高层钢筋混凝土剪力墙结构设计研究

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1、高层钢筋混凝土剪力墙结构设计研究摘要：结合某高层剪力墙结构，首先介绍了钢筋混凝土剪力墙结构的概念设计，然后对高层剪力墙结构的受力特点进行了分析，最后讲述了墙肢和连梁的设计。关键词：钢筋混凝土剪力墙结构；高层建筑；结构设计Abstract:Combinedwithahigh-riseshearwallstructure,firstlyintroducesreinforcedconcreteshearwallstructureoftheconceptdesign,andthentohigh-riseshearwal

2、lstructureofthemechanicalcharacteristicswereanalyzed,andfinallytellsthestoryofwalllimbandthedesignofthecouplingbeam.Keywords:Reinforcedconcreteshearwallstructure;High-risebuildings;Structuredesign中图分类号：TU398+.2文献标识码：A文章编号：工程概况某住宅小区E、F栋，建筑面积为19282.6m2，32层，其中地

3、下室高4.500m，首层层高5.500m，标准层高3.000m，高度为71.500m，E栋首层平面布置图，如图1所示。本工程抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类，按6度抗震设防计算并采取相应抗震构造措施,抗震等级如表1所示。7图1E栋首层平面图表1结构抗震等级剪力墙结构的受力变形特点2.1水平荷载作用下的受力变形特点水平荷载作用下，悬臂剪力墙的控制截面是底层截面，所产生的内力是水平剪力和弯矩。墙肢截面在弯矩作用下产生的层间侧移是下部层间相对侧移较小，上部层间相对侧移较大的“弯曲型变形”，以及在剪力作用下产生的

4、“剪切型变形”，此两种变形的叠加构成平面剪力墙的变形特征。2.2剪力墙的破坏特征在实际工程中，为了改善平面剪力墙的受力变形特征，结合建筑设计使用功能要求，在剪力墙上开设洞口以连梁相连，以使单肢剪力墙的高宽比显著提高，从而使剪力墙墙肢发生延性的弯曲破坏。若墙肢高宽比较小，一旦墙肢发生破坏，肯定是无较大变形的脆性剪切破坏，设计时应尽可能增大墙肢高宽比以避免脆性的剪切破坏。剪力墙的结构布置3.1高宽比限制钢筋混凝土高层剪力墙结构的最大适用高度及高宽比应满足水平荷载作用下的整体抗倾覆稳定性要求，并使设计经济合理。本工程

5、的高宽比为2，小于“高规”规定的6。73.2结构平面布置1)在剪力墙结构中，剪力墙宜沿主轴方向或其他力向双向布置，如图1中所示。一般情况下，采用矩形、L形、T形平面时，剪力墙沿两个正交的主轴方向布置；二角形及Y形平面可沿3个方向布置；正多边形、圆形和弧形平面，则可沿径向及环向布置。抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向有墙的结构布置形式。剪力墙墙肢截面宜简单、规则。剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。侧向刚度过大，将使结构周期过短，地震作用大，很不经济。另外，长度过大的剪力墙易形成中高墙或矮墙，由于受剪承载力控制破坏状态

6、，使延性变形能力减弱，不利于抗震。2)高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时，应布置筒体，形成短肢剪力墙与筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构，并应符合规范要求。3.3结构竖向布置71)一般普通剪力墙结构的剪力墙应在整个建筑上竖向连续，中间楼层不要中断。若剪力墙不连续，会使结构刚度突变，对抗震非常不利。2)为减少上下剪力墙结构的偏心，一般情况下，厚度宜两侧同时内收。外墙为保持外墙面平整、可只在内侧单面内收；电梯因安装要求，可以只在外侧单面内收。3)剪力墙的洞宜上下对齐，成列布置，使剪力墙形

7、成明确的墙肢和连梁。成列开洞的规则剪力墙传力直接，受力明确，地震中不易因为复杂应力而产生严重震害。4)剪力墙相邻洞口之间以及洞口与墙边缘之间要避免小墙肢。试验表明：墙肢宽度与厚度之比小于3的小墙肢在反复荷载作用下，会比大墙肢早开裂、早破坏，即使加强配筋，也难以防止小墙肢的早期破坏。因此，在设计剪力墙时，墙肢宽度不宜小于3bw(bw为墙厚)，H不应小于500mm。5)抗震设计时，剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙体总高度的1/10和底部两层二者中的较大值。剪力墙的延性设计在进行构件的正截面承载力设计时，构件的延性

8、取决于构件受力时相对受压区高度的大小。当构件由受弯依次过渡到大偏压、小偏压、轴心受压时，构件的延性不断减小。剪力墙墙肢的底层往往是各楼层中轴压力最大的地方，若不对墙肢的轴压比进行限制，将使底层墙体的延性严重降低，延性降低将使结构消耗地震能量的能力减弱，在强震情况下更容易发生倒塌。由于地震时结构会产生水平力，该力在墙肢中引起的弯矩总是底部最大，故限制墙肢相对受压区高度的大小总是有利的。对