实例分析高层建筑剪力墙结构优化设计.pdf

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1、型坚』望塑塑丛叁篁垒望塑j江亘建挝建笪皇塑划遮过实例分析高层建筑剪力墙结构优化设计■李金根，陈瑞清糕海南元正建筑设计咨询有限公司。江西南昌330000摘要：本文主要从高层建筑中剪力墙概述出发，分析了高层建筑剪力墙结构的优化设计方法，最后加以实例进行分析探究。关键词：高层剪力墙结构结构设计优化1高层建筑剪力墙结构的概述所谓剪力墙结构，主要指的是能够替代框架结构中梁柱承受着各中水平方向以及垂直方向的荷载，还能够有效控制结构水平力的钢筋混凝土现浇结构。这种结构具有增加建筑物内部空问、减少用钢量等优点，目前在高层建筑中得到

2、大规模的运用，能够更好的承担来自各个方向的荷载，并且可以控制结构水平力上混凝土与钢筋现浇结构。通常，常见的剪力墙结构主要有两种：梁结构和墙肢结构，具有承载力强、刚度高、整体性好等特点，这对于提高建筑工程结构的稳定性有着十分重要的意义。2高层建筑剪力墙结构的优化设计方法在高层建筑中设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，并与实际的工程背景相结合，对高层剪力墙结构的优化进行认真研究是有必要的。2．1剪力墙结构的空间布置优化剪力墙结构的空间布置是其结构优化设计的重要方面，其原因在于，倘若它的空间布置处在非常合理的位置的情况下

3、，就可以在一定程度上简化其整体结构(如重量、体积等)，且可以有效地减少其数量。在具体的空间布局、剪力墙布局中尽可能多的外墙结构外围的中心位置，它应该减少剪力墙的布置，和剪力墙布置时应采用整体铸造结构，和高强度混凝土结构施工中的使用，所以为简化少的外部和整体结构，从而获得符合标准的横向和扭转刚度的要求。同时，剪力墙连续翻小墙垛的布局，应使用平滑过渡的转折点，小墙垛等建筑设计适当的削减，以减少对组件的外边缘的影响。22剪力墙中大墙肢优化设计剪力墙的结构必须具备延展性，在墙长度较长时，为满足每墙段的高宽比均大于2，可通过

4、开洞方式分割长墙为小而均匀的独立墙段。在剪力墙结构中，很少有比大的墙肢，8米长的剪切理论，这些墙多数熊墙。在发生地震时，最易被破坏的这些大墙。由于缺乏足够的加固，整个墙结构将受到影响。因此，对超过8米的墙肢长度，可采取以下处理方法：(1)开施工洞：在施工时墙上留洞，完工时砌填填充墙，把长墙肢分成短墙肢。(2)开计算洞：当结构用孔计算时，混凝土墙的施工。通过这种方法，可以增强其他小肢肢的加固能力。2．3剪力墙的内部构造的优化设计剪力墙的特点是平面外刚度及承载力相对很小，而平面内刚度及承重力大，这就要求在剪力墙的结构设

5、计及施工时对弯矩进行适当的控制，具体做法是精确地计算墙体受力分布，从而决定弯矩的角度以及曲度。在剪力墙抗震墙结构设计应满足边值的轴压比限值可根据设定的边缘构件的施工规定，一般剪力墙钢筋钢筋在外，竖向钢筋在里面；此外，还应在剪力墙梁的适当大小的顶级设备，以满足梁，框架梁的纵筋与剪力墙竖向钢筋的锚固，并根据对纵筋和箍筋配置的实际需求，及近缝焊接，从而实现剪力墙在内部结构优化。2．4剪力墙底部加强部位的优化设计按照《高规》规定：一般高层剪力墙结构，底部加强位置的高度可以选择上肢墙体和底层高度1／10二者之间总高度上面的墙

6、的位置；在加强部位高度的底部框架一剪力墙结构的一部分，从地下室顶板的日期，应带转换层的两层不小于高度的1／10。当地下室顶板被视为预埋件时，地震作用下的屈服部位将发生在底板。同时，它会影响地下1层，同时，抗震水平不能降低，加固范围应扩大到地下层。2．5连梁结构的优化设计根据《高规》在连梁设计方面的规定，对于连梁非抗震及抗震设计时高跨比大于2．5及小于2．5两种情况。在截面受剪承载力及配筋方面有不同规定，为此应将连梁进行塑性调幅，以降低剪力设计值，塑性调幅可采用两种方法：(1)在内力计算，梁的弯矩和剪力值乘以折减系数

7、的组合，不管用什么方法，弯曲和剪切梁的设计调整值不应低于使用价值，为了避免地震在正常使用或下梁的裂缝，我们也应该注意对铰链梁的处理。(2)在内力计算中，连接梁的刚度降低，在计算地震作用时，折减系数不小于0．5。3工程实例分析3．1工程实例某地区一高层建筑项目，建筑总高约98米，共31层，地下2层。其中地下两层为地下停车场，地上两层裙房作为商场，裙房以上为写字楼。该项目的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0．19，结构形式为框架一剪力墙结构，框架及剪力墙的抗震等级均为二级。3．2框架一剪力墙结构中剪力墙的布置

8、3．2．1竖向布置本工程结构主要采用现浇钢筋}昆凝土框架剪力墙体系，其竖向体型较为规则，从局部的1到4层外挑3米。为使结构的竖向刚度均匀变化，框架柱截面在第5层以下为950×950毫米，第6层至12层变为850×850毫米，13层至顶层为700×700毫米。底层是3层到负一层，剪力墙的厚度350毫米，4到8层的壁的厚度是300毫米的顺序，和层的厚度为250毫