身份证件号：45040419741202XXXX
摘要：本文目的是探讨如何实现安全、经济的高层住宅剪力墙结构设计方法，希望能帮助设计师更好的开展高层住宅剪力墙结构设计工作。
关键词：高层住宅；剪力墙结构设计
随着科技发展，社会的需要，城市高层住宅越来越多，本文目的是探讨如何实现安全、经济的高层住宅剪力墙结构设计方法，希望能帮助设计师更好的开展高层住宅剪力墙结构设计工作。
1.结构选型：常见的高层结构类型有框架、剪力墙、框架-剪力墙、板-柱-剪力墙、筒体结构以及巨型框架-核心筒等结构体系，由于框架柱等构件凸出墙面，影响使用等原因，高层住宅常用的结构类型为剪力墙结构。
2.结构布置：高层住宅剪力墙结构布置需满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010（本文后面简称《高规》）第3.4、3.5、7.1节规定。结构平面布置宜简单、规则，宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置，两个方向的侧向刚度不宜相差过大。抗震设计时，不应采用仅单向有墙的结构布置；结构竖向布置宜自下到上连续，避免刚度突变。高层住宅由剪力墙、梁（框架梁、连梁、次梁）、楼板组成竖向承载结构体系和抗侧结构体系，设计时需考虑建筑使用要求、经济等因素，根据经验，剪力墙一般设置在不影响户内使用的外墙、分户墙、楼梯间、电梯间以及户内分隔墙处，剪力墙间距一般为4~8m，相同的建筑平面，建筑高度越大，需要剪力墙的数量越多、长度越长、间距越小。在剪力墙之间沿砌体墙或者不影响美观部位设置框架梁、连梁，当板跨较大时，可在户内分隔墙下设置次梁。设计时，根据经验初步确定结构布置，然后根据计算结果调整结构布置（详第6点）。当核心区由于楼梯间、电梯间、楼板开洞等导致平面削弱时，需适当加大剩余楼板厚度、配筋，具体做法如下图所示
.png)
3.抗震等级确定：高层住宅剪力墙结构根据抗震设防烈度、建筑高度、结构类型等，按《高规》3.9.3、3.9.4条确定抗震等级；对于甲类、乙类建筑或Ⅰ类场地需按《高规》3.9.1条规定提高或降低抗震设防烈度一度确定抗震等级；Ⅲ、Ⅳ类场地，设计基本地震加速度为0.15g、0.3g的地区，需按《高规》3.9.2条规定，按抗震设防烈度8度（0.2g）、9度（0.4g）确定抗震等级。抗震等级是重要的设计参数，抗震等级的划分，体现了对不同抗震设防类别、不同结构类型、不同地震烈度、不同场地土类别、同一烈度但不同高度的钢筋混凝土房屋结构延性要求的不同，以及同一种构件在不同结构类型中的延性要求不同。
4.剪力墙厚度确定：高层住宅剪力墙常用厚度：200、250、300、310、350mm等，标准层剪力墙厚度一般为200mm，设计时按《高规》7.2.1条及条文说明确定（剪力墙厚度：一、二级剪力墙底部加强部位可选层高或无支长度二者较小值的1／16，其他部位为层高或剪力墙无支长度二者较小值的1／20；三、四级剪力墙底部加强部位可选层高或无支长度二者较小值的1／20，其他部位为层高或剪力墙无支长度二者较小值的1／25）。
5.框架梁、板截面确定：高层住宅剪力墙结构常用框架梁截面200x500、200x600，当然，也可根据计算需要确定。双向板板厚按板跨较小值的1/40计算，单向板跨的1/35计算，楼板厚不小于100mm，屋面板厚不小于120mm。
6.结构计算：目前，国内常用的高层住宅剪力墙结构设计计算软件：PKPM、盈建科、广夏等。根据结构布置在软件中布置各层剪力墙、框架梁、次梁、楼板、荷载等结构信息，然后进行楼层组装，完成软件计算模型，根据结构类型、地震烈度、抗震等级、风荷载等修改设计参数，结构计算，判断计算结果各项参数是否满足《高规》3.4、3.5、3.7节以及附录D要求，判断剪力墙轴压比、各构件配筋等是否超限。经验表明，优先调整楼层层间位移与层高之比满足《高规》3.7.3条规定，且富余不宜过多（以免造成结构成本浪费），然后再调整其它参数、配筋，能较快完成调整模型工作。设计时通过调整剪力墙布置、剪力墙长度、剪力墙厚度、框架梁截面、连梁截面、剪力墙混凝土强度等级等措施实现调整模型工作，确保各参数、配筋满足规范要求。调整模型是确保结构安全、经济的重要环节，设计师需在工作中不断摸索、提高调整模型能力。
7.结构施工图：高层住宅剪力墙结构设计施工图包含：结构设计说明、基础、剪力墙、地下室、梁、板、楼梯、大样等结构施工图。
a.结构设计说明施工图：以各设计院的结构设计说明为样板，根据本工程的工程概况、地勘资料、地震烈度、抗震等级、风荷载信息、基础型式等实际情况修改即可完成几个设计说明施工图。
b.基础施工图：高层住宅剪力墙结构常用的基础型式有天然地基基础、筏板基础、预应力管桩基础、钻孔（旋挖）灌注桩基础，设计时需根据整体模型计算结果中剪力墙底内力、地勘资料、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等确定基础型式，当几种基础均满足要求时，根据经验，从经济角度考虑，优先采用天然地基基础，其次采用筏板基础，最后采用桩基础。基础设计计算软件一般与整体模型软件一致，当然，也可以采用小软件进行计算，可根据设计师习惯定。根据基础计算结果进行基础施工图设计；天然地基基础施工图包含基础平面布置图、天然地基基础配筋大样、天然地基基础说明；筏板基础施工图包含筏板基础配筋平面图、筏板基础说明；桩基础（含预应力管桩基础、钻孔灌注桩基础、旋挖灌注桩基础）施工图包含桩定位平面图、桩承台配筋图、桩基础说明。
c.剪力墙施工图：剪力墙施工图包含剪力墙定位图，约束边缘构件、构造边缘构件施工图以及墙身配筋大样图。设计时需根据整体模型计算结果中剪力墙配筋结果以及《高规》7.1、7.2节规定构造要求进行设计剪力墙施工图设计，约束边缘构件体积配箍率可用小软件辅助计算。
d.梁配筋施工图：设计时需根据整体模型计算结果中梁配筋结果以及《高规》6.3节、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）（本文后面简称《砼规》）第8.5、9.2节要求进行梁配筋设计，工程经验表明，转换梁、悬挑梁、大跨度梁等特殊构件应在计算结果基础上适当放大配筋，以免由于计算偏差造成结构不安全。
e.板配筋施工图：板配筋设计计算软件一般与整体模型软件一致，当然，也可以采用小软件进行计算，根据计算结果以及《砼规》第8.5、9.1节以及《高规》3.6.3条规定进行板配筋设计，注意，屋面板厚不小于120mm，板面需设置板面防裂构造筋。
f.楼梯施工图：楼梯设计计算一般采用小软件计算结果以及《砼规》第8.5、9.1节规定进行楼梯施工图设计，注意：跨度较大的梯板需验算裂缝、挠度。
g.大样施工图：根据大样的受力特点，采用小软件进行计算、配筋，并满足《砼规》第8.5节规定进行大样施工图设计。
8.结束语：总而言之，设计师可按上述设计步骤完成高层住宅剪力墙结构设计。希望本文能帮助设计师更好的开展高层住宅剪力墙结构设计工作。
参考文献：
[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010
[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）
[3]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）
[4]《建筑地基基础设计规范》GB50007
[5]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）