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建筑行业中有关剪力墙结构优化设计

建筑行业中有关剪力墙结构优化设计
建筑行业中有关剪力墙结构优化设计

建筑行业中有关剪力墙结构优化设计【摘要】随着社会经济的高速发展,人们对于自身生活的建筑的适用性、安全性也有了不同的要求。为了满足人们日益提高的生活需要,就需要对于建筑物进行优化设计考虑,这个过程中必定会存在一些问题需要我们注意。本文基于高层建筑剪力墙结构优化设计进行分析,实现优化设计到经济、安全、科学的目标。

【关键词】高层建筑;剪力墙;优化设计;结构

【 abstract 】 along with society the high speed development of economy, people for his own life, the applicability of the building, safety will have different requirements. in order to meet the increasing needs of people life, they need for building optimization design consideration, this process will surely has some problems we need to pay attention to. this paper, based on the high building shear wall structure optimization design analysis, optimization design to economic, security, scientific goal.

【 key words 】 high-rise buildings; shear wall; optimization design; structure

中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a 文章编号:

一、在剪力墙结构构件当中对于含钢量的控制

随着社会大众越来越高的建筑要求,在应用高层建筑当中,剪

浅谈剪力墙结构优化设计

浅谈剪力墙结构优化设计 发表时间:2017-05-25T11:39:07.513Z 来源:《基层建设》2017年4期作者:王志华 [导读] 摘要:剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用,我们在施工设计中应根据具体的要求,选择最合适的优化,这样才能有效地保证我们工作的开展。 石家庄天大卓然建筑设计规划研究中心 050000 摘要:剪力墙结构的优化设计在高层建筑中起着非常重要的作用,我们在施工设计中应根据具体的要求,选择最合适的优化,这样才能有效地保证我们工作的开展。 关键词:高层建筑;剪力墙结构 1、引言 剪力墙结构由于其自身的特点而在高层建筑中获得了非常广泛的应用,但是,随着2010年新的规范颁布,在高层建筑中剪力墙设计遇到了很多的新问题,这些问题困扰了我们工作的开展。那么如何适应新的标准、要求?这就需要我们做好高层建筑中剪力墙结构的优化设计,通过这一优化过程,我们不仅能够解决以往的问题,还能够使其获得更为广泛的应用。 2、剪力墙的概念、种类及设计原则概述 2.1剪力墙的概念 通常为了使框架结构更好的承受因荷载导致的内力以及更好的控制结构水平力,我们会将框架结构之中的梁柱使用钢筋混凝土墙板来代替,在这一过程中所采用的钢筋混凝土墙板结构就是剪力墙结构。在高层建筑中,剪力墙结构受到了广泛的应用。 2.2剪力墙种类 认识剪力墙的种类对于帮助我们优化设计意义重大,剪力墙的种类可以分为:整截面墙、整体小开洞墙、联肢墙。其中整截面墙指的是其墙面上没有洞或者有洞但是洞口相较与墙面积而言较小。一般来说,后者的洞口面积与总面积的比值要小于16%,此外,洞口长边尺寸均小于洞口净距及洞口至墙边的净距。这种整截面墙的受力性能与整体悬臂构件比较相似,它的向应力一般是按照线性分布的,所以在进行设计的过程中我们要注意把竖向的钢筋分置于墙肢的两端部位。整体小开洞墙的洞口相对整截面墙要大些,而且其洞口是上下对齐并按照列来进行布置的,这就产生了较为清晰的墙肢与连梁,而且这种墙肢与连梁的刚度相对是比较均匀的。此外,我们可以将整体悬臂构件作为参考来认识这种剪力墙的受力性能。联肢墙的洞口较大,超过了总面积的16%,且这些洞口按照竖向排列。它的各个墙体之间的连接是有连梁来完成的,其墙肢单独作用比较明显,在连梁的中间部位会有反弯点。 2.3剪力墙在设计过程中应遵循的原则 剪力墙在设计过程中应遵循的原则有:首先其必须要满足位移限值与性能的双重要求,并保证安全与性价比并重;其次,在满足上一点的情况下,我们要尽可能的减少剪力墙的数量,不过要注意的是,数量上依然要满载在基本振型地震作用下,其承受的地震倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%;最后,其所承担的剪力要大于总剪力的20%。 3、高层建筑剪力墙的特点 高层建筑中,由于高层建筑好比一个放置在嵌固在某个开孔的巨型悬臂梁,这就使得其不仅要保持稳定,还要做好风载的承受工作,这样才能保证建筑内的稳定。所以高层建筑中剪力墙截面墙肢的长度要比其厚度大很多;平面内的刚度以及承载力非常大;平面外的刚度以及承载力相较于平面内却小很多;墙肢是偏心受压构件或者偏心受拉构件;剪力墙结构中,墙作为平面构件不仅要承担者弯矩以及水平剪力,同时好会受到竖向的压力;针对地震以及风载的刚度要求以外,建立架结构还应满足在非弹性的变形反复循环下的延性以及能量耗散等要求。此外,高层建筑中随着高度的增加,位移增加最快,弯矩次之。因此剪力墙还需要很大的康侧刚度,避免高层建筑因水平荷载导致变形过大。 4、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施 剪力墙的设计优化可以从结构设计和结构计算两个方面进行。其中针对高层建筑剪力墙设计方面的优化有剪力墙要沿主轴方向进行双向的设置;截肢面不宜过于复杂;针对比较长的剪力墙要进行合理的开洞口设计;控制好剪力墙平面外的弯矩;剪力墙在从上到下不过程中要避免刚性突变;做好结构分析的工作,对各种因素进行综合的分析。而针对高层建筑剪力墙结构计算方面的优化要基于以下几点:满足露出最小剪力系数的调整原则;满足楼层间最大层间的最大位移和高比值的调整原则;满足以结构扭转为主的第一自振周期Tt和平动为主的自振周期T1之比的调整原则等。以下是在高层建筑设计中关于剪力墙设计优化的一些具体实现。 (1)针对刚度、独立小墙肢的优化 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定要求,我们要严格做好墙肢轴压比以及配筋等的限制工作。在具体的设计中,我们可以通过合并洞口等方式来减少独立小墙肢,或者可以通过对剪力墙的合理布置使其变为墙体的翼缘,这样可以有效地改善其受力状态。 (2)高层建筑中转换层结构的设计的优化 建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同,该楼层上部与下部采用不同结构(设备)类型,并通过该楼层进行结构(设备)转换,则该楼层称为结构(设备)转换层。目前的高层建筑多为低层商用,上部住宿的多功能要求,在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间,往往需要加设转换层进行转换处理。由于高层建筑转换层的特点导致了我们在对其进行上下衔接的时候务必要处理好内力的传递,这就使得其结构较为复杂,需要我们在剪力墙结构优化设计的时候认真对待。 (3)对于剪力墙连梁设计的优化 在高层建筑中,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,针对连梁高跨比的不同,其截面受剪承受力也会有所不同。因此,我们设计中要对连梁做出塑性的调幅,达到减小低剪力设计值的目的。在设计中我们可以使用两种方法来实现:在计算内力之前先折减连梁的刚度;在计算以后把连梁弯矩与剪力的组合值和折减系数进行相乘。不论哪种方法,我们都要保证剪力值不小于使用值,否则在地震时容易出现裂缝。 (4)对底部加强部位设计的优化 在高层建筑的剪力墙结构中,底部加强部位的高度可以选取嵌固部位以上墙肢总高度的1/10和底部两层高度二者的较大值;底部带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上2层的高度及墙肢总高度的1/10二者的较大值。

浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用 段力廷

浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用段力廷 发表时间:2019-07-19T16:03:33.147Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:段力廷 [导读] 摘要:当前建筑业发展迅速,剪力墙应用也很普遍,但是在结构设计过程中还存在一些问题,会造成一定的浪费或结构安全性不够。 身份证号:13052319861029XXXX 摘要:当前建筑业发展迅速,剪力墙应用也很普遍,但是在结构设计过程中还存在一些问题,会造成一定的浪费或结构安全性不够。据此,本文对剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行了分析。 关键词:剪力墙结构;结构设计;优化措施; 1剪力墙墙肢的分类、结构布置及墙肢厚度的选取问题 1.1墙肢的分类 剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙,短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5—8的剪力墙。剪力墙根据墙面开洞大小的情况,还可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比小于5时均称为小墙肢。其中,当hw/bw不大于3时,宜按框架柱进行截面设计,轴压比、剪压比和箍筋体积率按相应抗震等级框架柱。 1.2剪力墙的结构布置 多高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置形成空间结构,特别是在抗震设防区,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向刚度接近。剪力墙平面上分布要力求均匀,使其刚度中心和建筑物中心尽量接近,以减小扭转效应,必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。剪力墙抗侧刚度大结构自振周期短,所受水平地震作用较大,对结构不利,可充分利用剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大的能力,尽量减薄纵横墙体的厚度,或采用“主次结构”,加大墙体的间距,减少墙体数量,以降低结构的抗侧移刚度,减轻结构重量,减少墙体的水平地震剪力和弯矩。剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大,而平面外刚度及承载力都相对很小。当剪力墙与平面外方向的梁连接时,会造成墙肢平面外弯矩;当梁高大于2倍墙厚时,梁端弯矩对墙平面外的安全不利,因此应采取措施,以保证剪力墙平面外的安全,对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接,减少墙肢平面外变矩。 1.3墙肢厚度的选取 高层建筑混凝土结构技术规程,规定了剪力墙的最小厚度,其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。对于住宅建筑,填充墙厚一般为200mm,相应剪力墙厚也取为200mm。住宅层高一般为2.8—3.0m,故墙厚取200mm,除底层加强区的一字形短肢剪力墙外,均能满足规范要求。对于无地下室的高层住宅,因其基础埋深一般在2.5m以上,则底层墙体高度会到5.0m以上,若按层高的1/6确定墙厚,将超过300mm,大于填充墙厚度。为避免出现此种情况,在布置剪力墙时,应结合建筑平面,尽量不用一字形剪力墙,而采用L、T、Z、十字形等截面形式,且使翼缘长度大于其厚度的3倍,这样一方面墙体抗震性能更好,另一方面墙厚也可取为剪力墙无支长度的1/16,。由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于3.0m,故厚度采用200mm满足构造要求。 2对剪力墙中连梁设计 2.1连梁的作用 在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。在水平荷载作用下,墙肢发生弯曲变形,使连梁端部产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形,对墙肢起到一定的约束作用,改善墙肢的受力状态。因此,连梁对于剪力墙结构尤为重要,在起到连接墙肢作用的同时,还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。 2.2对连梁设计的处理方法 在带连梁的剪力墙设计中,连梁的跨高比和截面尺寸受到许多因素的影响,设计不当经常出现连梁承载力超限或连梁截面不符合设计要求的情况,设计时可从以下方面考虑。 2.2.1对连梁的刚度进行折减 连梁由于跨高比较小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝、刚度减小、内力重分布。因此,在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减,《高规》中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析,但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小,而承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难。因此可考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提下,允许其适当开裂(刚度降低),而把内力转移到墙体上。通常,设防裂度低时可少折减一些(6、7度时可取0.7),设防裂度高时可多折减一些(8.9度时可取0.5)。但折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力。 2.2.2增加剪力墙洞口的宽度,减小连梁高度 增加剪力墙洞口的宽度,即增加连梁跨度,减小连梁高度。其目的是减小连梁刚度,同时由于减小了结构的整体刚度,也就减小了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。 2.2.3增加剪力墙的厚度 增加剪力墙的厚度,即增加连梁的截面宽度,其结果一方面由于结构整体刚度加大,地震作用产生的内力增加;另一方面连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比,由于剪力墙的厚度增加后,地震作用所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给剪力墙,而是小于这个比例,因此有可能使连梁抗剪承载力不超限。 2.2.4提高混凝土等级 提高剪力墙的混凝土等级,其弹性模量增加的比例远小于混凝土抗剪承载力提高的比例,因此也有可能使连梁的抗剪承载力不超限。 3剪力墙结构设计和计算的优化的措施 3.1剪力墙结构设计方面的优化 3.1.1在剪力墙结构中,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置,形成空间结构,抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向布置剪力墙,并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近,以使其具有较好的空间工作性能。剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构重量,增大剪力墙结构的可利用空间,墙不宜布置太密,使其结构具有适宜的侧向刚度。

剪力墙结构设计注意要点

剪力墙结构设计要点 整体规定 ◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为130、120、100、80m,9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度、8度抗震时,将本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时,应专门研究 (说明:房屋高度指室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度) ◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度: 6度、7度抗震时,按本地区设防烈度提高一级后,按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时,应专门研究 ◆结构的最大高宽比: A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时,分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时,分别为8、7、7、6 ◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响; 其他情况,应计算单向水平地震作用的扭转影响

◆考虑非承重墙的刚度影响,结构自振周期折减系数取值0.9~1.0 ◆平面规则检查,需满足: 扭转:A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板:有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50% 开洞面积≤该层楼面面积的30% 无较大的楼层错层 凹凸:平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30% ◆竖向规则检查,需满足: 侧向刚度: 除顶层外,局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25% 楼层承载力:A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(宜)≥相邻上一层的80% 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力(应)≥相邻上一层的65% B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力(应)≥相邻上一层的75% (说明:楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向,该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和) 竖向连续:竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力不得由水平转换构件(梁等)向下传递 ◆水平位移验算: 多遇地震作用下的最大层间位移角≤ 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120 ◆舒适度要求: 高度超过150m的高层建筑,按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最

结构设计论文:剪力墙结构的优化设计

建筑设计论文: 剪力墙结构的优化设计 摘要介绍了高层建筑剪力墙结构在满足规范要求各项技术指标的前提下如何进行优化设计,从而达到降低工程造价的目的。 关键词剪力墙;剪力墙结构;短肢剪力墙;短肢剪力墙结构 1,引言 随着我国经济社会的快速发展,城市土地越来越紧张,住宅类建筑向高层及超高层发展已成为趋势。一般的高层住宅多选用剪力墙结构体系,本人在工作实践中发现,同一建筑平面方案,不同的结构墙体布置其经济指标差异很大,主要是混凝土用量及含钢量差距很大。由于高层住宅建设的量大面广,若不注意提高设计水平则会造成很大的浪费,在地震区也未必对结构有利。本人曾参加过某住宅小区的设计投标,建设单位要求设计院进行初步计算并报出每平方米的用钢量及混凝土量。该小区有16层及12层高层住宅,抗震设防烈度为7 度,场地类别为II类。我院报出的含钢量为45kg/m2,而参加投标的另两家设计院给出的含钢量为65kg/m2及60kg/m2,相差过于悬殊。经查看另两家设计院的图纸,剪力墙布置 过多是造成结果相差悬殊的主要原因。 目前我国房地产业得到了迅猛的发展,不少房地产开发商要求设计单位为其节省工程投资,有些甚至要求限额设计,要求钢筋用量不得超过多少等等。作为一名猪构设计工作者,如何在激烈的市场竞争中立足,如何执行好国家各项设计规范,如何在保证结构安全的前提下使得结构设计经济合理,是值得我们思考的。俗话说“艺高人胆大”,这就要求我们对规范的条文有清楚的认识,理解规范的精髓,灵活运用。

2,高层建筑剪力墙结构的概念设计 《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)规定:高层建筑结构不应全部采用为短肢剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置简体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与简体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。抗震设计时,简体和一般墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。一般认为短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩的40%~50%时属于短肢剪力墙结构。 短肢剪力墙结构抗震性能较差,经济指标不好。如《高规》规定:抗震设计时其抗震等级比一般剪力墙提高一级,对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1;除底部加强部位外,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2;短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强区部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%,以上要求加大了剪力墙的截面厚度及配筋率,所以在实际工程中尤其是地震区尽可能避免采用。 设计中应体现使其结构竖向和水平向具有合理的刚度及承载力的分布,尽可能将剪力墙的墙肢截面高度(至少保证一肢)做的比8倍墙厚稍大,符合一般剪力墙,剪力墙也不必按开间布置,两间合并布置为大开间剪力墙,同时满足竖向荷载传递的要求。剪力墙尽可能设计

剪力墙结构设计计算要点和实例

剪力墙计算 第5章剪力墙结构设计 本章主要内容: 5.1概述 结构布置 剪力墙的分类 剪力墙的分析方法 5.2整体剪力墙和整体小开口剪力墙的计算 整体剪力墙的计算 整体小开口剪力墙的计算 5.3联肢剪力墙的计算 双肢剪力墙的计算 多肢墙的计算 5.4壁式框架的计算 计算简图 内力计算 位移的计算 5.5剪力墙结构的分类 按整体参数分类 按剪力墙墙肢惯性矩的比值 剪力墙类别的判定 5.6剪力墙截面的设计 墙肢正截面抗弯承载力 墙肢斜截面抗剪承载力 施工缝的抗滑移验算 5.7剪力墙轴压比限制及边缘构建配筋要求 5.8短肢剪力墙的设计要求 5.9剪力墙设计构造要求 5.10连梁截面设计及配筋构造 连梁的配筋计算 连梁的配筋构造 5.1概述 一、概述 1、利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构,称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。 2、剪力墙的间距受楼板构件跨度的限制,一般为3~8m。因而剪力墙结构适用于要求小房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去大量砌筑填充墙的工序及材料,如果采用滑升模板及大模板等先进的施工方法,施工速度很快。 3、剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高,墙厚在高度方向可以逐步减少,但要注意

避免突然减少很多。剪力墙厚度不应小于楼层高度的1/25及160mm。 4、现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平力作用下侧向变形很小。墙体截面面积大,承载力要求也比较容易满足,剪力墙的抗震性能也较好。因此,它适宜于建造高层建筑,在10~50层范围内都适用,目前我国10~30 层的高层公寓式住宅大多采用这种体系。 5、剪力墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪力墙间距太小,平面布置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构自重较大。 6、为了减轻自重和充分利用剪力墙的承载力和刚度,剪力墙的间距要尽可能做大些,如做成6m左右。 7、剪力墙上常因开门开窗、穿越管线而需要开有洞口,这时应尽量使洞口上下对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太小。 8、因为地震对建筑物的作用方向是任意的,因此,在建筑物的从纵横两个方向都应布置剪力墙,且各榀剪力墙应尽量拉通对直。 9、在竖向,剪力墙应伸至基础,直至地下室底板,避免在竖向出现结构刚度突变。但有时,这一点往往与建筑要求相矛盾。例如在沿街布置的高层建筑中,一般要求在建筑物的底层或底部若干层布置商店,这就要求在建筑物底部取消部分隔墙以形成大空间,这时也可将部分剪力墙落地、部分剪力墙在底部改为框架,即成为框支剪力墙结构,也称为底部大空间剪力墙结构。 10、当把墙的底层做成框架柱时,称为框支剪力墙,底层柱的刚度小,形成上下刚度突变,在地震作用下底层柱会产生很大的内力和塑性变形,致使结构破坏。因此,在地震区不允许单独采用这种框支剪力墙结构。 11、剪力墙的开洞:在剪力墙上往往需要开门窗或设备所需的孔洞,当洞口沿竖向成列布置时,根据洞口的分布和大小的不同,在结构上就有实体剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架等。

高层剪力墙结构优化设计分析

高层剪力墙结构优化设计分析 摘要:只有科学合理的剪力墙结构体系才可以有效保证高层建筑的经济性能与结构安全性能,因此结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要,来对其高层结构体系进行合理的选择与优化。从结构上来说,高层剪力墙结构钢筋用量较少,整体性较强,结构刚度也较大,经济性也较好。而在高层剪力墙结构优化设计过程中,其整个剪力墙结构体系布置以及调整的过程归根到底就是一个逐渐优化的过程,因为只有当遵循周边均匀对称的设计原则将高层剪力墙结构体系的刚度及位移控制在最为合理的范围内,才能使其整个结构体系发挥出最大的功效。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。 关键词: 高层建筑;剪力墙结构;优化设计 一、引言: 随着近年来我国国民经济的显著进步以及城市化建设的飞速发展,特别是高层建筑结构设计的技术发展及其对抗震要求的日趋关注,高层剪力墙结构在高层建筑中的应用已经越来越广泛、越来越普及。与传统的框架结构相比较而言,高层剪力墙结构显得更为通透、宽敞,其不但能够有效提高使用面积,而且使得建筑的使用功能得到优化,同时也可以给业主的装修与自行改造提供一定的灵活性。而从结构上来说,高层剪力墙结构钢筋用量较少,整体性较强,结构刚度也较大,另外还可以在宾馆与住宅等居住型的高层建筑中,通过设计分隔墙来将客房与居室分为小间,从而使得部分承重墙与分隔墙能够在优化配置过程中合二为一,所以相对而言经济性也比较高。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。 二、高层剪力墙结构优化设计分析 1、高层剪力墙结构的抗震优化设计 根据相关机构对我国历史上的地震记录进行分析研究后表明,之所以高层剪力墙结构会在地震中出现严重的破坏,究其根本原因就在于高层剪力墙结构的底层刚度与上部刚度之间的差距往往太过于悬殊,一旦当地震作用集中在其底层时,就会导致底层出现极其突出而明显的弹塑性集中变形。因此对于高层剪力墙结构而言,底层刚度与上部刚度之比必须要进行严格的控制,这是最为关键的一点。另外,由于不同地区的抗震设防烈度也不尽相同,因此在高层剪力墙结构设

高层框架剪力墙结构设计实例探析

高层框架剪力墙结构设计实例探析 发表时间:2016-03-07T11:54:20.603Z 来源:《工程建设标准化》2015年10供稿作者:金国祥 [导读] 中国中建设计集团有限公司(辽宁分公司)高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。 (中国中建设计集团有限公司(辽宁分公司),辽宁,沈阳) 【摘要】随着住房数量的需求的不断增加,以及受到土地资源紧缺现象的控制,当前城市楼层建设主要表现为高层楼房的建设施工。而高层框架剪力墙结构是高层建筑楼房中一个重要的组成部分。笔者结合当前一些比较成功的高层框架剪力墙结构设计案例,对高层框架剪力墙的施工要求和注意事项等进行了深入的分析和研究,希望能够给有关的设计人员必要的参考和借鉴。 【关键词】结构设计;框架剪力墙;结构布置;计算分析 前言 剪力墙结构是目前高层建筑施工中普遍应用的一种建筑形式,该结构设计科学,建筑施工难度小,具有一定的稳固性,安全可靠,目前应用范围越来越广。笔者进行了大量的资料研究和案例分析,总结出剪力墙结构设计的几点主要注意事项,下面进行简单的分析和介绍: 1.框架剪力墙结构布置 (1)双向抗侧力体系和刚性连接。框架—剪力墙结构中,剪力墙是主要的抗侧力构件。结构在两个主轴方向均应市置剪力墙,并应设计为纵、横双向刚接框架体系,尽可能使两个方向抗侧力刚度接近,除个别节点外,不应采用铰接。如果仅在一个主轴方向布置剪力墙,会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊,无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质,与有剪力墙的另一方向不协调,也容易造成结构整体扭转。主体结构构件间的连接刚性,目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥;同时,较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。 (2)框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接,将地震作用传递到剪力墙,保证结构在地震作用下的整体工作的。所以,从理论上来说,剪力墙与剪力墙之间的距离不应该过大,需要严格控制在安全系数之内,否则,两者中间的重力没有承载的媒介,可能会发生坍塌事故。一些施工单位为了节约经济成本,降低施工量,往往会在设计的基础上擅自扩大剪力墙之间的间隔,这些都是违规操作,必须杜绝。 (3)楼板开洞处理。通常来说,如果设计和施工实际情况允许,尽量不进行楼板开洞,但是在实际的施工过程中,存在一些无法避免的客观因素,此时必须进行楼板开洞处理。一旦遇到这类问题,其核心原则就是,尽量缩小开洞的数量和开洞的面积。即使,在设计之初对于重力和承重能力都进行了科学的计算和预测,但是一旦进行了楼板开洞处理,实际的承重情况可能会发生改变,因此施工人员应该提高警惕。 2.结构计算分析要点 框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点,按两者变形协调工作特点进行结构分析。即使是很规则的结构,也不应将结构切榀,简单地按二维平面结构(平面框架和壁式框架)进行计算。不应将楼层剪力按某种比例在框架与剪力墙之间分配。框架剪力墙结构是复杂的三维空间受力体系,计算分析时应根据结构实际情况,选取较能反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。对于平面和立面布置简单规则的框架—剪力墙结构,宜采用空间分析模型,可采用平面框架空间协同模型,对布置复杂的框架—剪力墙结构,应采用空间分析模型。另外,对于框架—剪力墙结构由于填充墙数量较框架结构少,而比剪力墙结构多,因此其周期折减系数应选取介于两者之间。结合工程实践经验,对于一般情况下当填充墙较多时,周期折减系数可取0.7-0.8,填充墙较少时,周期折减系数可取0.8-0.9。 此外,当今楼房的建设施工过于追求外表形式的新颖,五花八门的楼房外形,给框架剪力墙的结构设计带来了一定的难度。例如,一些建筑在设计之初,出于某种特殊的需求,可能会减少框架柱的数量,此时单根框架柱的承重压力随之增加,这样显然是不合理的,存在较大的安全隐患。对于这一问题,国家相关的管理部门高度重视,并在法律文件中做出了明确的规定:即当某楼层段柱根数减少时,则以该段为调整单元,取该段最底一层的地震剪力为其该段的底部总剪力;该段内各层框架承担的地震总剪力中的最大值为该段的Vfmax。3.高层框架剪力墙实际施工案例分析 某市为了适应市场需求,在城郊附近施工建设了一栋办公楼。地下设有停车场等共三层。地面高度为18层,总计22层。地面建筑结构由左右两个呈扇形的区域构成。该建筑施工总占地面积约为12万平方米。根据本建筑结构的基本属性,以及对相应地质条件等因素的勘察,设计人员采用剪力墙作为其主体框架。综合分析其建筑形式和材料结构,本建筑办公楼的抗震等级为8级,安全等级为2级。由于办公楼内部要求使用高度不低于2.9米,所以施工建设的难度相对来说比较大,综合考量到楼层的建筑结构以及剪力墙的应用,通过不断的调整和反复的测试,目前高建筑办公楼基本上可以达到以下几个要求:(1)根据建筑物的自振周期、位移及地震效应判断结构方案的合理性;(2)得出各构件的内力以及配筋,以判断构件截面的合理性;(3)根据结构内力分析判定结构受力的德弱部位,并在设计中采取加强措施。 受到办公楼内部使用空间的限制和制约,原本应该设计在楼层中间的剪力墙核心筒,需要按照实际情况进行位置的偏移。同时,由于本栋楼的特殊需求,在其他位置不允许继续设计框架剪力墙,这就给施工建设带来了一定的难度。由于操作起来难度系数大,同时安全系数受到了影响,因此设计施工单位经过与投资方的研究分析,最终决定略微增加剪力墙的数量。在此基础上,稍微增加了剪力墙的厚度,以提高剪力墙的承重能力。可见,在实际的施工过程中,由于不同建筑结构具有各自的独特性,因此剪力墙的实际设计都是存在差异性的,但是这种差异性需要建立在安全性之上。 本工程结构整体计算采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件SATWE,计算时考虑扭转藕联的影响。考虑模拟施工分层加载,振型数取18个,采用侧刚分析方法。计算结果表明,本结构整体刚度在X方向较好,Y方向稍差。两幢楼剪力墙在X方向承担了总倾覆力矩的80%以上,Y方向承担了60%以上;西楼在地震作用下Y方向顶点位移绝对值偏大,最大层间位移接近规范限

剪力墙结构设计原则

剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 剪力墙墙肢长度不能太短,否则就短肢(4-8倍),不能太长(大于8 m),受弯后产生的裂缝宽度会较大,墙体的配筋容易拉断。 故我们控制剪力墙的墙肢长度大于厚度的8倍一点点,比如200墙;取1650墙肢长度,300墙取2450墙肢长度就行,但整个剪力墙的墙肢长度一般不要超过4m,当墙的长度很

第三章 剪力墙结构体系 建筑结构选型

第三章剪力墙结构体系

第三章剪力墙结构体系 3-1剪力墙的概念和结构效能 3-2剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围3-3剪力墙的形状和位置 3-4剪力墙的主要构造要求 3-5装配式大板结构与盒子结构简介 3-6装配式的活动板房 3-7保证楼面结构整体性的构造要求 3-8 变形缝

3.1 剪力墙的概念和结构效能 1 剪力墙结构体系的概念 剪力墙结构:利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构。 剪力墙结构较之框架结构,采用剪力墙来提供很大的抗剪强度和侧向刚度,从而提高整体结构的抗侧移刚度 ?剪力墙就是以承受水平荷载为主要目的而设置的现浇钢筋混凝土成片墙体,在钢结构建筑中也可采用钢板剪力墙

3-2 剪力墙结构体系的类型、特点和适用范围一、框架-剪力墙结构 ?框架-剪力墙结构,简称框剪结构,是在框架结构的基础上增设一定数量的横向和纵向剪力墙所构成的双重受力体系 ?在整个体系中,框架仍占主体、以承担竖向荷载为主,剪力墙承担绝大部分的水平荷载,两者协同工作、扬长避短 ?建筑结构相当于基础上的悬臂梁,剪力墙使得该悬臂梁在此位置形成深梁,加强了侧向刚度

框架-剪力墙结构变形特点 ?在水平荷载作用下,框架的变形总体来说属于剪切型,剪力墙的变形则属于弯曲型 ?楼面处刚度可视为无穷大,因此此处框架和剪力墙变形协调,框架-剪力墙的变形总体来说属于弯剪型 ?对于层间位移角,框架自上而下逐层增大、底层最大,而剪力墙相反、顶层最大,这样,框架-剪力墙结构下部是剪力墙制约框架变形,结构上部是框架制约剪力墙变形,从而整体结构各层的层间位移角较为均匀,减少了地震作用下非结构构件的破坏

高层住宅剪力墙结构设计原则

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 高层住宅剪力墙结构设计原则 1 剪力墙布置原则 (1)剪力墙的位置: 1)遵循均匀、分散、对称和周边的原则。 2)剪力墙应沿房屋纵横两个方向布置。 3)剪力墙宜布置在房屋的端部附近、平面形状变化处、恒荷载较大处以及两端楼(电)梯处,在结构中部尽量减少剪力墙的布置量。 4)在平面布置上尽可能均匀、对称,以减小结构扭转。不能对称时,应使结构的刚度中心和质量中心接近。 5)沿高度均匀变化;在竖向布置上应贯通房屋全高,使结构上下刚度连续、均匀。 6)多均匀长墙(增加抗侧刚度和减少剪力墙数和混凝土用量),少短墙(抗震性差);可布置成单片形(不少于三道,长度不超过8m)、L形、T形、工字形、十字形或筒形最佳,H/L≥2, 少复杂形状转折。 7)洞口布置在截面中部,避免布置在剪力墙端部或柱边。 (2)剪力墙的间距: 为了保证楼(屋)盖的侧向刚度,避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形,应控制剪力墙的最大间距。 (3)剪力墙的厚度: 剪力墙厚度取值由以下因素确定: 1)通过结构分析,在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度; 2)不同抗震等级的轴压比的限制; 3)构造性及稳定性要求(而稳定性一般会满足); 对于普通的住宅建筑在7度或8度地区,墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的; 首先剪力墙厚度应满足《高规》7.2.1条7.7.2条规定(其实是高厚比要求),当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D 计算墙体的稳定,从大量工程实例看, 按《高规》附录D 计算的墙厚比《高规》7.2.1条7.7.2条规定的小得多。故稳定性一般会满足;此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。 建筑物高度在百米以下时剪力墙厚度一般取200~300mm (3)剪力墙的墙肢长度: 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

高层建筑剪力墙结构优化设计分析

高层建筑剪力墙结构优化设计分析 发表时间:2016-09-06T15:21:11.103Z 来源:《建筑建材装饰》2015年9月下作者:毛黎明[导读] 高层建筑是建筑行业发展的主流,而剪力墙结构在住宅中的应用也将变得更加广泛。 (南京长江都市建筑设计股份有限公司,江苏南京210002) 摘要:高层建筑是建筑行业发展的主流,而剪力墙结构在住宅中的应用也将变得更加广泛。尽管尚且存在着一些缺点,但是剪力墙因为具有良好的整体稳定性、承压性以及抗震性,依然是一种很好的选择。关键词:高层建筑;剪力墙结构;优化设计前言 由于剪力墙结构在高层住宅建筑中广泛使用,需要广大设计人员不断地对剪力墙结构的设计进行优化,通过合理的计算和构造措施提高结构的延性,从而改善剪力墙结构的受力性能。 1高层建筑剪力墙结构优势分析首先,剪力墙结构与框架结构相比,由于剪力墙基本布置在建筑隔墙内,剪力墙厚度基本上同建筑的隔墙厚度,这会使得建筑室内墙面非常平整,不会出现露梁或者是露柱的情况,因此其外形十分美观,整体空间简洁;再次,剪力墙结构一般侧向刚度大,抵抗水平荷载的能力比较强,在水平荷载作用下的侧移容易满足,同时在剪力墙结构中布置一定数量的连梁,通过调整剪力墙的连梁并由连梁的变形来耗能,改善了剪力墙结构的延性,结构的安全性和经济性都能得到保证;另外,当剪力墙内出现洞口,但并不是很大时,其完全不会影响到结构的整体性能。因此,剪力墙结构体系值得在高层住宅建筑中得到更加广泛的应用。 2高层建筑剪力墙结构设计原则结合剪力墙结构的优势与劣势,设计人员在进行设计时,需要遵循相应的原则,以此将剪力墙结构的性价比达到最佳,其各个性能指标都能够达到规范的要求,而其劣势设计人员则需要尽可能的规避。高层建筑剪力墙结构设计所要遵循的最基本的原则就是安全、经济,在兼顾设计质量的同时,还需要考虑到经济成本,只有两者做到统一,剪力墙结构才能够真正的发挥出价值。 剪力墙布置也需要符合一定的原则,简单概括起来就是:在满足规范规定的层间位移角、周期及轴压比等限值的前提下,剪力墙数量宜尽量减少,只有这样,才能体现出其在经济方面的价值,但是如果一味的贪图实惠,那么整个结构的稳定性与抗震性都会受到影响。 3高层建筑剪力墙结构优化设计 3.1结构布置 高层建筑剪力墙在进行结构布置的时候,可以考虑在建筑山墙位置的剪力墙宜尽量做成长墙,或者连为一体,这样可以最大限度地增大结构整体的抗侧刚度和抗扭刚度,同时也基本上不会影响建筑的使用功能。 高层建筑的电梯井由于自身能够形成封闭筒体,可以提供较大的抗侧刚度,在结构布置时宜尽量采用,但是在设计时需要采取加大电梯井周围楼板厚度及楼板配筋的强化措施,这样可认为电梯井四周的剪力墙是有效的,能有效传递水平力,在设计时可不弱化其对主体结构的影响。 当楼梯间布置在建筑平面的角部时,应注意以下问题:(1)楼梯间外部剪力墙承受少量的竖向荷载,地震时容易出现拉应力; (2)应采取措施加强墙与楼层及休息平台的连接,必要时应加大楼梯板厚,梯板短向钢筋应加大并按受拉锚固要求锚入墙内,梯板沿长向板边设置暗梁或钢筋带,加大楼板的平面内刚度并给墙以较大的平面外约束。 剪力墙数量过多不仅会影响到建筑空间的大小且导致建筑的重量增加,以致于整个结构承受的地震力也将变大,高层建筑不得不面临破坏的可能。剪力墙的数量过少,就会使得结构整体刚度不足,以致于出现墙体裂缝。因此,剪力墙数量的控制,对于高层建筑结构有着极为重要的影响,在设计过程中需要仔细推敲和通过大量的试算,从而确定合理的剪力墙布置方案。 3.2洞口设计与墙体厚度 由于具有良好的抗震性,剪力墙也被称之为是抗震墙。剪力墙在进行洞口设计的时候,因为洞口的存在会使得墙体的整体分布出现非直线的情况,同时还会有小偏差,即使偏差很小,可如果洞口设计不恰当,依然会导致剪力墙的抗震性能减弱。因此,剪力墙的洞口设计也是很重要的。在进行剪力墙的洞口设计之前,必须要考虑周全,尽可能做到剪力墙的门窗洞口上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁,应力分布比较规则,又与当前普遍应用程序的计算简图较为符合,设计结果安全可靠,同时宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置。抗震设计时,一、二、三级抗震等级剪力墙的底部加强部位不易采用错洞墙;如无法避免错洞墙,则易控制错洞口之间的水平距离不小于2m,一、二、三级抗震等级的剪力墙均不宜采用叠合错洞墙。 剪力墙的厚度同样需要特别注意,如果剪力墙的墙体过薄,对于剪力墙的抗震性和负载能力都会造成不小的影响,甚至会导致结构整体参数不合格的情况发生,埋下安全隐患。如果剪力墙的墙体过厚,对于住户来说可用的空间便缩小了,这无疑是空间的浪费,也给投资商带来了损失。因此,高层建筑剪力墙的厚度也应该通过严格的计算来确定。 3.3构造措施 对于剪力墙整体而言,其平面外的刚度比较低,承载能力相对比较差,但是平面内的刚度却比较高,承载能力也比较好。具有这种特点的剪力墙,需要控制好外平面的弯矩,从而使得剪力墙的平面内与平面外都能够保持在稳定的状态。根据剪力墙的受力特点,在配筋的时候要求把水平钢筋配置在剪力墙的外侧,而竖向钢筋则配置在内侧,而顶部则可以设计暗梁。通常而言,剪力墙长度以小于8m为宜,当超过8m时应利用弱连梁来进行分离。对剪力墙的连梁进行完善与调整,同样能够让剪力墙处于更加合理的受力状态,也让建筑物的抗震性能得到提升。不同截面的连梁其受剪承载力和配筋都有不同的规定要求,经过调整后的连梁弯矩、剪力值需保证其在竖向荷载作用下的安全性,这样才能够保证整个结构的安全性。

浅谈高层建筑中剪力墙结构设计

浅谈高层建筑中剪力墙结构设计 发表时间:2018-10-30T14:47:39.380Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第15期作者:吴英 [导读] 高层建筑数量的不断增加更加充分利用土地资源,在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别。 摘要:在对高层建筑开展结构设计工作的时候,首先需要对高层建筑的基本框架进行设计,针对建筑的结构设计需求,设计人员会尽量选择框架剪力墙这种常规性的建筑结构,在设计框架剪力墙这种建筑结构的时候,设计人员需要根据建筑其他部分的结构设计要求,来完善这一环节的设计工作,本文概述了剪力墙的定义及特点,介绍了剪力墙结构设计的基本要求,重点对高层建筑中剪力墙结构设计的具体运用进行了探讨,以供参考。 关键词:高层建筑;剪力墙结构设计;运用 高层建筑数量的不断增加更加充分利用土地资源,在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别,且高层建筑由于整体高度,结构内部受力情况也更加复杂。而剪力墙作为高层建筑中主要的受力及抗震构件,其设计合理与否对结构的安全及经济性有着重要影响。 1 剪力墙的定义 剪力墙是实际建筑工程中经常使用的结构墙、抗风墙和结构墙。剪力墙是可有效承受风或地震等导致的相关荷载,保障建筑物安全性和刚度的墙体,剪力墙优点在于良好的抗震性和刚度。剪力墙结构设计中,墙体的长度和高度应相对较大,而宽度则相对较小并采用钢筋混凝体整体浇筑方法。建筑设计方和施工方为满足人们对居住住房和办公楼的安全稳定性要求,已在建筑设计和施工过程中广泛的使用剪力墙,以提高和优化其整体建筑物的建筑施工质量和结构。目前,许多建筑企业已采用剪力墙取代传统建筑施工中使用的梁柱。剪力墙结构的受力情况与梁柱相当,但是剪力墙结构其稳定性更好,同时降低墙体的承受能力,保证建筑物整体的质量和安全性。 2 剪力墙结构的特点 从结构的角度来说,剪力墙的承载力很强,并且对多角度的负荷量都能够很好的承受,可以承受住高层建筑结构中的竖向和水平两方面的负荷量;其次,剪力墙在受力上与建筑物的楼板可以形成共同的受力体系,使得建筑物的实用空间的高度和宽度都有所提升[2]。第三,剪力墙及连梁在承受强烈的外力作用发生破坏时,可以有效抵消掉一部分外力作用产生的能量,为建筑物的安全系数提供有效保障。 3 剪力墙结构设计的基本要求 3.1调整楼层剪力系数 在对剪力墙进行设计时需要尽量将构件布置降到最低,采用最佳办法就是布置大开间剪力结构,从而使侧向结构可以满足高层建筑需求。此外,要保障楼层间的剪力系数是最小的,但不可高于设计标准,高层建筑整体承受的地震力与剪力墙承受的地震力之间的比不宜过大,这样才会确保结构自身的重量,从而将地震带来的破坏地降到最低,节约建筑成本。 3.2调整楼层间位移与层高 在计算楼层间的位移时,若是高层建筑建设在一个地震多发的地区,需要对楼层的标准值进行合理计算,这样可以把结构弯曲变形保留下来,在基于弯曲变形为核心的高层建筑中需要计入扭转变形。在对高层建筑进行建设时最需要考虑的问题就是楼层间的扭转变形与剪力变形。因此,对于高层建筑而言,不可以只通过对楼层间的位移进行计算来确认竖向构件的刚度,它需要将发生扭转变形的几率降到最低。 3.3调整剪力墙结构 若是剪力墙结构的连续跨高的比太小的话,就会造成建筑剪力与弯矩过大的情况出现。依据有关标准需要,施工跨度是不可以低于标准跨度的,若是高出在对建筑的连续墙进行建设时时无法保障其效果的,合理的选取跨度比可以有效的避开弯矩或是剪力过量的情况发生。在对剪力墙结构进行设计时务必要参照建筑的整体情况,对建筑结构进行全面考虑可以有效减少建筑成本。 4 高层建筑中剪力墙结构设计的具体运用 4.1 平面布置 剪力墙设计的平面布置可以灵活,但是有几个要注意的地方:①平衡、对称。建筑强设计结构有长有短。遇到较长的剪力墙时,不要全部当成一个整体,选择开洞口的方式,将墙面分成等长均匀的几段。交错不齐的剪力墙洞口会带来很多隐患,易出现刚度突变,应力集中。所以洞口宜对称布置,使得结构平面上刚度均匀,减小尽量剪力墙出现应力集中的情况。②在进行抗震设计的时候,尽量减少一字型的短肢剪力墙的布置,双向的或者多向的更能保障安全。多向或双向的设计可以形成一定的空间工作结构。剪力墙不仅需要在结构平面主轴方向双向布置,而且还应该尽量使得各主轴方向剪力墙的侧向刚度相近。③剪力墙结构与其他的结构一样,在特殊情况下也会出现刚度突变的情况。为了避免不必要的损失,在竖直方向上要从下往上的布置。④在同一个平面上的剪力墙结构质量中心和刚度中心不宜偏心过大,偏心过大时易发生扭转变形,从而发生扭转变形破坏。应沿着建筑物的全高均匀布置,侧向刚度沿着高度从下至上连续均匀,剪力墙开洞时,洞口上下对齐。⑤平面形状凹凸较大的时候,尽可能在凸出部分的端部附近布置剪力墙。当遇到建筑物周边、电梯间、楼梯间等部位时,均匀的布置剪力墙。⑥剪力墙不宜过长,超过8m 的剪力墙最好设置跨高比较大的连梁将其均匀分为若干段,使得各个墙段的高度与长度之比大于3。 4.2 墙肢截面厚度 剪力墙的厚度变化呈现阶段性的规律。阶段性即均匀平衡,连续不折断。阶段变化应严格控制在一定范围内,才能使结构不发生变形。剪力墙的材料是混凝土,在混凝土的强度等级发生变化楼层时,此楼层要避免进行剪力墙的厚度变化。高层建筑在底部的剪力墙一般厚度大,当剪力墙的厚度超过400mm 时,如果仅采用双排配筋,会形成中部大面积的素混凝土,使得剪力墙的截面应力不均匀,所以厚度超过400mm 的剪力墙,需要配置三排或四排钢筋。 4.3 剪力墙结构连梁 剪力墙结构中连梁是作为连接剪力墙平面内的梁,它不仅能够连接墙肢,还能够有效的约束墙肢。在设计连梁的时候,因连梁的刚度很大,普通配筋的、跨高比小的连梁很难成为延性构件,所以对连梁进行区分,按不同的形式分别设计。①跨高比大于5 的连梁,此类连

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