高層建筑住宅剪力墻結構設計的問題分析

【摘要】基于當前現狀來看，剪力墻可以說是建筑設計中較為常見的一種類型結構，普遍具有安全性和穩(wěn)定性特點，一般廣泛適用于高層建筑住宅區(qū)，建筑設計質量如何將對最終建筑質量有著直接影響，并且在此基礎上還需進一步提高設計人員專業(yè)水平和綜合素質，只有這樣才能充分發(fā)揮出剪力墻結構最佳作用。本文主要對高層建筑住宅剪力墻結構設計特點及原則進行詳細闡述，隨后還要對剪力墻結構在建筑結構中的應用要點和優(yōu)化措施展開研究探討。

【關鍵詞】高層建筑住宅；剪力墻；結構設計；優(yōu)化分析

隨著城市化進程的不斷推進，高層建筑逐漸成為未來建筑行業(yè)發(fā)展主要趨勢，相應的高層建筑住宅剪力墻結構應用頻率也在迅速提升，因普遍具有剛度較大、抗震性能較強等優(yōu)勢而受到了建筑行業(yè)人士高度重視。盡管如此但在實際應用過程中卻仍存在著剪力墻結構不夠健全等隱患問題，需工作人員能針對剪力墻結構設計展開進一步創(chuàng)新優(yōu)化，不斷提高結構設計水平，大大延長高層建筑使用壽命。

1、關于剪力墻結構的設計特點和設計原則闡述

1.1設計特點

根據實踐調查了解到，高層建筑住宅的剪力墻結構設計應用具備其獨特特點，如在水平作用力影響下剪力墻結構非常容易出現側向彎曲變形情況，并且剪力墻結構的水平荷載和豎向荷載承受也都相對較大，無疑對高層建筑整體結構性能有著推動性作用。但在此期間還需注意一點，高層建筑住宅剪力墻結構的空間規(guī)劃和結構延性明顯較差，在一定程度上必然會對結構空間起到約束作用，不利于剪力墻結構設計達到最佳成效。

1.2設計原則

通常來說，高層建筑住宅的剪力墻結構設計原則主要包括以下幾點內容：第一，制作出恰當設計簡圖。施工單位在具體開展高層建筑施工前需明確設計簡圖，不僅要充分考慮到計算公式的合理正確性，更要根據結構特點做出適當調整完善，進而不但能大大提高高層建筑整體質量，還能有效規(guī)避安全隱患的發(fā)生。第二，提出相對完善操作方案。若想實現高層建筑住宅結構設計的最佳狀態(tài)，首先就應盡可能提出較為適宜建筑方案，不單單需要結合經濟適用原則，更要大大提高方案實施可行性優(yōu)勢，確保結構設計能夠更好滿足工程建設需求，便于為居民日常生活安全性提供良好保障。第三，確保計算準確性。一般來說，設計人員在開展剪力墻結構設計工作時，需積極利用計算機網絡優(yōu)勢，不斷豐富設計人員專業(yè)理論知識和操作經驗，更好熟練使用計算機軟件設備，促使高層建筑住宅結構設計工作能夠高效順利完成，為建筑行業(yè)的更好發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

2、剪力墻結構在建筑結構中的要點分析

2.1結構合理選擇

高層建筑結構設計過程中，常常擁有較多剪力墻結構設計方案，因而需最初設計階段時設計單位能與施工單位積極構建一種良好和諧關系，結合工程項目實際情況，選擇較為恰當合理剪力墻結構體系，進一步明確構件截面尺寸，將高層建筑工程投資成本盡量控制在標準范圍內。在設計方案達到最終收尾階段時還應將經濟性原則放在重要地位，實現高層建筑整體使用功能的大幅度提升。

2.2結構規(guī)范布置

高層建筑剪力墻結構布置方案規(guī)劃時，工作人員首先要先對剪力墻有一個明確定位，只有這樣才能使剪力墻結構發(fā)揮出最大作用，并且為確保高層建筑剪力墻結構布置充分滿足科學性、合理性原則，需工作人員能對周期比例及位移比例等數據展開嚴格把控。其中位移比例大多是指豎向樓層之間的位移和平均值或是水平位移數值等。除此之外還需注意一點就是高層建筑墻體配筋和邊緣構建需進一步滿足最小配筋率要求，進而對邊緣構件起到一定約束性作用，確保配筋計算結果真實準確。并且在進行剪力墻結構布置時無論是建筑工程自身因素還是外界影響因素均應列入到重點考慮范圍內，防止出現任何不利影響現象，實現高層建筑剪力墻結構設計的最佳成果。

3、高層建筑住宅剪力墻結構設計的優(yōu)化策略

3.1配筋的優(yōu)化分析

高層建筑結構設計過程中，往往剪力墻配筋優(yōu)化有著極其重要作用，在進行抗震性能設計時需將剪力墻底部軸壓數值嚴格控制在地震等級范圍內，一旦軸壓數值超出極限值就需對邊界元實施限制控制。通過高層建筑結構設計的比較分析來看，一般普通類型剪力墻配筋大多都是根據最小配筋率構建形成，如水平分布和垂直分布等，但在剪力墻配筋設計時邊緣構建配筋率和邊緣構件限制卻存在著較大不同之處，需適當降低鋼筋配筋數量，確保鋼筋混凝土剪力墻結構設計符合標準要求。除此之外，高層建筑剪力墻結構設計期間設計人員還需做好綜合考察工作，確保所有操作工序都能嚴格按照規(guī)范標準執(zhí)行，大大提高剪力墻結構剛度和強度性能，促使建筑結構整體穩(wěn)定性能夠得到大幅度提升，為人們生活安全性創(chuàng)造良好條件。

3.2連梁結構設計優(yōu)化

據相關調查顯示可知，連梁也在剪力墻結構中扮演著重要角色，對建筑墻體協調往往有著極大幫助作用，有利于大大提高剪力墻自身強度和抗震性能。同時連梁還能幫助墻體順利連接起來，對墻體協調發(fā)揮著極大積極意義。因此這就需要工作人員在對連梁進行剛度調整時不僅僅要充分考慮到剛度需求，更要有效提高高層建筑工程的實際抗震性能。在此期間還需注意一點就是設計人員在進行連梁計算工作時，要盡可能將數值大小控制在0.5以上，只有這樣才能實現剪力墻結構設計的最佳狀態(tài)。

3.3做好設計成本控制工作

高層建筑剪力墻結構設計過程中，每道工序都需做好認真檢查審核，進一步細化剪力墻結構設計方案，避免出現質量隱患問題，并且還要嚴格按照規(guī)范標準落實執(zhí)行，確保各項環(huán)節(jié)實施都與設計規(guī)范相協調，盡可能將誤差大小控制在合理范圍內，不斷提高剪力墻結構抗震性能和耗能性能，大大降低鋼筋使用數量，實現投資成本的有效節(jié)省。

結語：

綜上所述，高層建筑剪力墻結構設計布置是否科學合理在一定程度上將直接決定著最終受力情況，對建筑抗震性能的提高可謂是有著重要幫助作用。因此工作人員在進行剪力墻結構設計時應將布置合理性放在重點，避免對高層建筑結構穩(wěn)定性帶來任何不利隱患，出于對經濟性原則的充分考慮提出可行性施工方案，確保剪力墻結構設計能夠滿足標準狀態(tài)，推動高層建筑事業(yè)不斷朝向健康方向前進。

作者簡介：

秦玲，女，貴州人，1970年12月11日，現任職稱：高級工程師，主要從事工作方向：結構設計。