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【摘要】当前国民经济快速发展，城市中的高层建筑不断涌现，高层建筑结构体系的一种主要结构是剪力墙结构，因此对高层建筑剪力墙结构设计的研究具有十分重要的实践意义。本文对《高层建筑混凝土结构技术规程》中第7.1.1条中有关剪力墙结构设计的规定提出几点建议，以供结构设计人员参考。
【关键词】高层建筑；剪力墙结构；设计
近年来，社会经济不断取得发展和进步，城市人口密度大范围增加，势必会导致住房紧缺等严峻问题，从而促进了高层建筑的发展。高层建筑行业的进步不仅能够体现一个国家的科学技术水平，更加能够有效的缓解城市人口增加所导致的住房压力等问题，有效的促进城市化进程的发展。在高层建筑中，剪力墙结构具有较好的抗震性能、较大的抗侧刚度和较小的侧移等特点。因此研究与剪力墙结构相关的设计原则问题具有十分重要的理论和现实意义。
1．高层建构的结构类型和特点
高层建筑的定义是指建筑物的高度或层数超过一定范围，各国对高层建筑的层数或高度的规定不一致，并没有严格和绝对的标准。在我国新版的《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2010，下文简称为《高规》）里规定：高层建筑是高度超过28m或10层及10层以上的住宅建筑以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。
高层建筑也有诸多种不同的结构体系，不同的结构体系影响着高层建筑结构的抗震性能的好坏、承载能力的高低和材料用量的多少。高层建筑的竖向承重结构主要包括有框架结构、剪力墙结构和框架—剪力墙等多种结构形式。在进行结构的选择这一问题上，需要根据该高层建筑结构的适用范围和其受力特点，选用适当的结构体系。作为一种十分重要的高层建筑结构体系的剪力墙结构，在现代高层建筑中有着十分广泛的应用。
2．剪力墙的定义及设计一般规定
2.1剪力墙的定义和特点
剪力墙是一种可以较好的抵抗水平荷载的墙，也称之为抗震墙。其主要的作用是承担风荷载和地震荷载，通过墙体来有效防止结构遭受剪切破坏。剪力墙结构具有较大的抗侧刚度和较小的侧移；可以保持室内墙面的平整;较大的结构自重,可以有效吸收地震能量等优点。剪力墙结构体系主要是利用建筑物墙体承受竖向和水平的荷载，并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。
但同时剪力墙也具有相应的缺点，由于其具有较大的抗侧刚度，可能会导致在地震时存在较大的地震反应，进而需要增加基础和上部结构的造价；墙体用混凝土进行浇筑，会产生较大的浪费；结构中各墙肢的轴压并不大，使得各墙肢的承载能力得不到有效的发挥；墙体大部分为构造配筋，同时其配筋率通常较小，降低了结构的延性。
2.2剪力墙结构设计的一般规定
《高规》中第7.1.1中规定高层建筑应具有较好的空间工作性能，剪力墙结构是以剪力墙及因剪力墙开洞而形成的连梁组成的结构，其变形特点为弯曲变形，且特别强调不应采用大部分由跨高比较大的框架梁联系的剪力墙形成的结构体系。目前关于剪力墙设计的文章大多是关于剪力墙边缘构件设计及配筋设计等，很少有关于剪力墙的平面布置的探讨。规范也仅仅指出在层数较多时，不宜采用大部分由跨高比较大的框架梁联系的剪力墙形成的结构体系。但是，由于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，减轻结构自重，增大剪力墙结构的可利用空间，剪力墙又不宜布置太密，使结构具有适宜的侧向刚度。本文拟从剪力墙的平面布置不同而对结构的变形及造价影响入手，探讨一下剪力墙结构中应如何合理布置剪力墙。
3．剪力墙结构设计的要点和几点建议
3.1工程概况
新疆某开发公司楼兰大厦，该工程地下二层，功能为车库及设备用房，地上一层为商业，二至三十二层为住宅，结构高度98.7m,部分框支转换剪力墙结构，转换层位于地面一层，场地类别：Ⅱ类，抗震设防烈度：7度（0.15g），抗震设防类别：丙类，设计使用年限：50年。结构计算时，在满足刚度比、周期比、位移比等指标要求的前提下，结合建筑布局要求采用不同的剪力墙布置，其计算结果及变形曲线分别如下。
3.1.1结构布置方案a
通过两种结构布置方案的比较可以发现：结构第一阶振型均以X向平动为主，第二阶振型均以Y向平动为主，这与结构的刚度分布是一致的（Y向刚度明显弱于X向），结构第三阶振型均以扭转为主，扭转系数分别为0.99和0.81，Tt/T1分别为0.76和0.65，均远小于规范要求的0.9.
综合分析结构的刚重比、剪重比、位移角、位移比及变形曲线，方案a在安全性与经济性方面兼顾得更好一些。结构设计以方案a为基础进行细化，最后通过施工图审查机构审查，建议对周边的连梁进行加强处理。
3.3剪力墙结构设计的几点建议
（1）对剪力墙结构进行设计的时侯要合理布置剪力墙，最好沿着主轴方向或其他方向进行双向布置。需要进行抗震设计的剪力墙结构进行布置时则要尽量不采用单向有墙的方式，并且最好能够拉近两个方向抗侧力的刚度（当然，两个方向的抗侧力刚度接近是针对整个结构而言，单个构件允许有差别）。
（2）剪力墙墙肢截面的设计应尽量简单和规则,可以选择带翼缘的T型或L型等。剪力墙最好具有均匀的竖向刚度,其门窗洞口应该上下对齐并且成列布置,从而形成明确的墙肢和连梁。在墙肢两侧需设置边缘构件，通过增加墙肢上楼板板带的配筋和构造措施来保证板带可以具有较好的抗弯承载力。
（3）为了使剪力墙的抗侧力刚度和承载能力能够充分得到体现，可以通过采取扩大剪力墙结构中可利用空间的方式，并且要尽量保证剪力墙的间距不要过于密集，侧向刚度也应该维持在合适的范围。对剪力墙的平面布置进行设计时要匀称，使得结构的质量中心和刚度中心尽量接近，以减小扭转。在竖向布置的时候，要自下而上进行连续布置，防止刚度发生突变。
（4）要避免剪力墙发生脆性破坏，对于较长的剪力墙可以开设洞口(用砌体填充),把剪力墙分割成若干墙段,并利用弱连梁进行连接。各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3。
4．结语
现代建筑的发展趋势是高层建筑，剪力墙结构具有较好的整体性、广泛的适用性和较高的抗侧力性能，广泛的在高层钢筋混凝土房屋中进行应用。《高层建筑混凝土结构技术规程》中虽然对于剪力墙结构设计给出了相应的标准，但是相对较简单和笼统。因此在进行实际的工程设计时，如何更好的设计并应用剪力墙结构具有十分重要的意义。文章通过结合工程实践经验和《高规》中第7.1.1中对剪力墙结构设计的规定提出了几点建议，希望能为同行提供参考。
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