高层建筑剪力墙结构连梁设计问题

2下 2017年 第6期（总第560期）

高层建筑剪力墙结构连梁设计问题

李　颖

（河北建筑设计研究院有限责任公司秦皇岛分公司，河北 秦皇岛　066000）

摘　要：随着社会的发展，我国的建筑行业发展速度越来越快，随着建筑面积的增加，高层建筑必将是我国未来建筑工程的主要发展趋势，高层建筑的结构设计工作引起了大家的重视，连梁剪力墙结构是高层建筑结构的重要组成部分之一，是墙的应力传递纽带的重要部分之一，而且之间的耦合强度、刚度以及延性等特点都会直接影响剪力墙的性能。基于此，笔者探讨了高层建筑剪力墙结构连梁设计问题。

关键词：高层建筑；剪力墙结构；连梁设计

中图分类号：TU973.16　　文献标志码：A　　文章编号：1000-8772（2017）06-0218-01

一、高层建筑剪力墙结构设计概念分析

高层建筑的连梁起到承受“梁”内重力荷载的作用，而且需要保证一定的刚度，避免建筑发生水平移动和震动，梁内的建筑装饰、填充墙不会发生损坏，为高层建筑工作人员提供一个较为舒适的工作环境。

高层建筑结构能够承担竖向荷载和水平荷载，还能够在一定程度上抵抗地震的作用，在低层结构当中水平荷载和地震作用都会成为建筑的控制因素，随着建筑高度的增加，位移、弯矩也不断增加，进行高层建筑设计工作时应该使建筑结构具有更大的承载能力，将高层建筑的侧向变形控制在一定范围当中，水平力作用下的建立墙结构侧向变形是一种弯曲型侧向变形。剪力墙需要承担较大的竖向荷载和水平荷载，具有较好的整体性和侧向刚度，具有剪力墙结构的高层建筑在水平力的作用下发生的侧移较小，并且该结构的建筑内部没有外露、突出的梁、柱，便于进行房间布置和房屋装修，但是房屋空间较小、结构延性不够。

二、剪力墙结构设计和结构计算的优化

1.优化剪力墙结构设计方案

剪力墙应该沿着主轴方向进行双向布置，形成空间结构，具有抗震设计要求的剪力墙结构应该尽量避免设置单向剪力墙，并且尽可能使两个方向的抗侧刚度保持一致，提高建筑的空间工作性能，高层建筑的剪力墙结构具有较大的抗侧刚度和承载力，极大地发挥剪力墙的性能，减轻结构重量，进一步扩大剪力墙结构的可利用空间，剪力墙结构中剪力墙不应该布置太密，保证剪力墙结构具有合适的侧向刚度。

2.剪力墙墙肢的截面应较为简单、规则

高层建筑采用剪力墙结构时，应该尽量保持剪力墙竖向刚度的均匀性，并保持剪力墙上门窗洞口的上下一致性，形成明确的墙肢和连梁，保证剪力墙结构的计算结果可靠性。避免洞口设置和墙肢刚度相差较大，如果剪力墙的洞口布置出现错洞、叠合的现象，墙内的配筋应设置成为框架形式。

3.在较长的剪力墙上开设洞口

当剪力墙的长度过大时，应该将其分为长度均匀的多段墙体，这些墙段之间使用弱连梁进行连接，独立墙段的总高度和截面高度之比应该在2以下，防止剪力墙发生脆性剪切破坏，当高层建筑结构需要满足一定的抗震设计要求时，应该尽量避免在洞口和墙边之间或者两个洞口之间形成墙肢截面高度和厚度比小于4的墙肢，如果墙肢截面的高度较墙后

的四倍小，则应该根据框架柱进行相关设计。按照框架柱加密区的要求对箍筋采用全高加密的方式。

4.剪力墙结构计算优化

进行剪力墙结构设计时，应该根据规范规定考察结构合理性，当剪力墙结构刚度较小，则应该以满足楼层最大层间位移和层高之比规范为基础，以楼层剪力系数的最小化为设计目标，将计算结果误差控制在最小范围内，采取措施调整结构扭转为主的第一自振周期和平动为主的自振周期之比，高层建筑高度为A级时，应该保证这个比值在0.9以下，在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移不应大于楼层平均值的1.45倍，高层建筑高度等级为A级时，该比值不宜大于该楼层平均值的1.2倍，并且不应大于该楼层平均值的1.5倍。时刻检查剪力墙连梁是否超限、剪力墙底部加强区的轴压比是否能够满足国家规范的要求。

以短肢剪力墙所承受的第一振型底部地震倾覆力矩占据结构总底部地震倾覆力矩的比例不超过40%为前提，在工程中减少剪力墙的布置数量，尽量布置较大开间的剪力墙，保证高层建筑结构的侧向刚度符合相关要求，能够在减轻结构自重的同时减少地震对建筑的影响，减少建筑工程成本。在进行多地震作用的楼层最大层间位移的计算工作时需要满足相关规范规定，并且规范中规定应该以计算楼间弯曲变形为主，将其计入扭转变形的计算工作当中，在进行高层建筑设计工作时，应该尽可能减少扭矩变形，而且需要根据层间位移的实际状况对竖向构件刚度进行分析。

三、结语

综上所述，影响高层建筑剪力墙连梁设计的因素较多，建筑要求、连梁刚度、建筑高跨比以及墙肢内里等多种因素均可能对高层建筑的剪力墙结构连续梁设计产生影响，在开展设计工作时应该坚持“强墙弱梁”“强剪弱弯”的设计原则，最大程度保证高层建筑结构的稳定性，防止高层建筑结构发生损坏，最后需要考虑其他因素对建筑剪力墙结构连续梁设计工作的影响，保证高层建筑剪力墙结构连续梁设计的质量。参考文献：

[1]陈耀.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J].福建建材,2011(4):36-37,39.

[2]冯运琴.高层建筑剪力墙结构连梁设计中的问题[J].科技资讯,2013(18):59-60.

[3]吴学敏.高层建筑剪力墙中连梁设计的探讨[J].建筑结构学报,1995(1):77-78,15. （责任编辑：赵媛）

收稿日期：2017-02-09

作者简介：李颖（1986-），女，河北秦皇岛人，研究生，工程师。研究方向：工民建结构设计。

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