淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化.pdf

《淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、墊!≥生箜三期i盟簋!墊期l江酉建撾建筑皇趣型堡讓淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化王國(guó)宏(上海經(jīng)緯建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司安徽分公司，安徽合肥230000)摘要：從高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算、經(jīng)濟(jì)含鋼量等方面人手，詳細(xì)探討了高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法及優(yōu)化措施。從而達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、安全的設(shè)計(jì)目的。關(guān)鍵詞：高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)具有剛度大、整體性強(qiáng)、用鋼量小等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于高層住宅建筑中。尤其是在旅館等分間較多的居住性建筑結(jié)構(gòu)中，墻體通常采用剪力墻結(jié)構(gòu)，這樣就可以將分隔墻與承重墻合二為一，體現(xiàn)了

2、一定的經(jīng)濟(jì)性。此外，采用剪力墻結(jié)構(gòu)室內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)露梁、露柱的現(xiàn)象，外形比較美觀，有利于室內(nèi)布置。雖然剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是，它還具有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：(1)由于剪力墻具有較大的抗側(cè)剛度，因此會(huì)引發(fā)較大的地震反應(yīng)，從而需要加大基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的費(fèi)用投入。(2)由于墻體采用混凝土澆筑，其自重較大，不但造成較大浪費(fèi)，還會(huì)有較大的地震反應(yīng)。(3)剪力墻結(jié)構(gòu)中的各墻肢的軸壓通常不大，從而導(dǎo)致不能充分發(fā)揮各墻肢的承載力。(4)剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體多為構(gòu)造配筋，且配筋率一般較低，因此結(jié)構(gòu)的延性較差。因此，在進(jìn)行高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如何充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)

3、的優(yōu)點(diǎn)，規(guī)避其缺點(diǎn)，降低工程造價(jià)，已經(jīng)成為廣大建筑設(shè)計(jì)人員必須考慮的問(wèn)題。近年來(lái)，建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)于高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化予以了高度重視，并且取得了一定的成績(jī)。1高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析1．1高層剪力墻住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)分析(1)剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，用鋼量較省。在高層住宅中，開間均較小，分隔墻較多，采用現(xiàn)澆剪力墻，可將承重墻減少，比較經(jīng)濟(jì)。另外，剪力墻外觀整齊，沒(méi)有露梁、露柱現(xiàn)象，便于室內(nèi)布置，因此在高層住宅中常采用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)。(2)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。剪力墻結(jié)構(gòu)的坑側(cè)剛度大，結(jié)構(gòu)周期小，地震響應(yīng)大；剪力墻結(jié)構(gòu)墻體越多，

4、建筑物的重量越大，地震反應(yīng)也大，會(huì)造成浪費(fèi)；另外，剪力墻結(jié)構(gòu)墻體多為構(gòu)造配筋，如果配筋太低，則結(jié)構(gòu)延性差。剛度較大的結(jié)構(gòu)一般震害較輕，但是，一般情況下，建筑物的剛度越大，工程費(fèi)用越高。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足規(guī)范中的關(guān)于結(jié)構(gòu)水平位移和地震力的要求，但如果要做到安全適用，經(jīng)濟(jì)合理，就必須在實(shí)際工作中有所判斷，將結(jié)構(gòu)水平位移和地震力控制在合理范圍內(nèi)，然后檢查結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和配筋。1．2剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件含鋼量控制隨著我國(guó)建筑科學(xué)的迅速發(fā)展，建筑高度越來(lái)越高，剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。要實(shí)現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性，就必須對(duì)其剪力墻結(jié)構(gòu)中的含鋼量進(jìn)行適當(dāng)

5、的控制。因此，在高層剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求對(duì)高層剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下將含鋼量控制到最為經(jīng)濟(jì)。經(jīng)過(guò)多年的設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)高層建筑剪：勻墻的合適含鋼量已經(jīng)有了一些標(biāo)準(zhǔn)，該合適含鋼量指標(biāo)對(duì)剪：)了墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性有一定的指導(dǎo)意義。(見表1)表1合適含鋼■統(tǒng)計(jì)表種類受力縱向鋼筋非受力縱向鋼筋箍筋腰筋粱0．35—1．50．30．25—0．4≥2qfl2：≤@300柱0，5一1．5，0．812，墻0．35一O．5，板0．35一O．60．35—0．6，1．3優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低工程造價(jià)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)

6、計(jì)，使結(jié)構(gòu)受力均衡，技術(shù)應(yīng)用得當(dāng)，整體安全可靠度一致，任一結(jié)構(gòu)都能同時(shí)發(fā)揮其最大作用，這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)才能達(dá)到既經(jīng)濟(jì)，又合理的目的。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體布局來(lái)看，在水平荷載作用下，剪力墻的暗柱配筋往往是構(gòu)造配筋，暗柱斷面的確定與剪力墻的布置有密切的關(guān)系，而構(gòu)造配筋與暗柱斷面又有著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于剪力墻布置的差異，一片剪力墻兩端暗柱的斷面可能差6倍一10倍。配筋也相應(yīng)差6倍一10倍。而剪力墻在不同方向的水平荷載作用下是具有對(duì)稱性的。這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)就會(huì)造成極大的浪費(fèi)，因此，首先調(diào)整剪力墻的布置，盡可能使之對(duì)稱這樣即節(jié)省了造價(jià)，又增加了結(jié)構(gòu)安全性。2高層建筑剪力

7、墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化2．1注重轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)代高層建筑的使用功能越來(lái)越多樣化，多功能的綜合大樓，其上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)的使用功能是不同的。因此，其結(jié)構(gòu)布置形式也應(yīng)該有相應(yīng)的變化，必須設(shè)置轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。高位轉(zhuǎn)換的底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須要引起重視。由于高位轉(zhuǎn)換時(shí)剛度和質(zhì)量較大的轉(zhuǎn)換層升高，調(diào)整轉(zhuǎn)換層本身及其上、下的剛度比使之接近是必要的，轉(zhuǎn)換層本身的剛度和質(zhì)量不宜大，最終可通過(guò)水平力作用下精確的空間分析檢查轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角是否基本均勻。宜盡量選用剛度和重量較小的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式，計(jì)算時(shí)應(yīng)多取參與組合的振型數(shù)。通過(guò)計(jì)算仔細(xì)分析可能存在的

8、薄弱部位，研究具體的內(nèi)力分配特點(diǎn)，通過(guò)調(diào)整內(nèi)力和構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)改善薄弱部位的性能。