前言：中文期刊网精心挑选了剪力墙结构设计论文范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
剪力墙结构设计论文范文1
在建筑的竖向荷载中，其主要是由楼面荷载以及结构自重通过楼面传递到剪力墙的。其具有着两种表现形式，一种是由连梁所产生的弯矩，一种是墙肢内具有的轴力。在我们对竖向荷载进行计算时，主要是以其受荷面积进行计算的，而在水平荷载计算时，则主要是借助计算机的有限元方式对其进行计算，通过这种建筑受力情况的科学估算，能够有效地为我们后续的结构布置提供重要的基础数据。在高层建筑中，剪力墙结构一般都是以双向布置的方式形成空间结构。在剪力墙布置过程中，非常关键的一个问题就是要保证力所具有的均衡性，要通过建筑中心同刚度中心距离的接近避免建筑出现扭转效应。在对其实际布置时，我们会看到当剪力墙抗侧刚度过大时，其所具有的自振周期也会随之增大。面对此种情况，设计人员则可以通过加大墙体间距的方式使结构的抗侧移刚度能够得到降低，可以说，通过剪力墙的合理布置，能够有效地提升高层建筑的稳定性。
2剪力墙结构设计
对于剪力墙结构的设计是一个非常复杂、专业的过程，其中具有着很多个设计步骤。对此，就需要我们在对剪力墙结构进行设计之前就能够对剪力墙结构设计的步骤进行充分的了解，并对墙肢所具有的厚度与长度进行确定。之后，则需要开展连梁以及边缘构件的设计，最终对地震荷载进行计算。
2.1墙肢长度与厚度的设计
之前我们已经提到过，在剪力墙设计的过程中其长度不应当过长。对此，我们就需要对墙肢长度设置进行一定的控制，避免长度过长。一般来说，墙肢长度不应当超过8m，且跨高比应当大于6，并以此帮助我们获得更为稳定的剪力墙设计。在厚度方面，我们在实际设计时则需要能够对剪力墙所具有的稳定性以及刚度作出保证。通常来说，一般居民建筑的填充墙厚度会保持在200mm左右，在剪力墙厚度设计时也将其设置为200mm。而对于部分不含地下室的高层住宅来说，则将其基础埋深选择在2.5m以上，强度高度在5m以上，之后再根据适当的比例对剪力墙进行确定。但是对于这种方式来说，其很可能使最终的剪力墙厚度大于填充墙厚度，这也是非常不利于我们高层建筑设计的。对此，就需要我们在对剪力墙厚度设计时能够在联系建筑实际情况、相关建筑设计规程的基础上对其进行科学的设计。
2.2连梁的设计
连梁就是对墙肢之间进行连接的梁，其不仅能够帮助我们对不同墙肢进行连接，同时也能够在水平荷载的作用下使墙肢因为出现变形情况对连梁产生一种内力，并以这种内力的产生对墙肢施加一种稳定的约束作用。在实际设计中，首先需要重点关注的就是截面尺寸以及连梁跨高比这两个指标。如果连梁刚度过大，就需要我们对其进行适当的折减，但是，在对剪力墙进行设计时，仅仅根据相关的设计标准很难帮助我们实现配置的折减，对此，就需要我们能够允许其适当的出现开裂的情况，并以这种开裂情况的存在将内力转移到墙体上来实现折减的效果。而在折减过程中，也需要我们能够对折减的系数引起充分的重视，通常来说，如果防裂度较低，那么我们就可以根据情况折减的少一些，而如果防裂度较高，就可以折减的多一些。但是，无论我们折减的多、少，都需要保证折减系数应当大于或者等于0.5，因为只有在这种折减系数下才能够使连梁所承受到的竖向荷载能够得到保障。而在连梁刚度方面，我们则可以通过增加剪力墙洞口宽度的方式减小连梁刚度，因为当整体结构的刚度降低时，当发生地震时的地震作用也会因此降低，并可以保证连梁所具有的承载力不会出现超限的情况。另外，混凝土也是我们在设计时需要重点注意的问题，通过混凝土等级的提升，也能够对连梁抗剪承载力的不超限情况起到一个保障作用。
2.3边缘构件的设计
边缘构件也是我们在剪力墙设计过程中非常重要的一项工作。对于边缘构件而言，有约束边缘构件的矩形截面剪力墙和无约束边缘构件剪力墙相比有着明显的优势，具有着更高的基线承载力，同无约束情况相比其承载力能够提升约40%左右。而在类型方面，边缘构件主要有构造边缘构件以及约束边缘构件这两种，在实际应用的过程中都需要我们在联系建筑实际情况的基础上对其进行设置。
2.4地震荷载及内力设计
如果建筑主体结构布置情况较为简单，那么我们在对剪力墙结构进行设计时则可以通过空间协同平面框架的应用对其进行计算。而如果建筑主体结构布置情况较为复杂，我们则可以通过空间分析程序对其位移、内力等因素进行分析。同时，在实际设计过程中，我们也需要以简化计算的原则开展设计工作，且在对地盘长宽进行计算时需要能够在结合建筑主体结构长宽的基础上对其开展分析工作，并尽可能地以成比例的方式进行设计。
3结束语
剪力墙结构设计论文范文2
关键词：高层预制钢筋混凝土；剪力墙；住宅结构；设计
中图分类号：TU208文献标识码： A
剪力墙结构是建筑结构中常见的形式，对于高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构的设计具有多种形式。目前，较为常见的设计形式包括两种，通过对这两种形式的简化，应用计算机软件对其进行有效的分析、计算，实现了对高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构的设计的优化。下面就通过具体的工程对其进行详细的分析。
1.工程概况
钢筋混凝土剪力墙结构在我国高层住宅建筑工程中应用较为广泛。通过PC技术实施的钢筋混凝土剪力墙结构被称为预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构，现阶段由于没有完善的设计规范以及配套的设计标准，所以PC结构设计在建筑住宅规范化、产业化发展的过程中具有重要的作用。
某工程为两栋18层的住宅楼，建筑面积为2.36万平方米。其中第一层为架空绿化空间；2~15层为标准层；16~18层具有局部退层。该项工程中，PC技术主要应用范围是3~15层。两栋楼房中一共有26层标准层。应用PCF构件，即在建筑外山墙中利用预制钢筋混凝土剪力墙模板；采用PC+PCF混合构件，即在建筑前后外墙结构中采用预制钢筋混凝土模板。
该工程中，PCF模板在工厂中事先制作好，形成模板与外饰面，并在施工现场进行安装，将其当做现浇钢筋混凝土剪力墙外墙模板结构，然后在结构内侧设置相应数量的钢筋。然后支设内膜结构，并安装预制钢筋混凝土模板，形成叠合剪力墙结构。具体情况如下图所示：
预制外墙PC是通过将剪力墙结构外墙的填充墙部分，通过预制形成外模，在内侧可填充轻质材料：外模使用钢筋与现浇筑的墙以及梁连接起来。
2.高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙住宅结构设计
该工程建筑抗裂度为Ⅵ度，剪力墙的抗震等级为4级。根据两栋楼房建筑结构，建筑平面较为规则，建筑竖向结构较为连续。因此本工程能够使用钢筋混凝土剪力墙结构。在该工程建筑中设置地下结构一层，其基础为预应力管桩结构，并以筏板作为辅助结构。PC结构设计与传统的建筑结构设计存在较大的去呗，在内容上得到了更新与完善。实际设计中，主要采用以下两种设计方式：
方式一：建筑项目中竖向抗侧力构建全部采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构或柱结构。这种设计忽略了PC构建以及PCF构件刚度要求以及其对建筑相关结构的影响，将PC构件以及PCF构件当做建筑荷载设计在建筑整体结构体系中。设计过程中使用现行的软件与设计规范对该结构设计方式进行计算与分析。
方式二：建筑结构中添加了PC与PCF构件结构，会增加剪力墙结构的刚度。根据可靠实践证明，预制钢筋混凝土叠合剪力墙弹性变形范围内，现浇墙体结构能够与预制模板结构协同作业。该设计形式就是根据实际的情况，合理设计预制钢筋混凝土叠合剪力墙的厚度，控制建筑结构的刚度以及位移。叠合剪力墙墙体的厚度等于现浇剪力墙墙体厚度与预制钢筋混凝土模板厚度之和。通过相应的建筑结构计算与分析，以建筑周期、结构位移、刚度等计算结果作为设计的主要依据。
3.建筑主体结构设计
通过相应的计算与分析，该工程所采用的设计方式，能够通过PC结构进行简化，并通过现行的设计规范与软件形成相应的设计模型。在实际设计过程中，需要考虑到PC、PCF构件结构对建筑其他结构的影响，包括刚度的影响，并根据相关的计算对计算模型相关参数进行适当的调整。有关的设计参数必须符合设计规范要求，同时也应该与高工程设计方案相适应。
通过相应的计算，并对上述两种设计形式计算结果比较中可知，PC与PCF构件对建筑结构刚度的影响程度。PC、PCF结构对结构周期、位移等都具有微小的影响，但是不会对建筑整体结构计算造成影响。在预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构设计过程中，不仅需要考虑PC、PCF结构刚度，还需要综合考虑其对建筑结构刚度的影响，对建筑结构位移、周期进行有效的控制。
4.建筑结构设计中常见的问题
在高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙住宅结构设计过程中，不仅需要对PC结构主体进行合理设计，还需要对相关构件结构进行合理设计，形成完整的设计模型、体系。在具体的设计过程中，常见的设计问题体现在以下几个方面：（1）应该重视现浇混凝土结构域叠合剪力墙结构的协同工作，重视PCF构件对建筑结构中的优化作用；（2）在PC、PCF构件的脱模、运输存放以及安装就位和现场浇筑混凝土等施工状况下的刚度以及强度计算应根据实际工程项目的设计以及施工开展；（3）Pc构件与主体建筑具有多种连接方案，柔性方案与刚性方案的特点不同，各有优势以及缺陷，本工程所使用的是柔性方案；（4）在建筑结构体系当中，有其他部位预制构件的使用例如阳台、楼梯和叠合楼板的预制件，能在一定程度上对建筑结构的导荷方式以及建筑模型的假定存在一定的影响，在实际的计算过程中应考虑全面；（5）在设计的设计过程中，应该加强对各个结构连接部位的设计，设置合理的连接构件，确保整体结构的稳定性。
5.总结
本文通过实际建筑工程，并以工程预制钢筋混凝土叠合剪力墙结构设计的计算分析为基础，对高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙住宅结构设计方式进行分析探讨，为相关人员在这一方面的工作提供能参考。我国建筑行业发展具有悠久的历史，但是PC技术起步较晚，应用到实际工程中也相对较少，同时也没有形成完善的设计规范以及施工标准与验收标准。这就需要相关的工作者加强对该领域的研究，对PC结构设计进行不断的完善，形成完善的设计模型与体系，为我国高层建筑发展提供技术支持，促进我国建筑行业的发展，为城市化建设作出更大的贡献。
参考文献：
[1]潘剑锋.高层预制混凝土叠合剪力墙住宅结构设计经验谈[J].建材与装饰.2013,26(8):124-125.
[2]李宁，汪杰，吴敦军.高层预制钢筋混凝土叠合剪力墙住宅结构设计[J].全国高层建筑结构学术会议论文.2012,26(3):57-58.
剪力墙结构设计论文范文3
关键词：高层住宅 混凝土剪力墙结构设计
Abstract: the development of our national economy, urban and rural residents and the standard of living rises ceaselessly, housing demand rapid increase, construction land increasingly nervous, national and each large and medium cities arise high-rise residential big development situation. To high-level residence structure design of further discussion and research, and has important practical significance. This paper mainly high-rise residential buildings to the shear wall structure design of the related problems on the some research.
Keywords: high-rise residential concrete shear wall structure design
中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：
前言
剪力墙是一种有效的抗侧向力结构单元，可以组成完全由剪力墙抵抗侧向力
的结构，也可以和框架共同组成抵抗侧向力的框一剪结构。通常按其墙肢截面高度与厚度的比值分为一般剪力墙、短肢剪力墙和异型柱。剪力墙结构作为高层建筑中的主要结构形式，被广泛运用于现代高层建筑领域。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3．2002)对剪力墙结构的设计原则、计算方法和构造措施作出了相应规定，但有些规定尚不够细致，可操作性较差。目前工程实践中大多数剪力墙结构的布置还主要取决于设计人员的经验。
一、剪力墙的分类
剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。―般剪力墙是指墙肢截面高度和厚度之比大于8的剪力墙；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。当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比不大于3时，应按柱的要求进行设计，底部加强部位纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%，其他部位不应小于1.0%，箍筋应沿全高加密。剪力墙墙肢长度（即墙肢截面高度）―般不宜大于8m。
剪力墙按受力特性的不同主要可分为：①整体剪力墙。不开洞或开洞面积不大于15%的墙。②小开口整体剪力墙。开洞面积大于15%，但仍属洞口较小的开孔剪力墙，其局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的 15%，且大部分楼层上墙肢没有反弯点。③双肢墙（多肢墙）。开洞面积比较大或洞口成列布置的墙，其受力特点与小开口整体剪力墙相似。④壁式框架。洞口尺寸大，连梁线刚度与墙肢线刚度相近的墙，其受力特点是弯矩图在大多数楼层中都出现反弯点。
二、剪力墙结构分析模型及方法
高层建筑结构中的剪力墙所承受的荷载有风和地震引起的水平荷载、结构自重和各楼层活荷载等竖向荷载，其主要功能还是抵抗结构的水平侧力，利用其强大的抗侧移刚度，减小结构的侧移。一般在多遇地震作用下，剪力墙能很好地满足结构强度、刚度和抗震方面的要求，在大震和罕遇地震作用下，由于地震加速度峰值大，输入的地震能量大，这就要求剪力墙具有较好的耗能能力，具有较好的延性。所以在进行结构设计时，对有抗震设防要求的结构就要进行非线性静力、动力分析，而在这一分析中，如何建立合理的剪力墙计算分析模型就显得尤为重要。目前国内外对剪力墙的计算分析模型的研究很多，主要可归纳为两种，
基于固体力学的微观模型和以一个构件为一个单元的宏观模型。
三、剪力墙结构设计应注意的问题
1、选择有利的建筑形式
住宅剪力墙结构布置时，墙片不宜过长，一般以墙片高宽比为1.5左右为宜，墙片平面形式不宜采用提高抗侧刚度的“L”“T”等平面形式，而是应尽可能采用“一”字形，以弱化每一单片剪力墙的刚度，实现剪力墙均匀分散、多道设防的目的。另外，还应控制剪力墙的最大间距，而纵向抗震墙应在外纵轴布置开窗洞的抗震墙或剪力墙，以增强横向抗倾覆的能力，避免边柱产生过大的压力和拉力。
2、结构竖向布置
结构竖向布置方面，该项目高宽比H／B=5，符合抗震规范剪力墙结构6度设防小于6的要求。在抗震设计中要求结构承载力和刚度宜自下而上逐渐减小，变化均匀、连续，不要突变。该工程平面在竖向上没有大的内收外挑情况，平面从底至顶一致。竖向刚度的变化主要表现在分段改变构件截面尺寸和混凝土强度等级，从施工方便来说，改变次数不宜太多；但从结构受力角度来看改变次数太少，每次变化太大又容易产生刚度的突变。
3、 剪力墙边缘构件的设置
根据（JGJ 3―2002）《高层建筑混凝土结构技术规程》 中规定，当一、二级抗震等级底部加强部位轴压比小于限值时，需要设置约束边缘构件，其长度及箍筋配置量都需要进行计算，并从加强部位顶部向上延伸一层。对于普通剪力墙，其暗柱配筋满足规范要求的最小配筋率，建议加强区配筋率取0.7%，一般部位配筋率取0.5%；而根据 《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，对于短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于取1.0％。对于小墙肢的受力性能较差，应严格按《 高层建筑混凝土结构技术规程》控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计，并应控制其纵向钢筋配筋率，加强区取1.2%，一般部位取1.0%；而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计计算中，一是另一方向短肢不计入刚度，则配筋可不考虑该方向短肢的影响，二是短肢计入刚度，则配筋中应考虑该方向短肢的不利影响，即该短肢配筋率在加强区取1.0%，一般部位可取0.8%。同时，对抗震等级为二级的剪力墙和三、四级抗震等级的全部，以及非抗震设计剪力墙的全部，在重力荷载代表值作用下轴压比小于 0.30 时，可按 《高层建筑混凝土结构技术规程》仅设置构造边缘构件，而设置约束边缘构件配筋不宜过大。
4、连梁的设计及配筋
剪力墙的连梁是耗能构件，它的剪切破坏对抗震不利，会使结构的延性降低。设计时要注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算，保证连梁的剪切破坏后于弯曲破坏。切忌人为加大连梁的纵筋，如此，可能无法满足“强剪弱弯”的要求。不能认为加大箍筋就能保证“强剪弱弯”。当连梁不满足截面控制条件时，盲目增加箍筋的结果会导致连梁剪切破坏先于箍筋充分发挥作用。连梁截面的抗剪计算，对于跨高比大于2．5的连梁，其剪力设计值应乘以增大系数ƞvb：一级取
1．3，二级取1．2，三级取1．1。剪力墙连梁的截面尚应满足以下要求：
跨高比大于2，5时：
跨高比不大于2．5时：
式中：V――梁端截面组合的剪力设计值；
ßc――混凝土强度影响系数，按《高规》(JGJ 3-2002)第6．2．6条的规定采用。
由于高层建筑中联肢剪力墙在风荷载、地震作用下被破坏时的形态与剪力墙的连梁有很大关系，因此，在设计中为减少剪力墙受破坏，应注重连梁的设计。即在设计中，应降低连梁的弯矩，从而降低连梁的抗弯承载力，使连梁早出现塑性铰，降低连梁中的平均剪应力，改善其延性；设计时，应使连梁的剪力设计值大于或等于连梁的抗弯极限状态相应的剪力；相应增大连梁的跨高比（连梁的高度计算与设计应按照统一规定，从洞顶算到楼板面或屋面），从而可相应降低连梁的刚度，使连梁的承载力有可能不超限；对于窗洞楼面至窗台部分可用轻质材料砌筑；对于窗台有飘窗时，可再增加 1 根梁，2 根梁之间用轻质材料填充。连梁配筋应对称配置，腰筋同墙体水平筋预应力筋有腐蚀作用的外加剂。
四、剪力墙结构优化设计控制因素初探
影响剪力墙结构优化设计的主要因素包括结构变形和轴压比、建筑功能布局、剪力墙的构造要求、经济性能等。
水平位移是结构变形的主要方面，高层建筑中为了保证结构具有较大刚度，应对层间位移加以控制。这个控制实际上是对构件截面大小、刚度大小的一个相对指标。层间位移角的限制却不包括建筑整体弯曲产生的水平位移，要求较宽松。显然层间位移是与结构的抗侧刚度紧密联系的，剪力墙结构的抗侧刚度主要是由剪力墙产生的，而剪力墙的多少又直接与混凝土和钢筋的用量相关。所以对位移进行控制就间接控制结构的造价。剪力墙的轴压比是指在地震作用下，剪力墙的轴力与混凝土的抗压强度和剪力墙截面积之比。对轴压比的限制是为了保证在地震作用下剪力墙具有足够的延性，也即是说对轴压比的控制就是对剪力墙延性的控制。结构的经济性是在综合考虑各个控制因素的基础上对结构作出的功能与造价的最优比。
低烈度区在非强风作用下，因为地震作用与风荷载作用较小，水平力较小，且一般剪力墙结构墙肢布置间距较小，可能轴压比和结构变形均不起控制作用，建筑功能布局、剪力墙构造要求起控制作用。在强震区水平力较大，主要控制因素可能是结构变形和轴压比。
结语
随着经济建设的发展，我国高层建筑也有了快速的发展，尤其是改革开放之后建设了很多的高层建筑。但是由于高层建筑设计上的复杂性，也给高层建筑的设计带来许多难点。所以，我们要不断加强建筑结构设计研究。
参考文献
【1】方鄂华．高层建筑钢筋混凝土结构概念设计【M】．北京：机械工业出版社。2004．
【2】姚琦．住宅剪力墙结构的优化控制因素探讨【D】．重庆大学硕士学位论文，2006．
剪力墙结构设计论文范文4
关键词：高层建筑；抗扭设计
Abstract: This article mainly discusses the torsion nature, factors and reverse design and control measures these four respects in the architecture structure, for your reference.
Key words: high-rise building; torsion resistance design
中图分类号：TU7文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
扭转效应是建筑遭受震害的重要因素之一，建筑设计工作者在对高层建筑进行结构设计时，一定要充分重视建筑结构的扭转问题，熟悉结构扭转产生的原因，了解结构扭转的性质，并掌握扭转的理论和计算方法。最关键的还是要充分考虑各方面的影响因素，做好计算和校核工作，根据建筑的具体特点，针对薄弱点，做好建筑结构的抗扭设计措施，使高层建筑能经得起地震的考验，保障人民的生命财产安全。
1 高层建筑结构扭转的性质
高层建筑结构在地震荷载作用发生扭转破坏时，会加大建筑抗推刚度较弱的一侧的位移，并使其剪力增加，破坏程度加重。如果平面的刚度不均匀，一端刚度很大，另一端只有刚度很小的柱子，地震荷载作用下发生扭转，导致没有剪力墙的一端柱子塌落而使楼板也跟着塌下。若每个结构单元两端之问的质量和刚度相差悬殊，也会在地震作用下产生扭转，造成钢筋混凝土柱出现交叉裂缝。如果建筑的每层平面布置不尽相同，有些柱子上、下错位或形状和长边方向改变，这样可能造成地震时底层柱折断而导致上层整体塌落。当结构平面形状不规则时，产生破坏时交叉斜裂缝的宽度可达100mm。对单一受扭构件的破坏的研究表明，少筋及超筋构件以脆性形式破坏，而且破坏是突发性的，没有明显塑性变形，而适筋受扭构件以延性形式破坏，破坏具有明显的塑性变形过程。但对于整体结构发生扭转破坏来讲，破坏是具有突发性的，塑性变形量较小，属脆性破坏范畴。
2 引起结构扭转的因素
2.1 建筑结构扭转振动原因
2.1.1 外来干扰
地震时地面质量间具有运动的差别性，使地面不仅产生平动分量，同时也产生转动分量，正是后者迫使结构产生了扭转。但由于地震观测的工作条件复杂，使得扭转分量的相关理论和计算方法还不成熟，一些实际技术工作也没能得到解决，所以目前的抗震规范都没有考虑地震扭转分量的计算。但我国规范中考虑了其影响：当不对规则结构进行扭转耦联计算时，应将平行于地震作用方向的两个边榀的地震作用效应乘以一个适当的增大系数，通常短边可取1.15，长边可取1.05，若扭转刚度较小，则增大系数不宜小于1.3。
2.1.2 建筑结构本身因素
当建筑结构的刚度中心没有与质量中心重合时，会导致地震作用下结构的扭转振动。就算各层的刚心与质心重合，但建筑整体的质心不在同一轴线上，也会受到地面运动的扭转分量、活荷载的偏心及其他复杂因素的影响，也会引起结构的扭转振动。造成扭转破坏的一个重要原因是平面刚度是否均匀，而剪力墙的布置是影响刚度是否均匀的主要因素。
2.2 建筑结构的平面和立面布置
2.2.1 平面布置
地震区的高层建筑，最好采用圆形、方形或矩形平面，椭圆形、扇形、正六边形、正八边形也可以采用。虽然三角形平面看起来也比较简单和对称，但它并非沿主轴方向都对称，地震时也易产生较强的扭转振动，所以地震区高层建筑的现状尽量避免采用三角形。此外，带有较长翼缘的L形、U形、H形、T形、十字形、Y形平面也不宜采用，因为此类平面在地震时容易发生差异侧移而使震害加重。
2.2.2 立面布置
地震区高层建筑的立面也尽量采用矩形和梯形等均匀的几何形状，不宜采用带有突然变化的立面形状，因为形状突变会引起质量和刚度的剧烈变化，致使该突变部位在地震时因塑性变形集中效应而加重破坏。在地震区尤其不宜出现倒梯形建筑和大底盘建筑，但这两种建筑形式是比较流行的。倒梯形建筑虽然建筑风格比较时尚，但其在质量、刚度和强度分布上均不符合抗震设计原则，它的上部质量大而下部质量小，使得重心偏高，增加了倾覆力矩；上部刚度大而下部刚度小，相对增大了底层的薄弱程度。许多大底盘高层建筑，在低层裙房与高层主楼相连处容易引起刚度突变，使主楼底部楼层变成相对柔弱的楼层，容易在地震中因塑性变形集中效应而导致严重破坏。
3 高层建筑结构扭转设计控制方法及措施
引发高层建筑结构的扭转振动的因素众多，包括地面的运动、建筑物质量和刚度分布的不均匀、计算分析的误差以及抗扭构件的脆性破坏等，这些使得扭转振动在所难免。在设计中应尽量改善结构扭转效应，并在构造上采取一定措施来减小扭转。
3.1 改善扭转效应
总的来说，就是要做到削弱中间、加强周边。具体可从以下几个方面来改善扭转效应：
3.1.1 建筑平面总体布置应规则、对称，具有良好的整体性。
3.1.2 建筑的立面形状应规则，竖向抗侧力构件的材料强度和形状尺寸从上到下应逐渐增加，避免其刚度和承载力突变。
3.1.3 增加远离质心处的剪力墙厚度，尽量使刚心接近质心，减小偏心率。
3.1.4 若简体刚度很大，则可加开结构洞以减小刚度偏心。
3.1.5 平面凹凸不规则处应加拉梁或增设拉接楼板。
3.1.6 尽量加大周边构件截面，以增加整个平面的抗扭刚度。
3.2 抗扭措施
3.2.1 根据建筑具体高度来选择适宜的结构类型。
3.2.2 确保框架一剪力墙基础具有良好的整体性和刚度。
3.2.3 框架结构和框架一剪力墙结构中，梁中线与柱中线、柱中线与剪力墙中线之间的偏心距不宜过大，并且框架和剪力墙均应双向设置。
3.2.4 剪力墙的设置宜贯通房屋全高，其横向与纵向墙体应相连；较长房屋中的纵向剪力墙不宜设置在端开间，应设置在墙面不需开大洞口的位置，剪力墙上的洞口宜上下对齐。
3.2.5 调整后的框架的角柱的剪力设计值和组合弯矩设计值还应乘以一个增大系数，并且其值不小于1.1。
3.2.6 剪力墙的底部加强部位及以上一层的截面组合的弯矩设计值，应采用墙肢底部截面组合弯矩设计值，而其余部位设计值应乘以增大系数1.2。
3.2.7 各级剪力墙底部加强部位的截面剪力墙设计值均应乘以相应的增大系数，一、二、三级的增大系数分别为1.6、1.4、1.2。
3.2.8 控制好建筑的高宽比，不应使这一值过大，基础埋深应达到一定的限值。
3.2.9 适当增大边柱、角柱及剪力墙端柱的纵向钢筋面积。
4 结语
高层建筑结构破坏大多是由扭转所导致的，因此加强结构的抗扭刚度和抗扭能力是减小建筑结构震害程度的重要措施，也是结构设计的一个重要概念。扭转效应大多是由建筑布置不合理而产生的，因此抗震设计中首先要考虑合理的建筑布置，抗震结构应尽量满足平、立面简单对称的原则，尽量减少凸出和凹进等复杂平面，还应尽可能使平面刚度均匀。
参考文献：
［1］ JGJ 3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程［S］．
［2］ 平面不规则高层结构的扭转分析与抗扭设计［A］． 第全国高层建筑结构学术会议论文［C］． 2006．
剪力墙结构设计论文范文5
关键词：高层建筑；抗震设计；结构体系
结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。本文围绕高层建筑结构，总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法。为实际高层建筑结构分析与设计提供一定参考。
1 高层建筑抗震结构设计的基本原则
1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能
(1)结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。(2)对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。(3)承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
1.2在设计构造上宜有多道抗震防线
(1)一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架―剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。(2)地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。(3)适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。(4)在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。
1.3对出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力
(1)构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。(2)要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层(部位)的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。(3)要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。(4)在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
2 高层建筑结构静力分析方法
2.1 框架－剪力墙结构
框架－剪力墙结构中剪力墙布置应按“均匀、分散、对称、周边”的基本原则考虑,内力与位移计算的方法很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。框架－剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。
2.2 剪力墙结构
计算剪力墙的内力与变形时,其剪力墙应计入端部翼缘地共同工作,剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力与位移时需采用相应的计算方法。剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。此法较为精确，而且对各类剪力墙都能适用。但因其自由度较多，机时耗费较大，目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。
2.3筒体结构
筒体结构包括框筒结构?筒中筒结构以及其它筒体结构。筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类：等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一种是只作几何分布上的连续化，以便用连续函数描述其内力；另一种是作几何和物理上的连续处理，将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板，以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。
3 高层建筑的结构体系
3.1框架－剪力墙体系。有框架结构布置灵活，使用方便的特点，又有较大的刚度和较好的抗震性能。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架－剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架－剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架－剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
3.2剪力墙体系。剪力墙体系结构刚度大，空间整体性好，当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架－剪力墙体系。
3.3筒体体系。凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、筒体－框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。
4 结束语
在强烈地震作用下,建筑物的破坏机理和过程是十分复杂的,要进行精确的抗震计算是困难的,在总结大量地震灾害经验的基础上,提出了概念设计,并认为它是结构抗震设计的首要问题,比计算设计更为重要。对设计人员来说,掌握概念设计,有助于明确抗震设计思想,灵活、恰当地运用抗震设计原则,不致陷入盲目的计算工作,从而比较合理地进行抗震设计。
参考文献：
[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社，2002，11
[2]徐宜，丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑，2009
剪力墙结构设计论文范文6
关键词：结构设计；设计要点；工程案例
引言
因为科技的发展导致建筑技术的进步，建筑工程面临着越来越高的要求。好的建筑结构设计的方案不但要经济性、可行性、合理性等特点，而且要有相当的理论技术作为基础。经济高速发展的几年，我国城市涌现出越来越多的高层和超高层建筑，随着数量的加大，一系列的设计弊端和问题在结构设计中也体现出来，设计人员必须在事件中不断的积累经验、总结经验，丰富自己的专业知识和设计创新，才会在未来的城市建筑结构设计中体现设计的核心价值。
一、 现代建筑结构设计的要点分析
1. 轴向变形是现代高层建筑在结构设计中须要考虑的设计要素。有些情况下可能会由于数值较大的竖向荷载，在柱中可能引起一定程度轴向变形，引起连续梁中间支座处的负弯矩值减小越来越明显，会产生影响预制构件下料的长度，设计人员要依据轴向变形的实际计算值，合理调整下料长度，而达到不影响连续梁弯矩的目的。
2. 现代建筑结构设计中水平荷载是一项必须重视的因素，建筑结构设计的过程中，楼面使用荷载和建筑物的自重等竖向荷载，将在竖向构件中引起与建筑物高度一次方成正比例的一定数值的轴力与弯矩，而水平荷载对于建筑结构产生的倾覆力矩及其在竖构件中引起的轴力，则是与建筑物高度的二次方成正比，竖向荷载基本是定值，而地震作用、风荷载等水平荷载的数值则会随着建筑结构动力特性的不同，而会出现很大幅度的变化，在建筑结构设计过程中，这种情况经常出现，这是必须在设计工作中进行详细计算与周密分析的原因所在。
3. 设计工作还有一项重要的控制指标――侧移，必须将水平荷载作用下的建筑结构侧移控制在一定的限度之内，侧移在高层建筑结构设计中已经成为重要的控制指标，特别是伴随着建筑物高度不断增加，建筑结构的侧移变形在相同水平荷载下增大显著，这是与与多层建筑完全不同的。
4. 设计工作还有另一项重要指标―结构延性，相比较于小高层、多层建筑而言，层数较高的建筑结构会相对更加柔一些，在相同的地震作用下变形更大些。在结构设计中必须采取相应的工艺与技术措施，以保证建筑结构具有足够的延性，这都是为了保证高层建筑结构进入塑性变形阶段后，依然会具有非常合理的变形能力，避免建筑物倒塌或者发生其他的危险。
二、 建筑结构设计工程案例
本论文以某高层住宅建筑工程项目为例，需要指出建筑结构设计的基本流程与注意事项如下：这个建筑工程项目位于某城市的市中心繁华的地段，地上20 层，地下1 层，建筑总高度78.3 m，建筑总面积约25万m2。建筑结构的长宽比为3.8～7.4，高宽比为5.6～10.1。项目所在地地形平坦，表层土以人工填土为主，土层在垂直与水平方向有着稳定的分布，基础一般在第四纪沉积土层的以下部分。结构为二级安全等级，抗震设防重要性为丙类，基本风压0.45kN/m2，抗震设防烈度为9 度。
1. 主体结构设计
这个项目主体结构采用框架―剪力墙结构体系。其中框架的抗震等级为二级，剪力墙的抗震等级为一级。建筑物中部布置剪力墙，形成筒体，并且将其作为主要的抗侧力构件，在筒体周围结合建筑物的实际使用功能合理设置框架柱。地下室顶板作为结构嵌固端，其板厚设计为180mm，板配筋为双层双向形式满布。地上部分的楼层主次梁沿Y 向布置，以利于减小主梁的高度，增加使用净高，层楼板厚为110mm。
2. 基础设计
依据本工程所在地的地质勘察报告提供的地基承载力计算，确定本工程X 向基础梁的尺寸为900×1800，Y 向基础梁的尺寸为1000×2000 或1800×2000。由于受到筒体内电梯基坑、集水井局部下沉的影响，设计采用梁板式筏形基础，筒体四周的板厚为1.5m，其他部位板厚为1.0m。局部可能主梁不能正常贯通，筒体部位的竖向荷载也相对较大。基础结构设计过程中，要特别重视各类技术资料与数据的收集和整理，计算采用弹性地基梁、板和有限元梁、板的设计软件，确保计算结果真实性与可靠性。
3. 框支层设计
（1）框支墙结构设计
本工程结构设计中，为了有效改善混凝土的受压性能，增大结构延性，在设计中合理控制墙肢轴压比，其比值应控制在0.5 以内。核心筒落地剪力墙的厚度为40cm，核心筒以外，建筑四角分别布置L型剪力墙，厚度为70-90cm 。底部加强区域的剪力墙设计中，应按照相关规范与技术要求设置相应的约束边缘构件，其纵筋配筋率应控制在≥1.2%，体积配箍率则要控制在≥1.4%。同时，在本工程长厚比
（2）框支柱设计
本工程框支柱的抗震等级为二级，框支柱的剪力设计中，设计值按照柱实配纵筋进行计算，还应控制剪压比在0.15 以内，剪力设计值应乘以放大系数1.1。柱内纵向钢筋的配筋率应
（3）箱形转换层楼板设计
本工程结构设计中，箱形转换层的箱体的上下层板厚均为25cm，总高度为245cm。结构设计中，采用专业的ANSYS 有限元软件对箱体上下层板的内力进行分析与计算。在不同的荷载工况条件下，在箱形转换层楼板设计中，楼板裂缝≤0.2mm，双层双向通长配筋。箱体上层板的最大压应力控制在1.2MPa 以内，箱体下层板的最大拉应力应控制在2.0MPa 以内。
三、 结语
由上述可以得出，对于设计中常见的效率与质量的问题要引起特别的重视，必须综合考虑各种影响因素在建筑结构设计工作中的影响与作用。应及时引入先进的设计理念和方法，从而使得建筑结构设计中更多的应用新工艺、新技术和新材料，从而达到有效提高建筑结构设计整体品质的目的，有利于项目建设工作的顺利进行。
参考文献