高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)淺析

1、<p>　　高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)淺析</p><p>　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑也來(lái)越多的應(yīng)用在日常的生活中，而對(duì)于高層建筑的質(zhì)量也受到更多人的關(guān)注，在高層建筑的施工中，剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，本文就以此為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行論述，并在其基礎(chǔ)上指出剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的最佳方案和具體的實(shí)施措施，希望對(duì)于今后的高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化起到一定的幫助作用。 &l

2、t;/p><p>　　關(guān)鍵字：高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)措施 </p><p>　　Abstract: with the development of economy, high-rise building more and more application in the daily life, but also by more and more people's

3、attention for high-rise building quality, in the construction of high-rise building, optimization design of shear wall structure is key, this article as a starting point, the high-rise shear wall structure optimization t

4、echnology index design was discussed, and pointed out that the shear wall structure optimal design and the concrete implementation measure</p><p>　　Key words: high-rise shear wall structure optimization desi

5、gn principles design measures </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　城市人口的增加促進(jìn)了大規(guī)模的城市高層建筑的發(fā)展，高層建筑在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一般具有以下特征，即水平荷載是決定性因素，側(cè)移為施工的控制指標(biāo)，軸向變形不能夠忽視等，這些成為搞成建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)中不可缺少的特點(diǎn)，在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)中一定要遵守。在

6、遵守高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)的同時(shí)，剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還有一定的原則。下面本文就從這些設(shè)計(jì)原則出發(fā)進(jìn)行論述，指出高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳方案和相應(yīng)的措施。 </p><p>　　一 高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　高層建筑剪力墻的設(shè)計(jì)需要遵循一定的原則才能保證建筑物的安全和穩(wěn)定，由此可見(jiàn)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中除了需要對(duì)位移限制值的要求之外，還需要考慮到框架結(jié)構(gòu)中各抗側(cè)力構(gòu)建的作用，

7、重點(diǎn)要把握好以下幾個(gè)設(shè)計(jì)的原則。 </p><p>　　首先要堅(jiān)持剪力墻連梁超限的調(diào)整原則。在進(jìn)行高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要保證剪力墻的連梁跨高比不小于2.5，避免出現(xiàn)剪力和彎矩超過(guò)規(guī)范值的現(xiàn)象，需要注意的是，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中要充分的考慮到實(shí)際的情況，結(jié)合規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次需要保證樓層最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則。在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要盡可能的減小剪力墻的布置，設(shè)計(jì)為大開(kāi)間剪力墻布置方案

8、，同時(shí)需要使樓層的最小剪力系數(shù)接近規(guī)范的極限值，保證短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩不能夠超過(guò)40％。最后需要堅(jiān)持樓層層間最大位移和層高位移的調(diào)整原則。在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于一般的高層建筑，重點(diǎn)要把握好樓層之間的剪切變形以及扭轉(zhuǎn)變形，要盡量的滿(mǎn)足位移的需求，對(duì)于該層建筑需要盡可能的減小扭轉(zhuǎn)變形。 </p><p>　　二 高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最佳方案 </p>&l

9、t;p>　　高層建筑剪力墻結(jié)果的設(shè)計(jì)方案有多重選擇，選擇好恰當(dāng)?shù)姆桨覆粌H能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，同時(shí)也能夠最大限度的節(jié)約工程的造價(jià)，為施工企業(yè)帶來(lái)較多的經(jīng)濟(jì)利益，所以說(shuō)必須要在方案的設(shè)計(jì)階段選擇好最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。對(duì)于20層以下的高層建筑，可以選用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系，能夠合理的將一部分鋼筋混凝土墻轉(zhuǎn)換為磚墻或者是其他的砌體，這樣能夠減輕建筑物的自重，降低結(jié)構(gòu)剛度，同時(shí)也能夠環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)地震的反應(yīng)，增加結(jié)構(gòu)

10、的延性，保證高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。由此可見(jiàn)，在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)沫h(huán)境，綜合設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并選擇好最佳的設(shè)計(jì)方案，這樣才能夠保證高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。 </p><p>　　三 高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)措施 </p><p>　　上文中從高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及最佳設(shè)計(jì)方案的選擇兩個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的論述，下面本文結(jié)合自身的設(shè)

11、計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，論述優(yōu)化高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施。 </p><p>　　（一）強(qiáng)調(diào)對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑物的功能和形式也向著更加多元化和多樣化的趨勢(shì)發(fā)展，高層建筑物的功能更加齊全，因此說(shuō)當(dāng)各個(gè)樓層的功能不一致的情況下，需要設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的過(guò)程中采取相應(yīng)的變化措施，轉(zhuǎn)變樓層的結(jié)構(gòu)布置，以加強(qiáng)對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。為此，首先

12、要明確，由于高位轉(zhuǎn)換時(shí)質(zhì)量較大且剛度較大的轉(zhuǎn)換層升高，調(diào)整轉(zhuǎn)換層本身以及其上下的剛度比使其更加接近是必要的，這一點(diǎn)一定要明確，同時(shí)還需要注意，轉(zhuǎn)換層本身的剛度不宜過(guò)大，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以通過(guò)水平的作用力進(jìn)行空間分析檢查，看其附近的層間位移角是否均勻，對(duì)于不均勻的情況需要及時(shí)作出優(yōu)化處理。除此之外，還需要盡量的選用質(zhì)量和剛度較小的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式，在計(jì)算的時(shí)候要多選取參與組合的振型數(shù)，要通過(guò)計(jì)算仔細(xì)的分析建筑結(jié)構(gòu)中可能會(huì)出現(xiàn)的薄弱部分，研究

13、出具體且可行的內(nèi)力分配情況方案，采用調(diào)整內(nèi)力的方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 </p><p>　?。ǘ﹥?yōu)化連梁的設(shè)計(jì) </p><p>　　高層建筑連梁設(shè)計(jì)中，要根據(jù)《高規(guī)》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，對(duì)于抗震以及非抗震兩種情況要明確把握，要明確兩種情況的跨高比有小于2.5以及大于2.5兩種情況，而在截面受剪承載力以及配筋方面也有不同的規(guī)定。針對(duì)上述情況，在高吃呢個(gè)建筑連梁的設(shè)計(jì)中，需要將其進(jìn)行塑形調(diào)幅，降低

14、剪力設(shè)計(jì)值。對(duì)連梁進(jìn)行塑形條幅有兩種方法，首先是在內(nèi)力計(jì)算之前將連梁的剛度進(jìn)行折減，另一種方式則是在連梁內(nèi)力計(jì)算之后，將其彎矩和剪力組合值乘以折減系數(shù)得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，但是需要注意的是在這個(gè)過(guò)程中對(duì)于連梁的鉸接處理。 </p><p>　?。ㄈ┌盐蘸眉袅Φ暮穸仍O(shè)計(jì) </p><p>　　高層建筑抗震規(guī)范中規(guī)定，八度地震設(shè)防區(qū)的剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)至少要在二級(jí)以上，這樣能夠防止因?yàn)閴w的平

15、面外剛度較小且穩(wěn)定相較差導(dǎo)致高層建筑在偏心荷載的作用下壓屈失穩(wěn)。但是規(guī)范中的規(guī)定在實(shí)際剪力墻設(shè)計(jì)中還存在著一些問(wèn)題，剪力墻的厚度就是一個(gè)不能忽視的因素，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中需要把握好剪力墻的厚度，這樣才能夠達(dá)到既美觀又實(shí)用的效果。 </p><p>　?。ㄋ模?duì)剪力墻底部加強(qiáng)部位的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施 </p><p>　　一般情況下，高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，底部加強(qiáng)部位的高度可以選擇嵌固部位以上墻肢

16、總高度的八分之一以及底部?jī)蓪痈叨戎械妮^大值，對(duì)于底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，剪力墻設(shè)計(jì)中對(duì)剪力墻底部的加強(qiáng)部位的高度可以選取框支層加框支層以上兩層的高度和墻肢總高度的八分之一的較大值。但如果將地下室的頂板作為嵌固部位，當(dāng)建筑物在地震作用下的屈服部位將會(huì)發(fā)生在地上的樓層，這樣同時(shí)會(huì)影響到地下層，在這種情況下，加強(qiáng)部位的范圍需要延伸到低下一層，這樣才能夠起到加固的作用，保證整個(gè)建筑的堅(jiān)固性能。 </p><p>　　

17、（五）在剪力墻優(yōu)化設(shè)計(jì)中要避免出現(xiàn)獨(dú)立的小墻肢 </p><p>　　高層建筑剪力墻設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定了，對(duì)于矩形截面獨(dú)立墻肢的截面高度不宜小于截面寬度的五倍。因此說(shuō)在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要盡量避免獨(dú)立小墻肢的出現(xiàn)，其可以通過(guò)合并洞口的方式予以消除，或者合理布置剪力墻，使得小墻肢成為墻體的邊緣，這樣能夠保證其受力狀況明顯的好于獨(dú)立的小墻肢，只是在設(shè)計(jì)的時(shí)候適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)配筋就可以。需要注意的是，剪力墻結(jié)構(gòu)需要具備足夠

18、的延性，將高層建筑剪力墻設(shè)計(jì)成為彎曲破壞的延性剪力墻，能夠最大限度的避免脆性的剪切破壞，保證建筑物的穩(wěn)定性。 </p><p>　　結(jié)束語(yǔ)：高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于建筑的整體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性具有重要的作用，在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要根據(jù)高層建筑工程的具體特點(diǎn)，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)等各方面因素進(jìn)行準(zhǔn)確和分析之后在進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中要我把握好上文中提出的幾點(diǎn)優(yōu)化措施，只有這樣才能夠設(shè)計(jì)出質(zhì)量可靠的高層建筑

19、。希望通過(guò)本文的論述對(duì)于今后的高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的幫助作用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 康恒 高層住宅建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012年第18期 </p><p>　　[2] 耿超 淺析某高層框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施 建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2011年第12期 </p