剪力墙结构设计在高层住宅中的应用

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1、剪力墙结构设计在高层住宅中的应用摘要：随着我国国民经济不断发展和人民生活的迅速提高。业主及建筑师的创新艺术使得钢筋混凝土高层建筑发展被广泛应用。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求，本文就结构设计中应注意的几方面问题进行探讨。关键词：高层建筑结构设计原则1、高层建筑结构的荷载与地震作用作用于高层建筑上的荷载可分为两类：竖向荷载，主要包括建筑的自重荷载、楼（屋）面活荷载以及竖向地震作用;水平荷载主要包括风荷载和水平地震作用。1.1竖向荷载。对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空问

2、组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。1.27与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有条件相同时，在风荷载

3、作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。1.3计算高层建筑结构水平地震作用的基本方法是振型分解反应谱法。它适用于任意体型、平面和高度的高层建筑。而对于那些建筑结构较为复杂的高层建筑宜采用弹性时程分析法进行补充计算。2、结构布置阶段对于高层结构而言，在工程设计的结构布置选型阶段，结构工程师应该注意以下几点。2.1

4、结构平面布置7首先要确定梁、柱、基础等在平面的位置。而且必须考虑到有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，力争均匀对称，减少扭转的影响。结构平面布置应遵循对称、规则、简单的原则，避免凹角和狭长的缩颈部位，避免在凹角和端部设置楼电梯间;避免楼电梯间偏置。平面长度不宜过长，控制L/B的大小。对称性对于建筑结构的抗震非常重要。对称性包括建筑平面的对称、质量分布的对称、结构抗侧刚度的对称三个方面。最佳的方案是使建筑平面形心、质量中心、结构抗侧刚度中心在平面上位于同一点上，而在竖向则位于同一铅垂线上，简称“三

5、心重合”。2.2结构竖向布置2.2.1高宽比要求根据结构形式的不同，规范规定了结构适用的最大高宽比H/B的限值，随抗震设防烈度的提高，H/B限制应该更严。结构高宽比的要求：从整体上看，建筑物好比一个顶部自由、底部嵌固于地基上的悬臂柱，承受竖向荷载和侧向荷载的共同作用。在抗震设计中，该悬臂柱的长细比对结构的内力和侧移有较大的影响，建筑物的高宽比可能比它的绝对尺寸更重要。建筑物越细长，地震的倾覆作用越厉害，外侧柱子的内力也越大，建筑物的侧向位移也越大。因此应对建筑物的高宽比进行限制。2.2.2连续性要求连续性

6、是结构布置中的重要方面，而又常与建筑布置相矛盾。建筑师往往希望从平面到立面都丰富多变，而合理的结构布置却应该是连续的、均匀的，不应使刚度发生突变。3、高层建筑结构设计要求与计算原则？3.1设计要求3.1.1承载能力要求。高层建筑地基承载力的计算应以理论计算为主，不宜采用硬性的查表进行结论，并且要按照现场载荷试验来确定，采用规范的公式进行计算，这样得出的承载力具有一定的安全储备。73.1.2抗震验算和抗震构造措施的要求。甲、乙类建筑：当该地区的抗震设防烈度为6～8度时，应符合该地区抗震设防烈度提高一度的要求

7、;当该地区的设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。当建筑场地为Ⅰ类时，应允许仍按该地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。丙类建筑：应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施;当建筑场地为Ⅰ类时，除6度外，应允许按该地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施。稳定、变形的要求。3.1.3框架柱、梁、筒体、剪力墙的设计要求。⑴框架柱、框支柱应符合下列要求：①宜采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱;②柱端弯矩增大系数`ηc`对框架结构，二、三级分别取1.5，1.3;对其他结构中的框架，一、二、三、四级分别

8、取1.4、1.2、1.1和1.1。柱端剪力增大系数`ηvc`对框架结构，二、三级分别取1.3，1.2;对其他结构类型的框架，一、二、三、四级分别取1.4、1.2、1.1和1.1。⑵框架梁应符合下列要求：①梁剪力增大系数`ηvb`一、二、三级分别取1.3，1.2和1.1;②抗震设计，框架梁端截面组合的剪力设计值四级时可直接考虑地震作用组合的剪力设计值。⑶筒体、剪力墙应符合下列要求：7①剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一、二、三