高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计的优化策略

高层建筑结构设计论文教授推荐10篇之第七篇：高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计的优化策略

　　摘要：高层建筑中的钢筋混凝土剪力墙结构是一种有显著结构优势的结构形式，其主要用来提升高层建筑抵抗地震水平力与风荷载力。基于此，高层建筑设计人员较为重视对钢筋混凝土剪力墙结构进行优化设计，并通过对剪力墙结构进行合理的设计，获得了良好的应用成效。文章则基于高层建筑的具体质量要求对钢筋混凝土剪力墙结构的设计要点进行分析。

　　关键词：高层建筑； 钢筋混凝土剪力墙； 结构设计；

　　钢筋混凝土剪力墙结构是一种复杂程度较高、结构形式较为精密的结构形式，具体需要设置纵向剪力墙、横向剪力墙以及楼盖等，通过合理的布置保证建筑结构稳固并符合精细化设计要求。因而，对钢筋混凝土剪力墙进行设计，需要设计人员对高层建筑的实际情况有充分的把握，以此实现科学的结构设计。

　　1 高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计原则

　　在对高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构进行设计时，设计人员应在了解设计要求的基础上遵循相应的设计原则。具体应从保障建筑具有较强的承载力、材料具有良好的性能以及结构经经济的合理性出发进行把握。首先，应从提升高层建筑抗震性能与承载力角度进行设计，保障建筑具有较高的安全性能。基于此，设计人员需要充分考虑剪力墙刚度以及配筋率，并对剪力墙进行重点优化设计，把握好剪力墙的刚度与尺寸，控制好剪力墙数量，具体可对结构水平位移以及地震力进行精准控制。其次，要关注钢筋混凝土剪力墙结构的材料性能，从实际优化角度出发，设计人员应尽量减少短、小肢墙的数量，同时要合理地对墙肢的长度差异进行控制，确保材料力学性能充分展现出来。最后，应保障设计出的结构具有较高的经济效益。应从材料运用设计与合理处理剪力墙的开洞两个角度出发进行设计。譬如，可以对部分短肢墙中箍筋和水平分布的钢筋进行合并设计，可以将剪力墙尽量设计为长墙，从而有效减少结构洞，使建造成本处于合理的范围内。

　　2 高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计要点

　　2.1 水平荷载设计

　　高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计需要设计人员首先对建筑的水平荷载进行设计，要以剪力墙的结构水平达标为目的进行设计。因而，设计人员应结合结构自重和其他竖向荷载的关系进行初步结构图像的设计，并进行精准的比值计算，在此基础上可以对剪力墙整体结构的力学结构分布进行科学分析，从而确保高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载设计达到相应的平衡与参数设计要求。

　　2.2 轴向变形控制设计

　　设计人员在完成基本的对剪力墙结构的水平荷载的设计与控制之后，应对钢筋混凝土剪力墙结构进行进一步的轴向变形控制设计。对于剪力墙结构而言，其产生荷载的主要因素即剪力墙的竖向自重，且荷载随着剪力墙结构的增大而增大。因而设计人员需要关注剪力墙结构的竖向自重问题，在设计时要实现对剪力墙结构竖向荷载的合理设计，避免出现轴向变形。

　　2.3 墙肢连梁设计

　　在高层建筑的剪力墙设计过程中，设计人员需要关注墙肢连梁设计，确保连梁构件稳固，避免因遭到损坏而对建筑物的防震、抗震以及结构延性等方面产生不利影响。在上述要求下，结合具体的工程情况可知，设计人员应合理调整连梁的设计刚度，要避免人为加大连梁纵筋，确保连梁具备承受强剪弱弯值的能力。此外，在施工过程中，箍筋量可能会受到人为活动的影响而增加，设计人员应从降低箍筋出现遭到剪切破坏的力的角度，对连梁结构具体控制值进行精准设计。最后，在对连梁进行设计时，设计人员还要注重对连梁截面抗剪切性进行准确计算，当连梁比值大于2.5时，设计人员应采用设计比值乘增大系数范围的方式，获取精准的追踪应用数值。

　　2.4 结构布置设计

　　从实际的高层建筑钢筋混凝土剪力墙的设计状况来看，常用的剪力墙结构布置方式为对称布置，由此可以降低剪力墙结构出现扭转效应的概率。而在具体的剪力墙结构设计过程中，设计人员常采用短肢剪力墙结构，该结构能够显著减轻结构质量，同时使剪力墙结构更加灵活。但是在对短肢剪力墙结构进行设计时，设计人员也需要关注其可能出现的弊端，应主动通过合理的设计来提升短肢剪力墙结构的抗震性。剪力墙本身是一种刚度较高的结构形式，设计人员需严格把控墙体刚度，使其整体刚度在限定标准内。

　　2.5 边缘构件设计

　　钢筋混凝土剪力墙结构在应用过程中涉及较多的构件，这就要求设计人员做好对各种构件的设计，同时要做好对边缘构件的设计，即约束好边缘构件。而对边缘构件进行具体设计，首先要了解不同边缘构件的实际作用，并结合施工现场的实际情况，确保设计出合适的边缘构件施工技术方法。在具体设计时，设计人员应掌握箍筋和配筋的特征值，并结合墙肢长度，实现对构件尺寸和形态的精准控制，在提升边缘构件设计合理性的基础上确保构件整体设计水平达标。

　　2.6 施工工艺方案设计

　　钢筋混凝土剪力墙结构会涉及较为复杂和专业的施工工艺，因而在设计阶段，设计人员需要结合施工的具体要求进行施工方案的合理设计。尤其针对混凝土的浇筑这一施工工艺而言，在进行设计时，应从不同角度对该工艺的具体实施进行设计方向的控制。在实施混凝土浇筑工作时，浇筑人员首先要确保一次性浇筑完毕，因此设计人员需要对混凝土的浇筑流程、浇筑机具以及浇筑材料进行科学设计。混凝土的浇筑速度方面，设计人员则要根据浇筑质量的具体要求设置相关参数。而在整个施工设计方案中，还需要关注的设计要点有浇筑温度、湿度控制与混凝土的后期养护。在设计方案中，针对上述要求，都要进行明示，具体包括混凝土入模温度、混凝土降温处理措施、混凝土内外温差的具体控制措施以及混凝土的湿度养护措施等，由此可保证钢筋混凝土剪力墙结构的主要部位保持稳固，并进一步体现设计的严谨性。

　　3 结束语

　　在当前的高层建筑结构设计活动中，人们较为关注对钢筋混凝土剪力墙结构的设计，在设计时，设计人员在意识到其应用优势的同时，也要关注通过合理的结构设计来降低其应用弊端出现的可能性。基于这一要求，设计人员应在遵循三个基本设计原则的基础上对结构进行精细化设计，确保结构荷载合理、结构构件稳固以及结构施工方案的科学性，由此保证高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构发挥出应有的效益。

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