短肢剪力墙的剪力设计值，不仅底部加强部位应调整，其他各层也要调整，一、二、级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2，目的是避免短肢剪力墙过早剪坏；短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%；对于短肢剪力墙截面最小厚度，无论抗震还是非抗震设计，其厚度都不应小于200；对于非抗震设计，除要求建筑最大适用高度适当降低外，对墙肢厚度限制的目的是使墙肢不致过小。

4.结束语

目前，越来越多的剪力墙结构小高层住宅楼拔地而起，但是，随之而来的是我们发现这些剪力墙结构小高层在施工质量上还存在着一些质量通病，主要表现为剪力墙板混凝土成型质量差、混凝土实体回弹检测强度不高等。在剪力墙布置中洞口宜上下对齐使之受力明确，尽量避免出现错洞与叠合错洞的出现。在短肢剪力墙设计中应注意其肢长、加强部位、构造要求等要求。

【参考文献】

［1］吕文，钱稼茹．基于位移延性剪力墙抗震设计建筑结构学报，1999.3．

［2］高层建筑混凝土结构技术规程，中国建筑工业出版社．

第2篇：剪力墙设计范文

【关键词】 剪力墙结构 设计 研究

剪力墙结构的整体性较好，结构刚度大，抗侧刚度大，具有较好的抗震能力。而由于剪力墙较大的抗侧刚度，使地震的反应增大，需要加强建筑上部的结构和基础的设计，增加了费用，同时，剪力墙的配筋墙体也使剪力墙的延展性降低，剪力墙墙肢的轴压比和剪力墙的平面间距上的局限，都使剪力墙的应用受到了一定的限制。因此，合理的进行剪力墙的设计，能够在最大程度上发挥剪力墙的优点，使限制因素的作用减小，提高剪力墙的应用效率。

一、剪力墙结构布置的要求

在剪力墙的布置中，应仔细分析数据，确定需要用钢筋混凝土的剪力墙，以及分析剪力墙的开洞大小和开洞位置。

（一）平面布置

剪力墙的结构布置应具有较好的整体性,布置均匀对称,简单规则。在布置时应尽量使剪力墙的质量中心和剪力墙的结构刚度中心相重合，避免扭转力产生不利的影响。剪力墙的结构设计中，剪力墙的布置应当沿着墙体的主轴方向进行双向的布置，形成空间结构，并宜使两个方向刚度接近。针对L型和T型的平面，剪力墙应当沿着双轴线的方向进行布置，对于Y型和三角形的平面应当以三个轴线的方向来布置。进行抗震设计时，不应采用仅单向有墙的结构布置。结合建筑平面，采用L、T、十等带翼墙的布置方式，且翼缘长度大于其厚度的3倍。一字型剪力墙因其延性及平面外稳定均十分不利，应尽量避免采用，如不可避免时应严格按照高规7.2.1条确定墙厚，并验算其稳定性，抗震设计时严格控制其轴压比。要避免在一个结构单元只有个别截面高度大于8m的大墙肢而多数为较小墙肢，一旦遭受强震，大墙肢破坏后，余下的小墙肢又无足够的配筋难以承受水平地震力，是整个结构可能形成给个击破，致使房屋倒塌。对于短肢剪力墙较多的结构，避免将短肢剪力墙集中布置在一处，若短肢剪力墙布置过于集中，所承受的第一振型底部倾覆力矩占结构底部总倾覆力矩甚至不足40%，也有可能会造成结构的严重破坏；避免将短肢剪力墙布置在结构的一个方向上，因两个方向的抗侧力刚度差异大，会使结构产生过大扭转，导致结构破坏。

（二）竖向布置

高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和收进。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，如果在某一层或几层切断剪力墙，易造成结构刚度突变，变形会集中于刚度小的下部楼层而形成结构软弱层。因建筑功能要求必须中断剪力墙时，在转换层要采取加强措施。带转换层剪力墙结构的的竖向布置中，应尽可能强化转换层的下部结构的刚度，同时弱化转换层的上部结构的刚度，使转换层的上下层的结构刚度和变形的特征尽可能的接近，用以保证剪力墙的结构底部的大空间有足够的刚性，延性以及刚度。在设计规范中，对于转换层的上下层结构的等效刚度比有较为严格的规定，要求等效刚度比接近于1。国外有的规范中也提到，由于需要必须中断剪力墙时对结构的侧移刚度不会造成太大的影响，对顶部的位移也很小，并且认为转换层的结构构件的截面设计只至于分配到的绝对地震作用有关也不必要采取特殊的加强措施。这样将减少了混凝土的用量，大大降低了工程造价，但在实际的工程设计过程中，只能严格遵守国家现行的行业规范、强制性条文以及强制性标准的前提下进行设计。

总之，剪力墙应当简单并规则布置，使剪力墙的密度降低，提高了剪力墙的结构利用空间，充分的发挥了剪力墙的承载能力以及结构的抗侧拉刚度。

二、剪力墙结构设计的计算要点

(一) 计算的一般要求

1.在剪力墙的计算中，所选的分析模型应能较准确地反映结构中各构件的实际受力情况，以及符合的三维空间的分析软件对整体进行分析，并对计算的结果进行分析判断。

2..在进行剪力墙的抗震计算时，计算单向地震时应考虑偶然偏心的影响。对于B级高度的建筑，宜考虑平扭耦联计算结构中的扭转效应，对于多塔楼的结构振型数不宜小于塔楼数目的9倍，在计算振型数时，应当使振型的参与质量至少占总质量的90%。同时应采用弹性时程分析法进行补充计算，必要时宜采用弹塑性时程分析法补充计算。对于复杂高层还应考虑施工过程的影响。

3.在进行带转换层建筑的计算时，应采用有限元方法对转换结构进行局部补充计算，并按应力进行配筋设计校核。当上部剪力墙与转换梁不对中时，必须手算上部竖向荷载作用对转换梁产生的扭矩，该扭矩引起的剪力非常大，整体计算一般是没有计算梁扭矩的功能。

（二）计算中内力的调整

1.在抗震设计时，为实现强剪弱弯的设计原则，剪力设计值应由实配受弯钢筋反算得到，为了设计方便，高规7.2.6条规定了，把计算组合的剪力乘以增大系数得到设计剪力。对于短肢剪力墙加强层以外的楼层，仍需乘以增大系数。

2. 有转换层的高层结构，建筑的框支柱承受的地震剪力不同，应按照规范的要求取不同的标准值；转换层结构中的薄弱层地震剪力应当乘以1.15的增大系数，并应符合楼层的最小地震剪重比的要求。

3.落地剪力墙的其他部位的弯矩调整，应当按照不同的截面组合计算的弯矩值，乘以相应的增大系数；同时，底部的加强部位应进行剪力的调整，按照各个截面的剪力计算值，再乘以相应的增大系数。

三、剪力墙结构设计的构造要求

在剪力墙结构设计中，应当严格的控制结构的尺寸，保证剪力墙的结构功能稳定，对于剪力墙的结构构件截面尺寸，有如下规定：

1.对于剪力墙的墙体长度，结构中的墙肢长度应当小于8m，这样既可以提高墙肢的延性，避免脆性破坏，同时也避免单片剪力墙承担的水平剪力过大。当墙肢超过8m时，应在墙肢上开设结构洞，把长墙肢分成短墙肢，结构计算按开洞处理。

2.在高层的建筑中，为了保证结构中剪力墙的抗侧刚度和功能稳定性，要控制剪力墙墙体的厚度。对于高层建筑的底部加强部分中，采用“一”字型的剪力墙的厚度应当适量的增加。带转换层结构中，楼板厚度不应小于180mm，并且应当采用双向配筋，在每个转换层的每个方向配筋率都不应小于0.25%，楼板的钢筋应当锚固在墙体或边梁内。同时，落地剪力墙以及筒体外的周围楼板中不宜开洞。另外，在楼板的边缘以及较大洞口的周边应布置边梁，边梁的宽度不应小于楼板厚度的2倍，边梁纵向的配筋率也不应小于1.0%，纵向的钢筋接头应采用机械焊接的方法，而且和转换层邻近的楼板也应当适应的加强。

同时，剪力墙的墙肢轴压比应当进行严格的计算和控制，在剪力墙结构内可采用增加墙柱和配筋的方法老减小剪力墙的厚度。对于底层墙体的基础埋深相对较大的高层建筑，墙体的厚度则不宜采用层高的1／16进行计算，应采用“L、Z、T”型的剪力墙代替一字型的剪力墙，以在保证剪力墙墙体厚度的前提下提高高层建筑的抗震性能。

3.剪力墙底部的加强部位钢筋的配筋应当加强，同时应注意加强的强节点和强锚固。采用型钢的钢筋混凝土柱或者采用钢管混凝土柱，特一级落地剪力墙的底部加强部位的边缘构件也应配置型钢，所配置的型钢应向上下两个方向延伸一层。

结论：剪力墙是高层建筑的主要的抗侧结构，承载着建筑的水平荷载和垂直荷载的作用，同时，也满足了高层建筑的抗震要求。在剪力墙的结构设计中，剪力墙结构平面的布置，墙肢截面的厚度，以及剪力墙的约束边缘的构建等的设计都尤为重要。在设计工作中，要解决好各个方面的矛盾，才能圆满的完成设计的任务。

参考文献：

[1] JGJ 3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S]．

[2] 陆军.高层建筑部分框支剪力墙结构设计研究[J].山西建筑,2008,(31).

[3] 张蕾.剪力墙结构的设计研究与探讨[J].城市建设,2010,(01).

[4] 刘剑.高层建筑剪力墙结构优化设计探讨[J].技术研发，2011，(05)

[5] 程绍革.高层建筑短肢剪力墙结构振动台实验研究[J].建筑科学,2000,(01).

[6] 朱放.剪力墙结构设计在高层建筑中的应用[J].城市建设,2010,(13).

第3篇：剪力墙设计范文

关键词：高层建筑；框架—剪力墙；结构设计；连梁；抗震措施

Abstract: This paper starting from the frame - shear wall structural characteristics, the force characteristics of the frame structure, the shear wall lateral stiffness and the number of improvements, and frame structure of the coupling beam design problem.Key words: high-rise building; frame - shear wall; structural design; coupling beam; earthquake measures

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A

框架一剪力墙结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成，由于剪力墙的抗侧刚度比框架的抗侧刚度大得多。故它们的协同作用既可以提供整体结构较大的抗侧力，也利用了框架结构可以提供较大空间的优越性。因此这种结构体系整体性好、刚度大、侧向变形小、抗震性能好，易于满足高层结构中现行国家规范限定值要求，而得到广泛应用。

1 框剪结构的特点

框架一剪力墙结构也称作框架一抗震墙结构，简称框剪结构；这种结构型式是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，使得房间布置比较灵活自由，可以满足多种建筑功能的要求，构成灵活自由的使用空间，尤其是在公共建筑中，深受广大设计人员的喜爱。

框剪结构是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成，这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下，框架变形曲线为剪切型，楼层越高，水平位移增长越慢，在纯框架结构中，各榀框架的变形曲线类似，楼层剪力按框架柱的抗侧刚度D值比例进行分配；而剪力墙在水平力的作用下，其变形曲线呈弯曲型，剪力墙是竖向悬臂弯曲结构，楼层越高水平位移增长越快，顶点水平位移与高度是四次方关系：

均布荷载时：u=qH4/8EI；

倒三角形荷载时：u=11qmaxH4/120EI。

（2）框剪结构，要使框架与剪力墙协同工作，框架与剪力墙的合理布置就显得尤为重要；剪力墙的布置宜分布均匀，单片墙的刚度宜接近，长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10％时，按剪力墙结构设计，其中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计；当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10％但不大于50％时，应按框架一剪力墙结构进行设计；当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％但不大于80％时，按框架一剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用；当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80％时，按框架一剪力墙结构进行设计，其最大适用高度可比框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用。其中对于这种少墙框剪结构，由于抗震性能较差，不主张采用，以避免剪力墙受力过大、过早破坏。

2 受力特性分析

框剪结构体系的工程应用表明，框剪结构是框架和剪力墙两种结构的有机结合。剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征，位移越往上增大越快，成外弯形开口曲线。而在框剪结构中，框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼盖连接在一起共同抵抗水平力，结构水平位移特征处于框架和剪力墙之间，为反S型曲线，是弯剪型。因此，在框剪结构中，剪力墙在下部楼层变形小，承担了近80％以上的水平剪力。而在上部楼层，框架变形小，可以协助剪力墙工作，抵挡剪力墙的外拉变形，从而承受很大的水平剪力。所以，框一剪结构是框架和剪力墙两种结构水平变形的有机协调，从而达到减少结构变形，增强结构侧向刚度，提高结构抗震能力的目的，在结构设计中具有很强的适用性。框剪结构中框架、剪力墙的受力特性可以用结构刚度特性值λ，即框架刚度与剪力墙刚度的比值来表达。

工程实践表明：

（1）λ过小，结构变形曲线呈弯剪型，即剪力墙用量过多，此时，结构刚度增大，自振周期缩短，地震力相应增加，结构延性降低，尤其对框架顶部几层极为不利。一般说来，剪力墙数量增多对抗震有利，但超过必要限度也是不合理和不经济的，为了使框架充分发挥作用，剪力墙刚度不宜过大。

（2）λ过大，结构变形曲线呈剪弯型，即剪力墙用量过少，结构刚度较差，常不满足变形要求，同时，框架受力过大，梁柱截面尺寸加大，导致不经济，因此，剪力墙刚度不能过小。

3 框架一剪力墙中剪力墙的合理配置

国内外对众多框架一剪力墙结构遭受到地震后展开凋查，对其震害进行统计分析后得到一系列的经验数据。日本采用平均压应力一墙面积表示法来分析，其中平均压应力σ=G/(Ac+Aw)，G为楼层重量，Ac，Aw分别为框架柱及剪力墙的面积。国内根据已建的大量框架一剪力墙结构，提出底层结构截面面积Ac+Aw与楼面面积Af之比及Aw与楼面面积Af之比(见表1)，供设计参考。

表1 墙、柱面积与楼层面积百分比

4 剪力墙抗侧移刚度以及数量的改进

框架剪力墙结构中，剪力墙的抗侧移刚度往往比框架要大的多，因此剪力墙抗侧移能力的大小往往决定了整个结构的稳定。在设计中，除了要考虑结构强度外，还要考虑结构的整体刚度。因此在开始设计时，合理的选择剪力墙的数量，无论对于后期设计还是结构的合理性，都是必不可少的。

地震作用是房屋破坏的主要原因之一，对于一些高层建筑来说就不得不考虑用剪力墙结构。因此需要设计人员设计出剪力墙的合理数量。剪力墙数量过多固然结构抗侧移刚度越大，抗地震作用也就相对的较强一些。但是，当结构刚度过大时，由于周期过短，地震作用反而有可能会更加强烈，而且浪费了一定的材料。因此只从抗震方面来看，剪力墙并不是越多越好，选取合理的剪力墙数量才能达到结构稳定的优化。在地震作用中一直存在着刚性与柔性的说法，如表2。

5 剪力墙连梁的设计

框架一剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作，刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。在铰结体系中，由于没有考虑连梁的约束作用，使得楼板作用显著，要保证剪力墙与框架协同变形和工作，楼板必须绝对刚性。在刚结体系中，连梁对墙和柱都会产生约束，连梁将承担着较大的剪力和弯矩，约束作用明显，并可以与楼板一同作为连接构件，传递弯矩、剪力、轴力。

当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时，整个结构处于弹性工作阶段。当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时，连梁形成塑性铰消耗地震能量，结构刚度降低，自振周期加大，地震力降低，减轻结构破坏。但由于连梁跨高比小，两端连接的墙或柱刚度差异较大，连梁变形产生较大的内力而破坏。连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏，设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏，让连梁先屈服。形成塑性铰。连梁设计时可以考虑以下措施：

(1) 对连梁的刚度进行折减，既保证了塑性铰出现在连梁上，又减少其内力，满足结构设计要求。高层建筑混凝土结构技术规程5.2.1规定，在内力与位移计算中，抗震设计的框架一剪力墙或剪力墙结构中的连梁可予以折减，折减系数不宜小于0.5。结构设计中，设防烈度6、7时连梁折减系数一般取0.7，8、9度时连梁折减系数一般取0.5。

(2) 若连梁刚度折减后内力还是过大，截面设计困难，可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。

(3) 为保证连梁的延性，设计时应做到“强墙(柱)弱梁”，“强剪弱弯”，截面尺寸应符合规范设计要求。

(4) 不宜将楼面主梁支承在连梁上。

6 结语

在框架-剪力墙结构的设计过程中，应避免采用平面、竖向或者空间不规则的结构形式，遵照“建筑设计应符合抗震概念设计，不应采用严重不规则的设计方案”的原则；通过对结构的合理布置和精确计算，能够使我们的建筑更加经济合理，有效地抵抗外部力量的破坏，以达到我们所要求的设计功能。

参考文献：

[1]黄本才．高层建筑结构力学分析[M]．北京：中围建筑工业出版社，1990．

[2]包世华，方鄂华．高层建筑结构设计(第2版)[M]．北京：清华大学出版社。1990．

[3]梁启智．高层建筑结构分析与计算[M]．广州：华南理工大学出版社，1992．

第4篇：剪力墙设计范文

【关键词】结构设计；剪力墙；边缘结构

高层建筑在功能、形式、高度和空间利用上不断发展，也不断的要求结构工程师响应、接受挑战，不能墨守成规，而又必须稳妥可靠，特别是在整个设计过程中，应以正确的判断力来把握设计，规范是要遵守，但必须吃透、理解规范条文的真实含义，不盲目照搬，更不能盲从于电算程序结果。这样，才能设计出经济、合理、适用的结构，提高我们结构工程师的技术水平。

1 关于剪力墙的概念

第一，剪力墙有时可按柱计算，按双向受压构件设计。剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值，当比值小于或等于4时可按柱设计，当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。

第二，在实际的剪力墙结构中，墙是一平面构件，它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，其受水平力作用下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需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：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

第三，随着现代施工技术的发展，对剪力墙的研究应作细化研究。实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙。整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端；为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率；为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。综上所述，设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。

第四，在实际施工工程中，墙的设计计算是很重要的一个环节。墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。在剪力墙承载力计算中，对带翼墙的计算宽度按以下情况取其小值。即：剪力墙之间的间距；门窗洞口之间的翼缘宽度；墙肢总高度的1/10；剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度。

第五，为了保证墙体的稳定性及便于施工，使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力，规范要求一、二级抗震墙时墙的厚度应≥160mm，底部加强区宜≥200mm，三、四级抗震等级时应≥140mm，竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。

2 关于剪力墙的边缘构造问题

第一，实际工程表明，剪力墙的截面形状对墙的延性有重要影响。结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差。计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性；因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性，还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。从 89 规范开始在剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙（柱）、转角墙（柱），也就是目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施。

第二，不同的设计参考标准造成了多种多样的设计。对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计。有人将每一轴线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱，有人将凡是拐角或洞口边都设暗柱，而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱（翼墙柱）的截面取值也出现了不同尺寸，因此造成配筋的差别很大，甚至相同的资料由于出版的时间不同，对规范的理解也有所不同。

第三，从 2002 年开始实施的建筑结构规范，根据结构类型及受力状况，对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘，按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界限及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。

3 关于剪力墙结构的厚度和配筋分析

第一，根据抗震规范6.1.2条规定，8度地震区剪力墙结构的抗震等级至少应为三级；按6.4.1条要求剪力墙底部加强部位墙厚一、二级抗震等级时不宜小于200mm，且不小于层高的1/16，其他部位不小于160mm，当墙端头无翼墙或暗柱时不应小于层高的1/12。以上规定目的是为防止因墙体平面外刚度过小，稳定性差，容易在偏心荷载作用下压屈失稳，但这些规定对于八度地震区的多层及低高层剪力墙结构显得不够合理。例如5-15层的剪力墙结构，一般墙肢在重力荷载代表值作用下轴压比都小于0.2，电算结果墙体往往只需要构造配筋，但只因底部功能要求3.9m层高，墙厚就得240mm,若业主要求室内视野开阔，不设外纵墙，横墙朝外端头不允许带翼墙或端柱时，当层高在 3.9-4.2m时，则墙厚需要320-350mm,显然不合理。

第二， 墙体的配筋率，目前在“砼规”11.7.11条文强制规定在一、二、三级抗震等级的剪力墙中，竖向和水平分布筋的最小配筋率均不应小于0.25%。部分框支剪力墙底部加强部位的配筋率不应小于0.3%；这配筋率比其在80年代前的配筋率).07-0.1%要大多了，和国外的配筋率0.1-0.25%的高者基本接轨，这在高层或者较长的剪力墙结构中应该是合理的。

4 对于剪力墙结构的超长问题探讨

建筑工程的发展也产生很多施工问题，人们相应提出一些解决措施。混凝土规范9.1.1条规定现浇混凝土剪力墙结构的温度伸缩缝最大间距当在室内或土中时为45m，露天时为30m。而现浇框架剪力墙或框架核心筒结构的伸缩缝间距可取45-55m。规范的这一规定与现今建筑的体量越来越大但功能又要求不设缝发生矛盾，因此目前许多工程中的伸缩缝间距都突破了规范的规定，也造成了设计人员在设计中遇到超长结构时的胆量越来越大。过长时应该尽量设置温度伸缩缝，宜较严格遵守规范规定的限值，理由如下：

第一，剪力墙结构刚度大，受温差影响大，混凝土的收缩、徐变产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大，当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。

第二，剪力墙结构多用于商品住房和公寓，使用状况复杂，一旦私人购买的房子出现裂缝，虽然没有安全问题，但处理起来问题多，难度大，社会影响大。

第三，混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关，而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂，混凝土收缩大，约束应力积聚也大，施工工艺及管理也难控制。

第四，目前混凝土的收缩量不断增大，已由80年代的一般收缩量300με上升到400με以上，因此使混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。

5 结语

综上所述，今后在处理超长结构时，特别是处理超长的剪力墙结构时要特别慎重。当发生实在由于建筑使用功能要求不允许超长建筑设永久缝时，建议采用对结构施加预应力的方法并结合采用设计构造措施、施工措施共同给予处理。

参考文献：

[1]张亮．浅议高层住宅剪力墙结构设计中应注意的问题[J] 2008，（17）.

第5篇：剪力墙设计范文

关键词：钢筋混凝土;框架;剪力墙；结构设计

一、钢框架－混凝土剪力墙体系

（一）组成及分类

钢框架－混凝土剪力墙体系是以钢框架为主体，并配置一定数量的钢筋混凝土或型钢混凝土剪力墙。由于剪力墙可以根据需要布置在任何位置上，布置灵活。另外剪力墙可以分开布置，两片以上剪力墙并联体较宽，从而可减少抗侧力体系的等效高宽比值，提高结构的抗推刚度和抗倾覆能力。钢筋混凝土剪力墙又现浇和预制两种。

（二）变形

1、钢框架－预制钢筋混凝土墙的变形

钢框架－预制钢筋混凝土墙体系是以钢框架为主体，建筑的竖向荷载全部由钢框架来承担，水平荷载引起的剪力主要由钢筋混凝土墙板来承担，水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。由于框架间设置了混凝土墙板，结构的抗推刚度和受剪承载力都得到显著提高，地震作用的层间位移也就显著减小。这种结构体系可以用于地震区较多层数的楼房。

2、钢框架－现浇钢筋混凝土墙的变形

“钢框架－现浇混凝土墙”体系是由现浇钢筋混凝土墙和钢框架所组成，一般应沿房屋的纵向和横向，均应布置钢筋混凝土墙体。纵、横墙的数量应根据设防烈度和楼房层数多少由计算确定，纵墙和横墙可分开布置，也可连成一体，现浇钢筋混凝土墙体水平截面的形状可以是一字型、L型、工资型。

二、剪力墙结构设计注意事项

1、对剪力墙结构，《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》都有一些规定，高规的内容要多一些，且有关于短肢剪力墙的规定（7.1.2条共8款）。一般剪力墙为hw（墙肢截面高度，个人认为此应称为“墙肢长度”，与高规表7.2.16注1及抗震设计规范6.4.9条与表6.4.7注4、混凝土结构设计规范表11.7.15注4统一）/bw（墙肢截面厚度）＞8，墙肢截面高度不宜大于8m，较长的剪力墙宜开设洞口（即所谓结构洞）（高规7.1.5条）。短肢剪力墙hw/bw=5（认为按老习惯取4较合理）～8，抗震等级应提高一级。hw/bw＜5（认为按老习惯取4较合理），即为异形柱。L形、十字形剪力墙等，只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求，则不应认为是短肢剪力墙。

2、高规7.1.1条规定“剪力墙结构的侧向刚度不宜过大”，如果采用全剪力墙结构，即除门窗洞外均为剪力墙，无一片后砌的填充墙，第一周期只有1.02秒，侧向刚度过大，使地震作用过大，不经济，不合理。

3、关于底层剪力墙的厚度：高规7.1.2条规定“高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”，当短肢剪力墙较多时，其第2款规定“抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于总底部地震倾覆力矩的50％”。SATWE程序在计算时，是将各个墙肢的高厚比进行单独计算，凡hw/bw=5～8，即归入短肢剪力墙，这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就可能容易大于50％。而TAT程序在计算时，是将L形等剪力墙等只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求，则不归入短肢剪力墙，在相同的结构中，这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就有可能不大于50％，建议宜按TAT计算该项指标。

4、在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中，多数设计人员将较短的墙段都画为约束边缘构件或构造边缘构件，将计算需要的纵向钢筋均匀配置在整个墙段内，这是不妥的，因为配置在墙肢中和轴附近的钢筋并不能发挥作用，因此纵向钢筋应向墙肢端部集中，宜打印剪力墙边缘构件配筋计算结果复核。抗震设计规范6.4.9条规定：“抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时，应按柱的要求进行设计，箍筋应沿全高加密”，SATWE等程序在计算时也是照此条规定办理。如墙厚为200mm，墙肢长度600～800mm，虽然墙肢长度达到墙厚的3～4倍，认为仍宜按柱配筋。

三、框架―剪力墙结构设计注意事项

1、剪力墙应有边框：边框梁（或暗梁）、边框柱（抗震设计规范6.5.1条，混凝土结构设计规范11.7.17条，高规8.2.2条）。不能只设几段剪力墙，就成框架―剪力墙结构体系了。

2、剪力墙承担的地震倾覆弯矩应≥50％，否则应按框架结构查抗震等级，其最大适用高度只可比框架结构适当增加（抗震设计规范6.1.3条1款）。

3、框架―剪力墙结构中不应采用短肢剪力墙。

参考文献：

[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范(JGJ3-91).

第6篇：剪力墙设计范文

关键词：框架-剪力墙；结构设计；要点

城市高层建筑的结构设计大多采用框架-剪力墙结构体系，这种体系由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成，框架的梁柱为刚接，框架与剪力墙可为刚接，也可为铰接。高层建筑体型日趋复杂，各种不同功能的用房综合在一起，组成形态各异比肩接踵的高层建筑，给结构设计增加了一定的难度，而框架-剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点，比较容易满足建筑物的使用要求。

1、框架-剪力墙结构体系的受力特点

在同一结构单元中，二者通过水平面内刚度无限大的楼板连接在一起，以致于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形，它们在同一楼层的位移必须相等。由于框架与剪力墙共同工作，彼此相互作用，这样在框架-剪力墙结构上部剪力墙被框架向后拉，在框架-剪力墙结构下部剪力墙被框架向前推而框架的受力情况正好与此相反。沿竖向剪力墙与框架之间水平力的分配不是一个定值，它随着楼层的改变而改变，水平力在框架与剪力墙之间既不按等效刚度El分配，也不能按抗推刚度D分配，框架-剪力墙结构中，顶部剪力不为零，这是因为顶部剪力墙共同工作，相互之间必然产生荷载；框架-剪力墙结构中，框架的剪力值最大在结构中部，框架底部剪力为零，全部剪力均由剪力墙承担。

2、确定剪力墙的厚度

框架-剪力墙结构体系中，边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为：一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm，且不宜小于层高的1/16；无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/12；其他情况厚度不允许小于160mm，且不宜小于层高的1/20；无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/16。边框梁的高度可取墙厚度的2倍，宜取与墙厚度相同的宽度。一个合理的剪力墙厚度应具有结构安全和经济合理等特点。

3、确定剪力墙的数量

剪力墙的数量由许可位移决定。按高层建筑规范中一般装修材料，框架-剪力墙结构顶点位移与高之比u/H≤1/700，装修要求较高时u/H≤1/850，在满足这个要求的前提下，增减剪力墙的数量。用结构自振周期校核剪力墙的数量是否合理，因为从地震作用本身分析，剪力墙结构刚度小，地震作用小，位移限制能宽松的满足，但这种结构在工程上有可能不合理，结构的自振周期有可能不在合理范围内，结构自振周期的合理范围大致在：Tl=（0.09-0.12）Ns（Ns-楼层数）。依据实际工程中的剪力墙数量作为布置剪力墙数量的参考，用底层结构截面积（包括剪力墙Aw和框架柱截面积Ac）与楼面面积Af之比用式（Aw+Ac）/Ac来估算剪力墙数量，或用剪力墙面积Aw与楼面面积Af之比来估算。

4、确定剪力墙的长度

结构在地震作用下的周期、层间位移角等计算信息相对较容易满足。剪力墙和框架柱各自承担的倾覆弯矩之间比例的控制应当引起足够的注意，对此《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010给出了更加详细划分。由公式L=A/h可以看出在确定了剪力墙的厚度和面积之后，剪力墙的长度通过计算就可知了。为避免剪力墙的脆性的剪切破坏，要求剪力墙应具有延性，细高的墙体和高宽比设计成大于2的墙体此较容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，此时便可以满足此要求。因此，每个墙段高宽比大于2，也就是设计时应达到的要求；如果因为墙的长度很长无法满足高宽比的要求时，开设洞口将长墙分成均匀的、长度较小的联墙肢或整体墙。因为开洞而形成的洞口连梁最好采用约束弯矩较小的连梁进行连接，这样一来，近似认为墙段本身分成了独立的墙段。另外，位于连梁两端的剪力墙一般较长，这样连梁与其所连接的剪力墙就形成了一个整体刚度较大、吸收水平地震力能力较强的墙段。此时，连梁作为剪力墙之间的传力构件就很容易出现剪切超限，洞口在这时应可以考虑开得大一些，从而位于连梁两侧的剪力墙的长度就可以相应减小，由于受弯而引起的裂缝宽度此时也变得较小，那么位于剪力墙体内的配筋就能够充分的起到作用。

5、剪力墙的布置

剪力墙的布置一般原则是分散、对称、均匀、周边。①分散。地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上，是剪力墙布置时应加以考虑的。墙体内力很大，截面设计困难是因为地震力集中作用到一两片刚度很大的剪力墙上，那么其余较弱剪力墙和框架在主要受力剪力墙破坏后就很难承受该剪力墙传来的地震力，这时便会导致破坏。②对称。对称应是剪力墙布置时应尽量做到的，如果在平面上不容易做到对称布置时，为使结构的质量中心与抗推刚度中心尽量相接近，可以通过调整剪力墙的厚度和长度并缩小偏心距，结构的扭转振动在地震时可以得到减弱。③均匀。在建筑平面的各个区段应比较均匀地布置同方向的各片剪力墙，在某一区段内无集中现象，从而防止因过大的楼盖水平变形而引起地震力在各个框架间的不均匀分配。④周边。为获得结构抗力的最大水平力臂，剪力墙应尽可能沿结构平面的周边布置，使整个结构的抗扭转能力得以充分提高。

剪力墙对于L形、矩形、T形、口形等平面布置应沿纵横两个方向，而径向和环向布置则应用于圆形和弧形平面时。平面形状凹凸较大时，剪力墙宜在凸出部位的端部附近布置。在建筑物的周边、楼梯间、电梯间、平面形状变化和竖向荷载较大等部位宜均匀布置剪力墙。纵横剪力墙一般以L形、T形和槽形等形式组成。剪力墙不宜在防震缝和伸缩缝两侧同时布置，纵向剪力墙不宜布置在端部，而应布置在中部。剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处：角隅、端角、凹角部位往往是应力集中处，设置剪力墙给予加强很有必要，在高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处，楼面开洞严重地削弱楼板刚度，对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。

双肢墙或多肢墙是在一个独立结构单元内、同一方向的各片剪力墙设置的主要形式，为避免不稳定的侧移机构在同方向所有剪力墙同时在底部屈服而形成的。剪力墙在每一独立结构单元的纵向和横向应沿两条以上并且相距较远的轴线进行设置，尽可能大的抗扭转能力就会在结构内部产生。剪力墙的间距，对现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2～4为宜，对装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1～2.5为宜，原则是建筑物愈高，抗震设防裂度愈高取值愈小。剪力墙应沿建筑物全高设置，不得沿高度有突变，剪力墙应落地，剪力墙应在两个主轴方向组合布置成L形、T形或形成封闭的筒，这样可以提高剪力墙自身刚度，且一片剪力墙的长度应≤8m，当超过时应利用洞口分割成两片墙，功能上不需要洞口时，洞口可用不同的材料或轻质材料填充，过长的剪力墙中央部分的钢筋尚未到达屈服阶段，墙端部的钢筋早因变形过大被拉断而被破坏。

6、结语

综上所述，根据上述原则在框架-剪力墙结构中做出比较合理的剪力墙布置，确定布置方式及数量，并尽量满足建筑平面布置等项的要求。

参考文献：

第7篇：剪力墙设计范文

【关键词】：结构设计；剪力墙；设计；分析

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着当前建筑结构的不断发展，剪力墙在建筑设计中应用不断的增加，成为当前建筑结构设计的重要形式。随着当前人们对建筑要求的不断提高，原来普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构在当前建筑结构设计中由于其空间的限制已经无法满足当前人们对建筑设计的要求。于是在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结构的优点，逐步的形成了当前剪力墙结构体系，成为当前人们对建筑结构设计要求的新形式。

一、剪力墙结构设计中的基本概念及其分类

1、剪力墙结构的基本概念

剪力墙高和宽尺寸都比较大，但是其厚度却非常小，这就决定了剪力墙的几何特征和受力形态。其几何特征类似于板，但是受力形态却和柱子惊人的相似，但是在比值上与柱子有着一定的区别。在剪力墙的结构中，墙是一个平面结构，它承受着竖向压力和其平面作用下的水平剪力的双重力量。地震作用和风载下剪力墙仅仅满足刚度强度是远远不够的，其还必须满足非弹性变形反复循环下的延性和能量消耗和控制结构断裂却不倒的要求。所以，在剪力墙的设计中要求将其设计成延性弯曲型；

2、剪力墙结构的分类

剪力墙结构主要可以分为四类，而分类的依据则是剪力墙是否开洞及其开洞的大小。

（1）实体墙或者截面剪力墙不开洞或者开洞的面积小于15%，这种剪力墙的变形主要为曲型，其就像一个整体的悬壁墙，在整个墙肢的高度上，弯矩图既没有弯点，也不会发生突变；

（2）整体小开口剪力墙。虽然这种剪力墙的开口比较小，但是其开洞面积已经大于15%。整个剪力墙的变形主要为弯曲型，但是整个墙肢的高度基本上没有存在反弯点，弯矩图的主要位置发生了突变；

（3）双肢或多肢剪力墙。这种剪力墙一般开口较大，或者其洞口成列分布。虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同，但是它们的受力特点却十分类似；

（4）壁式框架。这种剪力墙洞口尺寸很大，连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近，其整个受力墙的变形则为剪切型，受力特点与框架结构相似。其在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点，弯矩图在楼层的地方也会产生突变。

二、剪力墙结构的变形及受力特点

1、变形特点

在水平荷载作用下，框架结构的侧向变形曲线以剪切型为主，而剪力墙的变形则以弯曲型为主。由于两者是受力性能不同的两种结构，因而两者之间需要通过楼板的协同工作。由于楼板平面内刚度很大(计算中假定为无限刚性)，因此在同一楼板处必有相同的位移，这就形成了框架―剪力墙结构特有的变形曲线，呈反S形的弯剪型变形曲线。

框架下部位移增长迅速，上部增长较慢，剪力墙则与之相反。在框架―剪力墙结构下部，侧移较小的剪力墙对框架提供帮助，墙把框架向左边拉，框架―剪力墙的侧移比框架单独侧移小，比剪力墙单独侧移大；而上部，框架又可以对剪力墙提供支持，即框架把墙向左边推，其侧移比框架单独侧移大，比剪力墙单独侧移小。最终框架―剪力墙结构的侧移大大减小，且使框架和剪力墙中内力分布更趋合理。

2、受力特点

剪力墙的侧移刚度远大于框架，因此剪力墙分配到的剪力也将远大于框架。由于上述变形的协调作用，框架和剪力墙的荷载和剪力分布沿高度在不断调整。框架结构在水平力作用下，框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例和框架各楼层剪力分布情况随着楼层所处高度而变化，与结构刚度特征值λ直接相关。框剪结构中的框架底部剪力为零，剪力控制部位在房屋高度的中部甚至在上部，而纯框架最大剪力在底部。因此，当实际布置有剪力墙(如：楼梯间墙、电梯井道墙、设备管道井墙等)的框架结构，必须按框架结构协同工作计算内力，不应简单按纯框架分析，否则不能保证框架部分上部楼层构件的安全。

三、高层建筑剪力墙结构设计的要点

框架柱、楼板、剪力墙、梁这四种是高层建筑中最重要的也是最主要的受力构件。其中由于剪力墙是属于竖向构件，高层建筑整个竖向结构的荷载，以及大部分的水平荷载都是由剪力墙承受的，因此，在高层建筑的抗侧力刚度中剪力墙是最主要的构建，这样的受力结构也就形成了高层建筑的剪力墙的体系。

1、剪力墙的连梁要点

高层建筑剪力墙结构设计的要点有剪力墙的连梁超筋处理，剪力墙结构中的连梁超筋的剪切变形是最为敏感的，连梁超筋是属于剪力墙结构设计中最重要的要点。

（1）剪力墙的特点之一就是具有抗震的能力，因此，在剪力墙中的连梁剪力和剪力墙中连梁的弯矩都必须要做到可以随时进行塑性调幅的要点。

（2）剪力墙连梁的要点有要尽可能的、有效的、合理的减少剪力墙连梁的截面高度。

（3）剪力墙连梁的要点有当剪力墙的连梁的破坏达到对承受的竖向荷载没有什么明显的影响的时候，那么，此时则可以当大震作用时，这个剪力墙连梁可以不需要一起进行工作，将这个剪力墙连梁按照独立的墙肢对其进行第二次的多遇地震作用的结构分层分析，其中墙肢应该按照两次计算所得的较大内力进行配筋的合理的、有效的计算。

2、剪力墙的定位

高层建筑剪力墙结构设计要点有剪力墙的定位是否合理、科学。要想进行有效的施工，那么剪力墙的定位必须按照其它方向或者是按照沿着主轴方向进行剪力墙的双向布置。剪力墙的特点之一是抗震，所以，在设计剪力墙的结构时，必须要严格的实施工作，尽可能的不要设计单向的剪力墙结构。下面，我们就来探讨下剪力墙定位的要点：

（1）高层建筑剪力墙结构设计中剪力墙的定位的要点，针对弧形的平面和圆形的平面，以及正多边形的平面，用沿径向的方向为定位方向，进行环向性的设计。

（2）高层建筑剪力墙结构设计中剪力墙的定位的要点，针对Y形的平面和三角形的平面这两种平面的设计则应该按照沿其它三个轴线的方向进行合理的设计。

（3）高层建筑剪力墙结构设计中剪力墙的定位的要点，针对一般的平面，例如：T形的平面和L形的平面，以及矩形的平面等一般的平面的设计要沿着两条轴线的方向进行合理的设计。

3、墙肢的处理

高层建筑剪力墙结构设计的要点有剪力墙中的墙肢的处理，下面我们就来探讨下剪力墙墙肢的处理的要点：

（1）高层建筑剪力墙结构设计剪力墙墙肢处理中开计算洞的要点。所谓的开计算洞是指在进行高层建筑剪力墙结构设计的计算时没有洞，当开始进行施工的时候，仍然还是混凝土墙。当剪力墙墙肢进行开计算洞的计算时，可以有效的加强其它的剪力墙的小墙肢的配筋能力。这种开计算洞的方法一般是用在地下室的外墙中。

（2）开施工洞。开施工洞是指在对高层建筑剪力墙结构进行施工的时候，在墙上留下的洞，然后在完成工时的时候再把其填充完整，最后把长的墙肢分成短的墙肢。

结束语

在当前社会发展中，剪力墙应用不断的增加，使的其在设计过程中的缺陷和问题成为其发展的主要制约因素。在剪力墙布置中洞口宜上下对齐使之受力明确，应当采用使用的科学技术手段进行分析，尽量避免出现错洞与叠合错洞的出现。在其设计和构造的过程中，从多个方向入手，提高其设计质量，加强其施工安全措施，保证建筑物的安全。

参考文献：

[1]薛云飞，马晓霞.谈剪力墙结构设计中的几个问题[J].陕西建筑，2008，6.

[2]赵守勇.剪力墙结构设计分析[J].煤炭技术，2011，30，9.

第8篇：剪力墙设计范文

关键词：建筑工程；结构设计；剪力墙结构；设计

中图分类号： TU761 文献标识码： A 文章编号：

0前言

随着城市化进程的不断加快，城市建筑中的中高层、特高层住宅建筑的数量正不断增多，对于建筑结构的稳定性设计需求也更为严格。为满足建筑的安全结构性能与标准抗震性能，建筑结构设计中都采用了剪力墙作为建筑支撑。在对剪力墙结构进行设计时，需要结合建筑内的空间布局以及功用情况，对分户墙、山墙、电梯墙等进行合理地分割，一方面既要满足建筑内墙体分割的基本要求，同时，在墙体的走向和墙体结构设计中需要考虑其抗震性能，在建筑平衡性的论证下对墙置进行适度调整，既满足现代建筑的美观实用性能，又能够为建筑企业提高经济效益，并且符合国家对高层住宅所规定的抗震要求。

1 剪力墙结构优点分析

建筑物剪力墙的种类较多，其主要分类可以依据以下三个条件：首先是根据剪力墙所使用的材料不同进行类，可以分为配筋剪力墙和钢筋混凝土现浇剪力墙。另外可以按照剪力墙洞口进行分类，主要有整体式剪力墙、框架式剪力墙和不规则洞口式剪力墙三种类型。根据剪力墙在建筑物内承受压力状况进行分类，可以有壁式框架结构剪力墙、独立式结构剪力墙和连枝剪力墙等。随着建筑行业的科技含量不断提高，在剪力墙的制作方面也加入了更多新的材料和工艺，这是随着人们对于建筑空间的稳定性以及舒适性的要求越来越高而不断与之相适应的。在建筑梁板架构中，梁体通常是暴露在建筑外端的，如果采用吊顶的方法对梁体进行遮挡，直接会影响到楼层空间的实际高度，使建筑物内部是舒适感下降。剪力墙与楼板之间的配合能够解决空间压迫问题，使楼层之间的高度间距不会改变。剪力墙在高层房屋空间设计中除了不会减少现有的高度空间的功能之外，还具有很好的纵向重力承载能力，另外，剪力墙还具有横向平衡作用力，可以间接增强建筑物的整体框架结构的稳定性，确保建筑物具有良好的抗震性能。

此外，剪力墙在高层建筑的使用中也有部分缺陷，如高层建筑楼层之间的自重过大，需要对楼层的上下结构分别进行受力分析，要求建筑物基础稳定性达到一定的标准。另外，剪力墙作为建筑物的主要分割墙体时，并不能完全按照建筑物内的空间功能区分对建筑物进行完全分割，因此在建筑物内部设计中表现出灵活性较差的特点，尤其在诸如写字楼、商场一类的大空间公共场所建筑中不适宜应用。

2 剪力墙的施工工艺设计流程

剪力墙在高层建筑空间内的施工流程与传统混凝土墙体结构的施工流程比较相似，施工阶段都是通过放线、建模、混凝土浇筑、振捣、养护、拆卸模具和养护等过程组成，但剪力墙的施工需要根据浇筑混凝土墙体所具备的特点进行分析，采用不同于一般混凝土浇筑的做法进行施工：

放线：通过测线仪对施工区域内的模板连接线和控制线进行连接。

焊筋：剪力墙需要对其承重能力进行优先考虑，因此在对剪力墙施工时，需要对顶部进行建模处理，保证顶部的拉力支撑强度达到房屋的标准承重单位，施工过程中需要对剪力墙内部的植筋进行预埋处理，并且将内部植筋与顶部模具进行焊接，在焊接过程中需要注意，植筋是在打板时进行预埋，焊接过程严禁与主筋直接连接。

剔面：剪力墙与建筑物层间的顶板之间的结合区域需要沿着楼板的走向对剪力墙的边缘区域切割出3～5mm深度的边沿线，并且在切割的边缘线内部进行打磨，增加混凝土浇筑后与顶板和剪力墙之间的摩擦力。

施工模板：剪力墙施工需要根据墙体面积确定使用模板，对于大面积的连续墙体，为保证模板与剪力墙之间具有一定的吸附能力，需要对模板内侧均匀涂抹胶模剂。

安装模板：剪力墙的模板安装需要区分内横墙模板、外墙模板、外墙外侧模板等，模板的尺寸与墙面达到统一，做到模板与墙体的一一对应。模板安装就完成之后，应当对模板的平整度和垂直情况进行检查，并且采用垂直穿墙螺栓对模板进行纵向加固。

砂浆涂抹：剪力墙与模板在安装过程中会出现明显的空隙，为了保证剪力墙建筑的紧实度，需要事先对模板与剪力墙之间进行砂浆涂抹。

混凝土浇筑：剪力墙的混凝土浇筑与通常的钢筋混凝土浇筑基本一致，用混凝土泵将流体混凝土均匀流入模板之内，待混凝土浇筑完毕，需要进行灌混凝土处理，在灌混凝土过程中要配合振捣，将墙体内的空气完全挤压出墙面，避免在混凝土凝固后墙面由于空气泡而出现的裂缝。

养护：剪力墙的混凝土表面养护与一般的钢筋混凝土养护很相似，通过保温养护和湿度养护对混凝土墙面进行保养，防止墙面出现开裂。

拆模：当混凝土强度达到1.2MPa，混凝土表面已经基本凝固，可以进行拆模施工，拆模过程中要注意：对于大面积墙面的拆模需要加强保护，严禁使用敲击的方式来拆模，防止敲击对墙体造成的破坏。

3剪力墙的结构设定

3.1剪力墙结构布置

在对建筑物空间内剪力墙进行结构布置时，通常需要遵循以下原则：选择数量始终的短肢墙，由于短肢墙在受力过程中可以表现出较强的抗压能力，对于建筑物楼层间距内的纵向压力具有很好的抗压作用，因此需要从建筑纵向静态压强负载角度出发。剪力墙在建筑空间内进行均匀铺设，要防止墙面在外力作用下出现的凹凸现象。剪力墙在布置过程中要注意其垂直度与水平度达到设计标准，达到受力的均衡分摊。

3.2剪力墙适用高度

从抗震优化的角度考虑，剪力墙对于楼体稳固的辅助程度要能够达到7级抗震的效果，其最大高度与宽度要进行严格限制，除了部分特宽墙面之外，剪力墙的设计使用短肢墙体作为主要支撑设计。

3.3轴压比限值

若剪力墙的轴压较大，则延性较差。主要原因是由于剪力墙处于压弯状态，受压的区较高，呈现小偏心状态，因此要对轴压比进行限制。对延性进行改善，处于重力荷载作用下，短肢剪力墙的轴压比值进行改善。

4 结语

由于剪力墙可调整性、灵活性地布置墙肢，使其成为剪力墙最为理想的经济指标体系。在剪力墙设计时，必须充分考虑结构的整体性、受力变形特征，进行概念设计，制定相应的抗震措施，以确保结构的抗震性能和整体性。

参考文献：

[1]尉丽敏.短肢剪力墙结构设计的相关问题探讨[J].科技创新导报，2012(27)

[2]周翔.论高层建筑中短肢剪力墙结构的延性设计[J].建材与装饰,上旬，2012(8)

[3]王宁，罗兆辉.高层剪力墙结构墙体的优化布置[J].天津城市建设学院学报，2012，18(3)

[4]刘静华.结构优化设计在某剪力墙结构成本控制的应用[J].山西建筑，2012，38(30)

第9篇：剪力墙设计范文

关键词：高层建筑；钢筋混凝土；框架；剪力墙

引语

随着我国社会的发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的高层建筑拔地而起，而高层建筑在结构设计上，大多都采用的是框架――剪力墙的结构体系，这种建筑结构体系主要由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成，这种结构的优点在于框架的梁柱为刚接，框架与剪力墙可为刚接，也可为铰接。

随着建筑领域理论与技术的不断发展，高层建筑体型日趋复杂，各种不同功能的用房综合在一起，组成形态各异比肩继踵的高层建筑，给结构设计增加了一定的难度，而框架―剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点，比较容易满足建筑物的使用要求。然而，如何搞好框架―剪力墙结构设计，将直接影响到建设物的安全使用与技术经济指标的高低，本文对框架―剪力墙结构设计中的几个主要问题进行探论。

一、框架结构、剪力墙结构以及框架-剪力墙结构各自的特点

1. 框架结构是指由梁和柱以钢接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材等材料砌筑或装配而成。框架结构的主要特点是能获得大空间的房屋，房间布置灵活。而其主要弱点是侧刚度较小，侧移较大。

2. 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。为什么叫剪力墙结构，其实楼越高，风和载对它的推动越大，那么风的推动叫水平方向的推动，如房子，下面的是有约束的，上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动，摇摆的浮动限制的非常小，靠竖向墙板去抵抗，风吹过来，板对它有一个对顶的力，使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的浮度特别小，在结构允许的范围之内，比如：风从一面来，那么板有一个相当的力与它顶着，沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力，正好相当于一种剪切，相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往上剪力越大，因此，把这样的墙板叫剪力墙板。具体来说，剪力墙结构的特点有以下几点：

1）剪力墙的主要作用是承担竖向荷载（重力）、抵抗水平荷载（风、地震等）；

2）剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系，好处是室内空间比梁柱结构简洁、宽敞，缺点是剪力墙不能拆除或破坏，住户无法对室内布局自行改造；

3）剪力在楼体下部最大；

3. 框架-剪力墙结构，出称为框剪结构，它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。

剪力墙其实就是现浇钢筋混凝土墙，主要承受水平地震荷载，这样的水平荷载对墙、柱产生一种水平剪切力，剪力墙结构由纵横方向的墙体组成抗侧向力体系，它的刚度很大，空间整体性好，房间内不外露梁、柱楞角，便于室内布置，方便使用。剪力墙结构有较好的抗震性能，其不足之处是结构自重大，预应力剪力墙结构常可以做到大空间住宅布局，剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。此时，房间的分隔墙和预应力厨房卫生间分隔墙可采用预制的轻质隔墙来分隔空间，此种方式为装修改造，带来了较大的方便之处，也深受广大住户欢迎。

框剪结构的变形是剪弯型。众所周知，框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形大，下部层间相对变形小。对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。

二、剪力墙结构设计中需要注意的问题

1. 剪力墙结构设计的一般要求

剪力墙身厚度根据抗震等级和位置有不同要求：a.按一，二级抗震等级设计的剪力墙截面厚度，底部加强部位墙厚不应小于层高的1/16，且不应小于200mm；其它部位不应小于层高的1/20，且不应小于160mm。b.按三，四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙层高的1/20，且不应小于160mm；其它部位不应小于层高或剪力墙层高的1/25，且不应小于160mm。c.非抗震设计的剪力墙，其截面厚度不应小于层高或剪力墙的1/25，且不应小于140mm；非抗震设计的框架―剪力墙结构的剪力墙截面厚度不宜小于楼层厚度的1/20。

2. 合理确定剪力墙的截面高度与厚度

1）标准层：一般住宅标准层剪力墙的厚度取为200mm则基本可满足稳定性和轴压比的要求，这时，除提高刚度需要或建筑构造需要或减少梁跨需要等情况外，剪力墙截面高度可取1650mm，即可满足成为一般剪力墙，我们可称之为200厚剪力墙的经济长度。

2）底部层高较大的楼层：由于建筑使用功能的需要，建筑物在底部的地下室、架空层、裙楼等楼层往往具有较大的层高，这时剪力墙因稳定性的要求（构造或稳定验算）需有较大的厚度，对上部标准层长度为1650的一般剪力墙，则会因剪力墙厚度增大而使其在底部楼层变为短肢剪力墙，为使底部层高较大楼层的剪力墙仍能满足不属“短肢剪力墙”的要求。

三、结语

高层剪力墙结构设计时应进行反复的优化设计，在重视概念设计的前提下，认真调整各项技术参数，使结构达到相对较优的结果。只有这样，才能保证结构安全合理又经济，这就要求我们在今后的设计中要不断提高设计水平及改进设计理念。

参考文献：

[1]钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范(JGJ3-91).