探讨高层民用建筑的剪力墙结构设计.pdf

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1、2013年3月■艴目蔫商规划与设计【文章编号】1673—0038(2013)07-0035—02探讨高层民用建筑的剪力墙结构设计解倩(阜阳市建筑设计研究院阜阳市236000)摘要：为了保证高层建筑的经济性能与结构安全性能，科学合理的剪力墙结构势在必行，所以结构设计人员应该根据相关的规范要求和建设单位的需要，对高层结构体系进行合理的选择和优化。关键词：高层建筑；剪力墙结构；剪力墙布置随着我国国民经济的显著进步和城市化建设的飞速发展，尤其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

2、经越来越广泛、并且越来越普及。高层剪力墙和传统的框架结构相比较，高层剪力墙结构显得更为通透、宽敞，不仅能够有效提高使用面积，还能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比较少，整体性较强，结构刚度也比较大，除此之外还可以在宾馆和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，因此相比较而言经济性也比较高。本文针对高层剪力墙结构的设计进行了一定的分析和探讨。1高层剪力墙结构设计

3、分析1．1高层剪力墙结构的抗震设计高层剪力墙结构在地震中会出现严重的破坏，经过相关机构对我国历史上的地震记录分析研究表明，其根本原因就在于高层剪力墙结构的底层剐度与上部刚度之间的差距太过于悬殊，如果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。所以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。此外，因为不同地区的抗震设防烈度也不尽相同，所以在高层剪力墙结构设计中对于抗震方面也要有区别对待，以保证其经济合理性。1．2高层剪力墙结构的布置(1)布置原则：结构

4、布置力求简单、规则、对称，刚度和承载力分布变化均匀，并尽量使结构的刚度中心和质量中心重合，以减少扭转。不应采用严重不规则的结构。结构平面不对称，造成质量和刚度偏心；结构抗侧力构件不对称或荷载，质量分布不均匀；结构上下层的质心]同一铅垂线上：结构单元过长等等一旦地震时会造成地面运动时的相对位移差从而会引起结构的扭转效应，影响建筑物的安全。(2)剪力墙平面布置宣沿主轴方向布置。矩形、L形、T形等两个方向的建筑平面时剪力墙宜沿着两个主轴方向布置；对“△”形、“Y”形平面宜沿着三个轴线方向布置剪力墙；对于环形平面可沿径向及环向布

5、置剪力墙。剪力墙的平面布置各个方向的侧向刚度相差不宜过大应尽量接近。内、外剪力墙应尽量拉通、对直保持连通性。抗震设计时不应采用仅单向有墙的结构布置。(3)剪力墙竖向布置宜均匀连续，避免刚度突变，避免形成薄弱层，结构承载力和刚度宜自下而上逐渐减小。剪力墙尽量落地当有底部取消部分墙体时结构上要调整落地剪力墙的布置且要满足高规中关于转换层的相关规定：中间层以上楼层取消部分墙体时其取消量不宜多于总墙量的1／4，顶层可适当增加但也不宜超过总墙量的1／3。此外剪力墙洞口大小、位置及数量对剪力墙结构影响很大，故门窗洞口宜上F对齐、成列

6、布置，形成明确的墙肢和连梁，避免墙肢宽度相差悬殊的洞口设置；抗震设计时一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙，全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙。1．3剪力墙墙肢截面剪力墙的截面应符合高规墙体稳定验算的要求。一、二级剪力墙：底部加强部位不应小于200mm，其他部位不应小于160ram；一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于220ram，其他部位不应小于180ram。三、四级剪力墙：不应小于160mm，一字独立剪力墙底部加强部位不应小于180mm。剪力墙墙肢截面形状宜简单、规则均匀，尽可能采用“T

7、”、“L”、“I”、“[”形等截面墙体实际工程中也有用到“Z”、“F”截面墙体，避免一字墙的出现。～字墙的平面外稳定性很差，对于结构的抗震不利。此外当墙肢过长的时候(各墙段的高度与墙段长度之比大于3，墙段长度大于8m)，结构整体计算中这类墙肢承受了很大楼层剪力，而其他小的墙肢承受较少的剪力，一旦地震力施加到建筑物上的时候这·35-规划与设计童两宙蒜瞄2013年3月类墙体吸收的地震力较大容易先遭到破坏，抗震不利。因此较长的剪力墙宜开设洞口使其分成长度均匀的若干墙段。需要注意的是开结构洞的前提是在结构或墙肢的刚度和承载力都有

8、富余的情况下更有利于结构的受力和抗震的。不能将普通剪力墙开洞成为短肢剪力墙，不能不根据结构的实际情况盲目开洞。1．4高层剪力墙结构的连梁设计连梁在高层剪力墙结构中是一项关键的耗能构件，其剪切破坏将对结构抗震产生十分不利的影响，并且还会极大地降低结构体系的延性。(1)当连梁的跨高比小于5时其承受的竖向荷载不大，弯矩较小