剪力墙设计在高层建筑结构设计中应用分析

《剪力墙设计在高层建筑结构设计中应用分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、剪力墙设计在高层建筑结构设计中应用分析摘要：因剪力墙结构具有刚度大、抗震性能好等优点，在高层建筑施工中得到了广泛的应用。本文结合个人工作经验对此进行分析，使剪力墙设计得到优化，促进建筑行业的发关键词：高层建筑；剪力墙结构；设计随着社会经济的快速发展，我国的建筑行业得到了迅猛，同时高层建筑施工项目也呈不断上升趋势。在高层建筑结构设计中经常采用剪力墙结构，如何有效保证高层建筑剪力墙结构的安全性、稳定性，是对结构设计不断优化的最终目的，也是建筑结构设计师不断深入研究的课题。1剪力墙结构的概念及结构能效剪力墙结构是建筑的主要承载部分，并且还是承担地震、风等

2、传递水平载荷导致的轴力、剪力以及弯矩等结构构件，同时也是建筑的分隔墙和围护墙，所以在布置剪力墙的过程中，应该满足建筑物的结构布局和平面布局，剪力墙结构的开间相对较小，高层建筑的楼层盖板通常选用现浇的混凝土结构平板，这样，其空间结构的利用率更高，能够有效节约建筑的层高。剪力墙结构的整体性和空间作用都非常好，并且具有很强的承载性能和抗侧力性能，因此，许多高层建筑都采用剪力墙结构。2剪力墙运用的基本原则剪力墙结构具有很多优良的性能，但也要依据一定的原则。因为剪力墙结构的刚度不是越大越好，也不是数量越多越好，一味的增加结构刚度会使结构的延性作用将降低，从而

3、降低抗震性能。所以在设计中必须考虑剪力墙设计的基本原则，这样才能保证其功能发挥。2.1数量控制剪力墙在结构中整体性较好，具有较大的刚度且水平位移小，可以最大限度的满足结构的性能需求。近些年高层建筑以及住宅都选择了剪力墙结构作为其主要的承载系统。但是在工程中设计人员会按照经验以及实际情况分析选择剪力墙的应用形式和数量等。其中数量选择就成为一个重要的基本原则。设计工程师如果安排过多的剪力墙则会导致其不能充分发挥其真正的作用，反而为成本支出背上不必要的负担。所以对剪力墙的数量选择是工程实践的重要原则之一，选择数量的时候应注意对建立起的自重以及短肢剪力墙的

4、刚度进行分析，控制最小剪力系数，以此控制剪力墙的合理数量。2.2楼层间剪力控制剪力墙在设计中应考虑楼层之间的最小剪力系数。在施工中要求降低房屋的自重，且保证建筑的抗震性能。由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小，设计时宜布置适当数量的长墙，或利用电梯，楼梯间形成刚度较大的内筒，以避免设防烈度下结构产生大的变形，同时也形成两道抗震设防。在基础上对剪力墙进行大开间的处理，让剪力墙的侧向刚度增加。这样才能合理的控制工程的成本支出。2.3剪力墙连梁超限调整剪力墙在建筑应用中，其设计的要求是剪力墙跨高比例在一定范围内进行总体规划。如果跨高比

5、例小于2.5则容易出现一种剪力墙和弯矩超过规定的情况，即超限。所以剪力墙在设计中基本应遵照剪力墙结构的连梁跨高比小于2.5的基本原则、但是应注意的是剪力墙获的连梁跨高比例不是越大越好。例如：某工程中保证了剪力墙刚度固定的原则，设计时选择剪力墙的连梁跨高比为5-6之间，但是在实际设计计算时发现其剪力或者弯矩都会出现超限的情况。而这样的选择直接导致剪力墙设计出现了不满足实际需求的情况。所采用的克服措施是剪力墙的连梁跨高比超过5的时候，剪力墙就应选择框架梁进行调整，以此满足建筑设计的基本需求。3剪力墙结构的优化设计3.1工程概况本文以某高层建筑为例，该高

6、层建筑总共16层，还有2层地下室，总建筑面积为1.075X105m2。该高层建筑的剪力墙结构的参数表现为：地下层以及1层的剪力墙厚度为250mm,2层以及2层以上的外墙为200mm，内墙为180mm。原设计方案中，其剪力墙结构在X方向的最大层间位移角为1/2376,Y方向的最大位移角为1/1623.通过对剪力墙结构进行优化设计之后，剪力墙结构在X方向的最大层间位移角降低至1/1901，Y方向的最大位移角降低至1/1417，经过优化设计之后，不但提高了高层剪力墙结构以及整体建筑的稳定性，还节约了大量的梁、板、墙等的钢筋以及混凝土的用量，显著地降低了建

7、筑成本，具有非常好的经济性。3.2高层剪力墙结构的优化设计3.2.1高层剪力墙结构方案的优化设计高层剪力墙结构的设计方案多种多样，在选择高层剪力墙结构方案时，应该选择正确的建筑结构体系以及构件需要的材料。层数低于20层时，通常采用短肢剪力墙结构方案。该种结构设计方案的水平地震剪力、周期和位移等都能够被控制在合理的范围内，并采用现浇剪力墙结构，合理地将钢筋混凝土墙置换成砌体或者砖墙，这样不仅能够提高建筑结构的整体刚度，减轻结构的自重，还能够有效降低工程成本。对于层数超过20层的建筑，如果采用短肢剪力墙结构方案，结构较软，结构顶点位移以及层间位移就不能

8、够满足相关的设计要求，并且剪力系数较低，影响建筑整体结构的稳定性和安全性，因此，采用全现浇剪力墙结构方案，当结构刚度计算值