论高层建筑剪力墙设计

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1、论高层建筑剪力墙设计摘要：文章从剪力墙的设计原则、梁板布置原则、设计过程来进行分析，让设计人员对剪力墙的设计认识更加深刻。　　关键词：高层；剪力墙；布置；原则；分析　　现代剪力墙在建筑结构设计中的应用越发普及，结构设计人员必须结合相应规范，熟悉剪力墙的受力特性，构造要求，才能够针对不同的结构形式，合理利用剪力墙，做出安全、合理、经济的结构设计。　　1剪力墙布置原则　　剪力墙的位置　　剪力墙布置应尽量规整、均匀、对称，且贯通全高，使建筑物具备合理的双向刚度；并尽可能使结构的刚度中心和质量中心重合，以减少扭转。　　控制结构楼层层间最大

2、位移与层高之比≤1/1000。　　剪力墙的竖向布置应自下而上逐渐减小，避免刚度突变，楼层的侧向刚度不宜小于相邻上一层的70%和其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%。　　楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%。　　筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。当不能判断时，可控制第一振型下一般剪力墙底部地震剪力不应小于总剪力的50%。　　房间内不出现凸角，剪力墙的门窗洞宜上、下对齐。　　剪力墙的间距　　为了保证楼盖的侧向刚度，避免

3、水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形，应控制剪力墙的最大间距。　　剪力墙的厚度　　剪力墙厚度取值由以下因素确定：　　通过结构分析，在满足最大层间位移、周期比、位移比的各项指标确定每层剪力墙的厚度。　　不同抗震等级的轴压比的限制。　　构造性及稳定性要求。对于普通的住宅建筑在7度或8度地区，墙厚大多情况下是按稳定性和构造要求所控制的。　　首先剪力墙厚度应满足《高层建筑混凝土结构技术规程》条条规定，当不能满足上面几条的时候应按《高规》附录D计算墙体的稳定，从大量工程实例看，按《高规》附录D计算的墙厚比《高规》条条规定的小得多。故稳定性一般会

4、满足；此时剪力墙墙厚主要由构造与施工要求控制。　　剪力墙的数量　　与结构体型、高度等有关。从抗震性考虑，增加剪力墙数量，虽然结构抗侧力的能力提高，同时结构所承受的地震力也加大，材料用量增大，二者不一定是成正比。因此，可尽量减少剪力墙的布置量及结构自重，只需满足侧向变形的限值即可，剪力墙轴压比基本接近。　　一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。当不能判断时，可控制第一振型下一般剪力墙底部地震剪力不应小于总剪力的50%。　　2梁板布置原则　　对高层住宅，荷载一般不大，楼板绝大多数均为构造配筋，

5、板厚就决定了楼板用钢量的大小，所以楼板厚度一般按挠度、裂缝及板内设备穿管的最低要求取值，不必过厚。　　阳台：h=90mm。屋面板：h≥120mm，屋面板负筋拉通筋应优先用Φ10@200或Φ10@180，板面通长钢筋不足时，板支座处另设计附加钢筋，施工图中应注明贯通钢筋与附加支座钢筋应间隔错开布置。　　楼层梁布置时，应保证梁具有简单明确的传力路径，避免多重次梁、多次传力的情况。剪力墙结构中的梁经济跨度一般在～之间。　　若非刚度及连接一字形墙的需要，不宜设置高连梁。　　建筑的洞口顶可设置后浇过梁，再砌梁上填充墙。　　较小跨度的板上有隔

6、墙或开有洞口时，墙位置或洞口边可不设置梁，可在板内设置加强筋的方式予以解决。　　3剪力墙结构分析　　主要计算方法与计算程序。结构的内力与位移可按弹性方法计算，采用中国建筑科学研究院PKPM建筑结构CAD系列软件进行整体电算。　　地震作用计算方法。SRSS+考虑质量偶然偏心。CQC+考虑质量偶然偏心。CQC+考虑双向地震作用扭转效应。　　对于两个方向均为3　　结构构件设计的各种参数或标准。采用SATWE程序计算时各构件的主要参数：梁的刚度增大系数，；梁端弯距调幅系数；梁跨中弯矩增大系数；连梁刚度折减系数；及支承楼面主梁的连梁刚度不应

7、折减）梁扭矩折减系数；柱、墙活荷载不折减；传给基础的活荷载按规范折减；回填土对地下室的约束取为3；考虑模拟施工加载2；地震作用振型组合数取不少于9个个）；当考虑扭转耦联时，振型数不应小于15个。同时振型数应保证振型参与质量不小于总质量的90%。考虑梁、柱、混凝土墙的粉刷重量，混凝土容重取26KN/m2；活荷质量折减系数取；风荷载信息中的结构基本周期T1宜按实际计算结果填写；周期折减系数取；结构的阻尼比取5%。　　计算调整。若层间位移角不满足规范要求，可采取以下措施：查看位移文件以确定哪些楼层位移角超限，一般情况是结构中上部楼层，若

8、超限不多，可通过提高剪力墙变厚度位置加以解决，否则需增加剪力墙的布置量或关键连梁的高度。　　若周期比、位移比不满足规范要求，可采取以下措施：将结构周边程序定义为连梁的梁改为框架梁或增加连梁高度，以增加结构外围刚度；减少结构中部剪力墙布置量及降低连梁