小议高层建筑剪力墙结构优化设计

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1、小议高层建筑剪力墙结构优化设计　　摘要：伴随着社会经济的快速发展，高层建筑物开始在社会的各个角落拔地而起。而高层建筑物的施工建设对其设计方案具有非常高的要求。尤其是剪力墙的结构设计，更是整个设计方案中的一大要点。鉴于此，本研究讨论了一些筑剪力墙结构设计优化的方法，为设计人员提供简单的参考。关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化设计　　1高层建筑剪力墙结构设计优化的一些方法　　剪力墙是建筑物非常重要的承力结构，特别对于高层建筑来说，它的结构设计关乎整个建筑的安全性与稳定性。但是，很多设计者为了保证剪力墙的可靠性而往往把它设计的十分复杂，结果反而使其的性能有所下降。因此，必须采

2、取一些可行的方式优化它的结构设计。　　高层建筑剪力墙是整个建筑结构中重要的承力结构，它一般会受到其他结构部分的水平拉力、纵向压力等作用，同时具有较大的横向刚度。因此，设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，并与实际的工程背景相结合，对高层剪力墙结构的优化进行认真研究是有必要的。从实际工程设计以及工程建设方面来看，剪力墙的优化设计主要包括剪力墙的分布密度、分布位置、施工层数以及抗震性、抗压性、抗拉性等几个主要方面。　　剪力墙结构的空间布置优化　　剪力墙结构的空间布置是其结构优化设计的重要方面，其原因在于，倘若它的空间布置处在非常合理的位置的情况下，就可以在一定程度上简化其整体

3、结构，且可以有效地减少其数量。在具体进行空间布置时，剪力墙尽可能布置在结构周边外围护墙位置，在结构中部宜减少剪力墙的布置量，且各墙肢布置时应使用整体式铸造结构，并使用强度大的混凝土结构，以尽量较少其外部构建，简化其整体结构，从而获得获得满足规范要求的抗侧、抗扭刚度。同时，在剪力墙连续转折及小墙垛布置时，宜使用转折处平滑过渡、小墙垛适当削平等施工设计方案，以减小其对外缘构件的影响。　　剪力墙的内部构造的优化设计构造　　剪力墙的特点是平面外刚度及承载力相对很小，而平面内刚度及承重力大，这就要求在剪力墙的结构设计及施工时对弯矩进行适当的控制，具体做法是精确地计算墙体受力分布，

4、从而决定弯矩的角度以及曲度。而在剪力墙中抗震墙的的结构设计中，应当满足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件，一般剪力墙墙体配筋要求是水平钢筋放在外侧，竖向钢筋放在内侧，在钢筋的选择是，尽量选择韧性好延展性稍强的钢筋，并注意铺设的密度；除此之外，还应该在剪力墙的顶部设施是适当大小的暗梁，从而满足连梁、框架梁纵筋及剪力墙竖向钢筋锚固需要，并且按照实际需求配置纵筋和箍筋，并将接缝焊接紧密，从而在内部实现剪力墙的结构优化。　　剪力墙开口部分的结构优化　　有些时候，剪力墙会承载一些横梁、楼板等结构，而会在墙体上设置一些开口。而开口的开凿无疑会影响到剪力墙整体的性能。而为

5、了弥补这种性能上的损失，设计人员往往会增加一些附属结构来进行弥补。但是这些结构会在一定程度上使得剪力墙结构复杂化。为了解决这个“矛盾性”问题，可以采取一些优化方案，如对于小开口的整体墙，因洞口的影响，墙肢间不是直线应力分布，但偏离不大，在整体墙计算方法的基础上可加以修正；在对抗震性能的结构设计时，则应当尽量避免在洞口与墙边或两个洞口之间形成墙肢截面，并可以设置一些简单的类似支架功能的结构体，从而达到剪力墙开口部分的结构优化的目的。　　剪力墙施工设计方案的选择　　根据一项统计数据显示，在剪力墙的结构优化设计中，设计方案阶段是最重要的控制阶段，其在整个优化设计工作中所占据的

6、影响力占到了总体的70%，可谓是最关键的阶段。也就是说，整个剪力墙优化设计工作能达到什么样的高度，关键就在这个阶段之中。因此，在方案阶段应考虑结构形式的合理性与经济性，并使建筑功能与结构布置结合，最终确定其设计方案和改进方法。其具体做法是：将设计队伍按照合适的方法分成若干组，每一个组单独进行设计工作，并拿出具体的设计方案，最后将各个方案汇集起来综合的进行比较，优胜劣汰，并吸取每一个方案的优点，汇集成一个新的总方案。并将这个方案交予专家组仔细论证，以求得相关的改进意见，最终形成最优的设计方案。在施工方面，根据实际研究，超过20层的建筑物结构最好还是采用传统的现浇剪力墙，如

7、若采用短肢剪力墙体系，结构就会较柔，结构顶点位移和层间位移规范要求就不一定能够得到满足，底部剪力系数也偏低，就会造成不安全的结构，因此应根据实际需要选择合适的结构体系，而且还需要尝试性的施工，也即先施工一小部分墙体，验证其是否满足实际需求，然后再进行全面性施工。最后需要说明的一点是，有时在采用传统的现浇剪力墙结构时，若出现结构的刚度过大的情况时，可以采用在墙肢上开孔，或者将窗台改成砖砌结构等措施进行调整。　　连梁结构的优化设计　　连梁结构式剪力墙最为重要的组成结构之一，它的优化设计情况往往会在很大程度上影响到整体的结构优化效果。在工程上，