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高层剪力墙结构墙体的优化方案设计分析【摘要】高层建筑中应很好地把握剪力墙布置的度，使整个结构从抗震的角度可使地震力尽量减小，满足受力要求，保证结构的安全；从经济的角度尽可能地降低造价，以达到最经济，这样才能真正体现优化设计的意义。
【关键词】剪力墙结构；优化方案；对比分析以江西省某小区的一栋高层剪力墙为例，取地震作用为目标函数，结构的抗侧刚度为设计变量，选择适当的约束条件，通过逐步改变墙体厚度和数量来得到一个最优的结构抗侧刚度，使整个结构处于最佳受力状态，并且达到最经济的目的。
1 模型的建立本方案模型为10层剪力墙住宅结构，无地下室，建筑高度为32m 。
1.1 优化前的方案模型第一种布置方案：根据所提供的建筑资料和高层剪力墙结构布置的基本原则，初步布置剪力墙，墙厚250m，如图 1所示。
在第一种方案的基础上，将剪力墙的厚度改为200m，剪力墙数量和长度不变，得到第二方案，平面同图1。
图1 方案一的结构标准层剪力墙布置1.2 优化后的方案模型在第二方案的基础上，不改变剪力墙的厚度，而在剪力墙的数量布置上稍作改变，将个别剪力墙删去，部分分户剪力墙缩短，减少中心筒附近的较多的剪力墙，调整 x、y 方向的抗侧刚度，得到第三方案，如图2所示。
图2 方案三的结构标准层剪力墙布置2 优化前后三种模型计算结果对比分析采用中国建筑科学研究院编制的satwe软件分别对三种模型进行计算，通过对结构动力特征、内力特征、变形特征等指标来分析剪力墙布置的改变对结构优化设计的影响。
2.1 动力特征中的结构振动周期三种结构方案对应前16个振型计算的自振周期如表3所示。
gb50011—2010《建筑抗震设计规范》规定：多遇地震作用下剪力墙结构第一自振周期一般约在总层数的 0.06～0.08 倍之间。
经过演算得知，三个方案的第一自振周期均符合要求。
由表3可以看出：在方案一、二中，通过剪力墙的改变，在剪力墙数量不变的前提下，适当减小墙体厚度，结构的抗侧刚度和地震力便会减小，结构自振周期增大；在方案二、三中，当墙厚不变时，地震剪力随剪力墙数量的减少、开洞率的增大而降低，结构变形也相应增大。
剪力墙结构优化设计与经济分析摘要：在高层建筑结构设计中，剪力墙结构体系因具有整体性好、刚度大、侧向变形小、抗风与抗震性能好等特点，因而在高层建筑特别是住宅建筑中被大量采用。
本文笔者根据多年来的工程设计实践，重点对高层建筑剪力墙结构优化设计处理方法进行阐述，以提高建筑产品的性价此、降低工程造价的设计要求，可供设计人员在设计时参考。
关键词：剪力墙目录控制参数结构设计高层建筑经济分析1、前言随着我国城市化建设进程的加快，人们对住宅，特别是小高层及多层住宅平面与空间的要求越来越高，高层住宅建筑大量采用了剪力墙结构。
它相对于框架结构更为简洁、宽敞，使用功能更好，为住户的自行改造增大了灵活性，加大了使用面积，因此，在高层剪力墙结构设计中，既要发挥这种结构体系的优点，又要改进其工程费用较高的缺点，降低高层建筑剪力墙结构的造价和材料消耗量，这是考核结构设计水平的重要指标。
本文根据笔者多年来的工程设计实践，探讨了使高层建筑剪力墙结构设计更经济的措施。
2、高层建筑目标控制参数高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：2.1 轴压比主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，轴压比不满足要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。
2.2 剪重比主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。
这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。
2.3 刚度比主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。
2.4 位移比主要为限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。
2.5 周期比主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响。
高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化摘要:高层建筑通常情况都会受到高度因素的影响,造成高层建筑结构受力非常复杂,不仅建筑本身具有极大的自重和使用荷载,而且还要承受水平方向的风荷载以及地震力等侧向荷载的影响。
尤其是水平方向的风荷载和地震力等侧向荷载是建筑工程设计人员进行高层建筑结构设计过程中主要考虑的问题,因此对高层建筑结构的设计提出了很高的要求。
所以,本文就针对高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化进行浅显的分析和研究。
关键词:高层建筑结构概念设计高层剪力墙结构优化随着我国市场经济的快速发展,我国建筑行业得到了突飞猛进的发展。
在城市建设的发展过程中,高层建筑被广泛的应用。
在高层建筑结构设计过程中,建筑工程设计人员通过社会实践不断的积累丰富的高层建筑结构设计经验。
并且随着网络信息技术的应用,为设计人员进行高层建筑结构设计提供了方便,提高了高层建筑结构设计的准确性。
但是,我国很多高层建筑的结构设计都存在的一些缺陷,主要是建筑工程设计人员没有对高层建筑进行科学的概念设计,没有合理的优化高层建筑结构。
所以,建筑工程设计人员应该重视高层建筑结构概念的设计以及对高层建筑结构的优化。
1 高层建筑结构概念设计高层建筑结构概念设计主要是建筑工程设计人员通过科学的思维分析和准确的判断力,在高层建筑结构设计前期能够从宏观上决定高层建筑结构设计中的基本问题。
通常情况下,高层建筑工程设计人员是不需要进行数值计算,主要是从高层建筑的结构概念出发,根据高层建筑整体结构体系与各个分体系的力学关系、刚度关系,震害以及工程经验等相关因素获取高层建筑结构的设计思路,从而能够在整体上对高层建筑结构进行科学的整体布置。
1.1 高层建筑结构概念设计的特点高层建筑结构概念设计的特点主要包括起决定因素的水平荷载、作为关键控制因素的结构侧移、要求较高的地震设计和结构延性等。
高层建筑设计人员在进行高层结构概念设计过程中必须要充分掌握案这些特点,能够帮助高层建筑设计人员顺利的完成高层建筑结构的设计。
关于小高层剪力墙结构建筑的优化设计方法探讨【摘要】小高层建筑一般指10层～13层住宅，在我国发展迅速，既解决了住宅需求，又缓解了土地供应紧张。
当前，剪力墙结构被广泛应用在小高层建筑设计中，正确判断和合理设计剪力墙结构，已成为备受关注的重点问题。
本文通过分析小高层剪力墙结构建筑的结构体系，针对其优化设计方法进行探讨，以期通过本文的阐述促进小高层剪力墙设计技术的进一步提升，使短肢剪力墙结构也将得到更加良好的发展。
【关键字】小高层；剪力墙；建筑结构；结构设计1 小高层剪力墙结构建筑的结构体系随着社会的发展，经济水平的提高，住房条件的改善，逐渐兴起许多小高层住宅的建设，其中有大量11层、12层的小高层住宅，短肢剪力墙正广泛应用于小高层住宅建筑中。
钢筋混凝土短肢剪力墙是剪力墙体系中的一种，是指肢长和厚度比在5～8之间的剪力墙，通常采用t形、l形、z形等形式，偶尔也采用十形和一形。
短肢剪力墙结构既保留了异形柱不凸出墙面的优点，又克服了异形柱框架抗震性能不理想等缺点。
短肢剪力墙可结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本不与建筑使用功能发生矛盾；墙的数量可多可少，肢可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置；能灵活布置，可选择的方案较多，较易处理楼盖的支承；连结各墙的梁，亦随墙肢位置而位于间隔墙竖平面内，属于隐蔽型；视建筑平面及抗侧力的需要，把中心竖向交通区处理成简体或短肢剪力墙；短肢剪力墙的短墙肢虽然同异形柱框经结构体系的异形柱一样截面抗扭不利，但由于其墙肢较长，受力接近剪力墙的墙肢，结构体系趋于合理。
2 小高层剪力墙结构建筑的优化设计2.1 剪力墙墙肢截面厚度和配筋高规(jgj3—2010)第7.2.2条第1～3款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。
对短肢剪力墙结构，高规(jgj3—2002)规定其抗震等级应比表4.8.2规定的抗震等级提高一级采用，故除6度区外，短肢剪力墙的抗震等级至少为二级。
探讨高层建筑结构设计中剪力墙的优化设计摘要：本文结合作者多年的工作经验总结出，结构的概念是优化设计的基础，合理的墙体布置是优化设计的具体方法，良好的技术经济指标是优化设计的最终目的。
关键词：优化设计；结构；剪力墙；高层中图分类号： tu2 文献标识码： a 文章编号：1引言目前，我国经济高速发展，建筑行业迅速的增长，在高层住宅中钢筋混凝土剪力墙结构，由于其在使用空间上的平整性(无凸出梁柱)、房间布置的灵活性，较好的满足住宅功能的要求，受到设计师和业主的青睐，已成为高层住宅的主要结构形式随着设计理念的变化和建筑师的不断创新，建筑方案越来越丰富多彩，空中花园、错层结构、跃层户型以及大转角飘窗、隔层露台、大悬挑结构等频繁使用，这就给结构师提出了新的要求，怎样在确保结构安全的前提下，最大程度地实现建筑师的设计理念，同时又使结构布置合理、措施得当、经济指标优良，已成为摆在每一位结构师面前的现实课题。
2建筑结构剪力墙优化设计分析在目前房地产市场中，民用工程设计一般分为方案设计和施工图设计两个阶段。
方案设计由建筑师依据现行相关规范和业主要求来完成，结构设计往往是在施工图阶段，针对既定方案展开并完成设计工作。
这样一来，结构设计的质量不仅取决于设计人员的技术水平，也有赖于建筑方案的合理程度。
对结构专业而言，一个好的设计应该是安全可靠、技术合理、经济指标优良。
如果建筑师对结构知识有相当程度的了解，在方案设计时就会充分考虑建筑方案在结构上的合理性，为结构优化设计打下一个良好的基础。
在一个独立结构单元内，建筑物平面和竖向形状的规则性及均匀性，对结构经济指标影响极大，规则性、均匀性愈好，经济指标愈好，用钢量愈小。
合理的结构平面布置及竖向刚度的连续性是节约工程造价的基础，所以掌握好建筑平面及竖向布置的连续性、均匀性、规则性，控制建筑物的长宽比、高宽比、局部外伸尺寸等指标尽可能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3-2010)(以下简称《高规》)的相关要求，是结构优化设计之根本如剪力墙平面布置中应尽量可能使抗震墙正交，抗侧力刚度重心和建筑物质量重心尽量重合，竖向布置的抗侧力构件刚度均匀连续，以避免出现薄弱层和地震。
剪力墙结构设计研究论文一、引言剪力墙结构作为建筑结构中的重要形式之一，在现代建筑设计中得到了广泛的应用。
它具有良好的抗震性能、抗风性能和空间整体性，能够为建筑物提供稳定的支撑和可靠的防护。
本文将对剪力墙结构的设计进行深入研究，探讨其在建筑结构中的应用特点、设计要点以及优化方法。
二、剪力墙结构的特点与分类（一）特点剪力墙结构是由一系列纵横交错的钢筋混凝土墙体组成，这些墙体不仅承担竖向荷载，还能够有效地抵抗水平荷载，如地震作用和风荷载。
其主要特点包括：1、侧向刚度大：剪力墙能够有效地限制建筑物在水平方向上的位移，提高结构的抗震性能。
2、整体性好：剪力墙相互连接，形成一个整体的受力体系，共同承担外部荷载。
3、空间布置灵活：在满足结构要求的前提下，可以根据建筑功能的需要灵活布置剪力墙。
（二）分类根据剪力墙的开洞情况和受力特点，可以将其分为以下几类：1、整体墙：没有洞口或洞口面积小于墙体面积的 15%，其受力性能类似于悬臂梁。
2、小开口整体墙：洞口面积小于墙体面积的 15%，但洞口对墙体的受力性能有一定影响。
3、联肢墙：洞口面积较大，连梁将墙肢连接在一起，墙肢单独受力。
4、壁式框架：洞口尺寸较大，连梁与墙肢的线刚度比较接近，墙肢的受力性能类似于框架柱。
三、剪力墙结构的设计要点（一）抗震设计在地震区，剪力墙结构的抗震设计至关重要。
设计时应根据建筑物所在地区的抗震设防烈度、场地条件等因素，确定合理的抗震等级，并采取相应的抗震构造措施。
例如，加强边缘构件的配筋、控制墙体的轴压比等。
（二）墙体布置合理的墙体布置是保证剪力墙结构性能的关键。
墙体应均匀布置在建筑物的周边和内部，以提高结构的抗扭性能。
同时，应避免出现短肢剪力墙和过于集中的墙体布置，以免影响结构的稳定性。
（三）连梁设计连梁是连接墙肢的重要构件，其设计应兼顾强度和延性。
在地震作用下，连梁往往会先于墙肢进入屈服状态，起到耗能的作用。
因此，连梁的配筋应满足强剪弱弯的要求，同时要控制其跨高比和截面尺寸。
高层建筑框剪结构设计优化发布时间：2021-01-19T06:21:20.678Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年23期作者：王宇谋[导读] 经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。
框架剪力墙结构是建筑工程中常见的结构形式，常用于抗震建筑、高层建筑中，如办公建筑、高层住宅建筑等。
在框架剪力墙建筑中，由框架梁、剪力墙组成结构支撑体系，框架梁结构厚度较大，局部存在露柱、露梁等问题，即房间内局部梁、柱凸出，该问题在大户型建筑中影响较小，但在中小户型建筑中，由于其面积小、层高小，框剪结构凸出的梁柱不仅占用了室内使用空间，而且影响了室内装修和房间布置，降低了框剪结构建筑空间利用率，且一定程度上影响了室内空间舒适度和空间格局美观性。
本文就高层建筑框剪结构设计优化展开探讨。
王宇谋广东省建筑设计研究院有限公司摘要：经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。
框架剪力墙结构是建筑工程中常见的结构形式，常用于抗震建筑、高层建筑中，如办公建筑、高层住宅建筑等。
在框架剪力墙建筑中，由框架梁、剪力墙组成结构支撑体系，框架梁结构厚度较大，局部存在露柱、露梁等问题，即房间内局部梁、柱凸出，该问题在大户型建筑中影响较小，但在中小户型建筑中，由于其面积小、层高小，框剪结构凸出的梁柱不仅占用了室内使用空间，而且影响了室内装修和房间布置，降低了框剪结构建筑空间利用率，且一定程度上影响了室内空间舒适度和空间格局美观性。
本文就高层建筑框剪结构设计优化展开探讨。
关键词：高层建筑；框剪结构；框架梁；设计优化引言随着城市化进程的加快，建筑行业迅猛发展，建筑工程对承重和负载的工艺要求逐渐提高，由于框架剪力墙结构在各方面都更具优势，框架剪力墙结构逐渐在建筑行业得到广泛的应用。
1框架剪力墙结构概述框架结构具有非常大的局限性，尤其是在侧向刚度方面非常差，以及在水平荷载的基本作用下，发生的变形情况越来越严重，结构抵抗水平荷载能力方面得到很大程度上的降低。
框架结构在水平位置的灵活性方面较高，在立面处理过程中，所发生相应的改变等有关方面的特点。
高层建筑剪力墙结构优化设计摘要：近年来剪力墙体系在房地产市场上颇受欢迎，这种体系在布置上具有较大的灵活性且造价较低，尤其适合建造住宅建筑。
文章对短肢剪力墙体系在小高层建筑设计中的应用进行了分析，指出了短肢剪力墙结构布置特点和设计思路。
关键词：剪力墙；含钢量；高层建筑；结构优化abstract: in recent years shear wall system in real estate market popular, the system in decorate on has a greater flexibility and low cost, especially suitable for build residential buildings. the article on short shear wall system in the buildings of the application of the design is analyzed, and the short shear wall structure layout characteristics and design ideas.keywords: shear wall; contain steel quantity; high-rise buildings; structure optimization中图分类号：tu97文献标识码：a 文章编号：剪力墙结构刚度大，整体性好，用钢量较省，在高层住宅、旅馆等居住性建筑中，居室和客房均为小间，分隔墙较多，采用现浇剪力墙结构，可以将承重墙与分隔墙合二为一，相对来说比较经济。
另外，室内较框架结构简洁，没有露梁、露柱现象，外形美观便于室内布置。
因此，在高层住宅、旅馆中常采用现浇剪力墙结构。
将剪力墙结构运用到高层住宅、旅馆中，除具有以上优点外还有一些缺点：1)剪力墙结构抗侧刚度大，会引起较大的地震反应，使得上部结构和基础费用增加；2)由于混凝土墙体较多，使得建筑物重量增加,这也同样引起较大的地震反应，造成浪费；3)剪力墙结构中各墙肢轴压比往往较低，使得各墙肢的承载能力得不到充分发挥；4)剪力墙结构中墙体多为构造配筋,配筋率较低，使得结构延性较差。
高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析摘要：高层建筑结构设计阶段，在满足安全性、耐久性的前提下，对结构设计的优化，有利于实现建筑结构设计的经济性。
基于此，本文笔者根据多年工作经验对高层建筑结构设计存在的问题及优化措施进行简要分析。
关键词：高层建筑；结构设计；优化；一、高层建筑结构设计中的常见问题1.抗风问题因为高层建筑的楼层较多并且高度较高，所以，相对其他建筑，高层建筑更容易改变风的流动性与空气的动力效应。
由于建筑的刚架结构以及玻璃幕墙等柔性结构的刚度较小，在风荷载较大的情况下，很容易破坏建筑物的墙体、装饰结构及支撑结构，降低建筑物的稳定性。
因此，进行高层建筑结构设计时，需要对结构进行抗风设计，防止建筑物受自然因素的影响而存在隐患[2]。
2.抗震问题高层建筑抗震结构设计一直以来都是建筑结构设计中的一个难点。
因为地震属于自然因素，而每个地区的抗震设防烈度不同，计算得出的数据也并不是所有地区都适用，并且计算地震结构设计数据时，存在许多不确定性因素，加之一些设计人员的灵活性不足，不能很好地完善抗震结构设计。
3.消防问题针对高层建筑结构消防设计，在我国相关规范中有明确规定。
由于高层建筑楼层比较多，发生火灾时，高层建筑难以疏散住户，对控制火势不利，并且排烟系统设计难度大等，都是高层建筑防火结构设计急需攻克的问题[3]。
二、高程建筑结构设计常见问题的优化措施1.科学设计建筑平面针对高层建筑结构中出现的扭转问题，在建筑结构设计中，相关设计人员应以地基具体形状和建筑物功能需要等为依据，科学合理地设计建筑物外形，尽可能采取长方形、圆形等相对常规的建筑平面，提高建筑结构的稳定性。
2.提高建筑抗风荷载作用的能力为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求，对高层建筑结构进行抗风设计时，必须充分做好以下工作：1）优化基础，只有高层建筑的基础部分稳定性较强，才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。
因此，明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。
第３６卷第５期 ２ ０ １ ０年２月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥ（ ＵＲＥ Ｖｌ０Ｊ．３６Ｎｏ．５
Ｆｅｂ．２０１０ ・７３・
文章编号：１００９．６８２５１２０１０｝０５—００７３．０２ 高层建筑剪力墙结构优化设计浅析
王艳军 摘要：探讨了在高层剪力墙结构设计中怎样发挥它具有的足够的抗侧能力等优点，结合工程实例，从建筑整体结构计 算、经济含钢量等多方面探讨了高层建筑剪力墙结构优化设计处理方法和措施，以实现建筑结构设计的整体优化，从而 达到科学、合理、经济的设计要求。 关键词：剪力墙，含钢量，高层建筑，结构优化 中图分类号：ＴＵ９７３．１ 文献标识码：Ａ
剪力墙结构刚度大，整体性好，用钢量较省，在高层住宅、旅 馆等居住性建筑中，居室和客房均为小间，分隔墙较多，采用现浇 剪力墙结构，可以将承重墙与分隔墙合二为一，相对来说比较经 济。另外，室内较框架结构简洁，没有露梁、露柱现象，外形美观， 便于室内布置。因此，在高层住宅、旅馆中常采用现浇剪力墙结 构。将剪力墙结构运用到高层住宅、旅馆中，除具有以上优点外， 还有一些缺点：１）剪力墙结构抗侧刚度大，会引起较大的地震反 应，使得上部结构和基础费用增加；２）由于混凝土墙体较多，使得 建筑物重量增加，这也同样引起较大的地震反应，造成浪费；３）剪 力墙结构中各墙肢轴压比往往较低，使得各墙肢的承载能力得不 到充分发挥；４）剪力墙结构中墙体多为构造配筋，配筋率较低，使 得结构延性较差。在高层剪力墙结构设计中，怎样既发挥它具有 足够的抗侧能力等优点，又改进其工程费用较高的缺点成为一个 关键问题。因此，近年来工程界对高层剪力墙结构的优化布置给 予了更多的关注，而且也取得了一定的进展。目前，《高规》对高 层建筑的结构选型，尤其是合理布置，尚未做出一个明确的具体 的规定。因此，结合实际的工程背景，对高层剪力墙结构的优化 布置进行研究很有必要。 １ 剪力墙结构设计的优化 １．１ 剪力墙结构构件的经济含钢量 随着我国建筑结构的高度越来越高，高层建筑结构采用剪力 墙形式已经不是新鲜事务。经过我国多年的设计及成功的施工 经验累计，对高层建筑剪力墙结构构件适宜的含钢量已经有了一 些数据上的统计，该经验值统计如表１所示。依据这些含钢量的 指标可以对结构设计的经济性起到一定的指导作用。
内部形成各种各样的空隙，从而降低混凝土的密实性及耐久性。 在实践中，混凝土低温下提高温度的养护主要使用的有蓄热 法和外部加热法。具体如下： １）蓄热法：主要用于气温一１０℃左右，结构比较厚大的工程。 做法是：对原材料（水、砂、石）进行加热，使混凝土在搅拌、运输和 浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强 对混凝土的保温，以保证在温度降到０℃以前使新浇混凝土具有 足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部 保温，且要延长养护龄期。２）Ｐｂ部加热法：主要用于气温一ｌ０℃ 以上，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空 气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热。蒸汽养护：用蒸汽 使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但 因其需专门的锅炉设备，费用较高。电加热：将钢筋作为电极，或 将电热器贴在混凝土表面，提高混凝土的温度。此法简单方便， 热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。红外线加热：用 高温电加热器或气体红外线发生器对混凝土进行密封辐射加热。 ４混凝土冻融破坏 温度的交替变化对混凝土损伤和破坏主要表现在混凝土冻融 破坏。随着冻融次数的增加，混凝土的强度特性均呈下降趋势。 混凝土冻融破坏是我国东北、西北和华北地区水工混凝土建 筑在运行过程中产生的主要病害，对于水闸、渡槽等中小型水工 混凝土建筑物，冻融破坏的地区范围更为广泛。如东北的云峰水 电站，大坝建成运行不到１０年，溢流坝表面混凝土冻融破坏面积 就高达１０ ０００ ｒｎ２，占整个溢流坝面的５０％左右，混凝土平均冻融 剥蚀深度达１０ ＣｌＴＩ以上。 参考文献： ［１］艾兵，原明昭．房屋结构在日照作用下温度场的数值计算 ［Ｊ］．建筑结构，１９９５（４）：４８． ［２］龚召熊，张锡祥，肖汉江．水工混凝土的温控与防裂［Ｍ］．北 京：中国水利水电出版社，１９９９：３—４． ［３］ 宁明仁，韩军胜．北方地区水工混凝土碳化、冻融破坏及防 治浅析［Ｊ］．吉林水利，２００４（６）：２０—２３． ［４］ 陆庆．钢筋混凝土温度裂缝的分析及控制［Ｊ］．山西建筑， ２００７，３３（５）：８１—８２．
Ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ＴＥＮＧ Ｒａｎ－ｃｈＩｌｌｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ．ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ｌａｒｇｅ－ｓｐａｎ ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｃｕｒｉｎｇ ａｎｄ ｆｒｅｅｚｅ—ｔｈａｗ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ ｃａｎ ｎｏｔ ｂｅ ｎｅｇｌｅｃｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｏｎｅ ｉｍｐｏｒ— ｔａｎｃｅ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｒｅｓｓ，ｓｐａｔｉａ１ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｃｕｒｉｎｇ，ｆｒｅｅｚｅ－ｔｈａｗ
收稿日期：２００９．１０．１０ 作者简介：王艳军（１９７７一），男，工程师，中国建筑东北设计研究院深圳分院，广东深圳５１８０００ ．７４． ２第ｏ。 ｌ卷ｏ＃第２ 期）￣ 山 西 建 筑
表１含钢量经验值统计表 种类 受力纵钢筋／％ 非受力纵筋／％ 箍筋 腰筋 梁 Ｏ．３５～１．５ Ｏ．３ Ｏ．２５－－０．４ ≥２机２，≤＠３００ 柱（包括暗柱） ０．５～１．５ ０．８１２ 墙 ０．３５～０．５ ０．３５～０．５ 板 ０．３５～０．６ ０．３５～０．６ 对各种不同结构体系的用钢量的经验统计结果如表２所示。 表２单位面积钢筋量 ｋｇ／ｍ２ 多层 小高层 高层（≤８０ ｍ） 高层（≥８０ ｍ） 框架一 短肢 短肢 框架 异形柱 剪力墙 剪力墙 剪力墙 剪力墙 剪力墙
３０左右 ３０～３５ ３５－４０ ４５～５０ ５０～５５ ４０－－４５ ５０～６０ １．２剪力墙结构的适宜方案 剪力墙结构设计的方案有多种选择，选择适宜的结构形式， 不仅能保证建筑结构的安全性，而且能大幅度的降低工程造价。 在设计方案及初步设计阶段正确地选择建筑的结构体系以及构 件的截面及采用的材料，对整个建筑的经济性影响是相当大的。 选择较为合适的结构体系，可以在方案阶段总体控制成本。同时 由于上部使用功能的差别，构件截面类型也会有差异，从而导致 成本差异。因此必须在方案设计阶段确定适宜的结构形式。 层数较小（比如２０层以下）的高层住宅，可采用短肢剪力墙 结构体系。２０层以下的高层住宅采用传统的现浇剪力墙结构，各 墙肢轴压比计算值往往较小，墙体配筋为构造配筋，墙体承载能 力远远没有发挥出来，工程费用较高，这时若采用短肢剪力墙结 构，以上不足之处就可以得到解决。在７度区，２０层以下的高层 住宅采用短肢剪力墙结构，结构顶点位移、周期、水平地震剪力一 般可控制在合理的范围内。采用短肢剪力墙结构，由于合理地将
一部分钢筋混凝土墙置换成砖墙或其他砌体，使得结构自重减 轻，将偏大的结构刚度降下来，结构地震反应减少，工程费用降 低，还增加了结构的延性，使结构的抗震性能提高。 框支剪力墙结构中，上部剪力墙结构可采用短肢剪力墙体 系。在框支剪力墙结构中，为了减少上下层的刚度比，不采用加 大下层刚度的方法，而采用减少上部剪力墙体系的刚度即改用短 肢剪力墙体系，经济效果就十分明显了。 层数较多的高层住宅，最好采用传统的全现浇剪力墙体系。 在层数较多的高层建筑中，如采用短肢剪力墙体系，就使结构较 柔，结构顶点位移和层间位移就不一定能满足规范要求，底部剪 力系数也偏低，结构趋于不安全。但是，在有些情况下若采用传 统剪力墙体系，结构刚度计算值还稍偏大时，可将较大的墙肢开 设结构洞，或将窗台改为砖或其他砌体等措施加以微调。 ２工程实例的分析 本工程位于我国南方某市，住宅小区总建筑面积达１０＿８万 ， 与本工程类似的住宅楼达１０多栋。如果通过对一栋楼进行结构 设计分析，找到其中可优化改进的地方，就可使结构设计得到部 分的优化、提高建筑产品的性价比、降低单件造价和整个小区的 工程造价。进行结构设计分析的住宅楼为地下２层，地上１６层，标
准层平面布置图如图１所示。总建筑面积约２万ｍ２。地下２层 为车库和物业办公用房，层高均为３．６ ｍ，首层商业层高３．４ ＩＴＩ， ２层及２层以上层为住宅，层高为２．８ ＩＴＩ。建筑类别为丙类。 Ⅱ类场地，土质不均匀。
图１ 标准层结构布置图 剪力墙及墙厚根据规范及工程层数、层高情况取值如下：１层 及地下层２５０ ｍｍ（地下层外墙厚３００ ｍｍ），２层及２层以上外墙 ２００／Ｔｉｍ，内墙１８０ ｌ＇Ｙｌｍ。结构整体计算中剪重比较大结构整体布 置有继续优化的可能。从节省造价角度考虑，暗柱、连梁等处构 件根据计算结构按构造要求配筋（包括局部按计算配筋的），其中 墙体分布筋基本与规范最小配筋及其他构造要求相吻合。优化 结构设计不只是抽钢筋。一栋建筑方案产生后，结构的选型和布 置就存在优化与否的问题。但是，任何建筑体型都可能有最规则 的和最经济的结构布置方案。所以，真正的优化应是全过程的需 要各专业的密切配合。经过优化后的计算指标如表３所示，经济 指标如表４所示。 表３优化后的计算指标 结构 振型号 周期 平均 基底地震剪力／ｋＮ 最大层间位移角 方案 Ｓ 系数 ｘ方向 ｙ方向 Ｘ方向 ｙ方向
１ １．８３９ ５ １．００ 原方案 ２ １．４００ ６ ０．６３ １ ８６１．８６ １ ５０８．９９ １／２ ３７６ １／１ ６２３ ３ １．３４１ ９ ０．３８ １ １．９９０ ３ １．ｏ０ 优化后 ２ １．６６１ ０ ０．９５ １ ５５３．４５ １ ３０２．９７ １／１ ９０ｌ １／１ ４１７
３ １．４８３ ９ ０．０６ 表４优化后的经济指标 钢筋／ｋｇ・ｍ一 混凝土／ｍ・ｍ一２ 方案 梁 板 墙 ｌ楼梯 总计 总计 原方案 ７．Ｏ６６ ８．１９８ ３３．２２３ Ｉ １．１３４ ４９．６２１ Ｏ．２９８ 优化后 ８．５２ ８．１３８ ２７．３２５ ｌ １．１３４ ４５．１１７ ０． Ｍ
