浅谈高层剪力墙结构的优化设计

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1、浅谈高层剪力墙结构的优化设计佛山南方建筑设计院有限公司广东佛山528000摘要近年来，随着我国经济的发展，迅猛发展的高层建筑体型呈现复杂化、功能多样化的综合性方向发展。居住人U密集、用地紧张以及商业竟争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。在高层建筑结构设计中，水平荷载和地震作用是设计的主要控制因素，分析水平荷载与结构体系的关系，将水平荷载产生的侧向位移限定在一定的范围内，根据建筑功能布局、尺

2、*、建筑物总高度和其他条件，选择经济而有效的结构类型和结构体系，便成为结构设计的首要问题。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性能好、抗侧刚度大、在水平荷载下位移小，形成的墙面平整

3、，没有外露的梁和柱，便于建筑室内布置，因此成为应用最为广泛的结构体系之一。关键词：高层建筑；剪力墙结构设计；要点探讨引言随着我国国民经济不断发展，对高层建筑的需求愈来愈大，且高层建筑体型日趋复杂。城市高层建筑的结构设计大多采用框架一剪力墙结构体系，这种体系由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成，框架的梁柱为刚接，框架与剪力墙可为刚接，也可为铰接。高层建筑体型日趋复杂，各种不同功能的用房综合在一起，组成形态各异摩肩接踵的高层建筑，给结构设计增加了一定的难度，而框架一剪力墙结构体系具有灵活组成使用空间的优点，比较容易满足建筑物的使用要求，而且框架一剪力墙结构体系有较高的

4、承载力，较好的延性和整体性，并且有很强的吸收地震力的能力，从而大大减小了结构木身的侧移，因此在实际工程中得到广泛的应用。木文将着重探讨影响剪力墙用量的因素，提出了如何确定剪力墙合理用量的建议，可供设计中参考采用。同时，讨论了在竖向荷载作用下框架一剪力墙结构的水平作用效应问题。-、结构设计分析1.1高层剪力墙住宅的结构设计的经济分析。剪力墙结构刚度大，整体性好，用钢量较省。在高层住宅中，幵间均较小，分隔墙较多，采用现浇剪力墙，可将承重墙减少，比较经济。另外，剪力墙外观整齐，没有露梁、露柱现象，便于室内布置。因此，在高层住宅中常采用现浇剪力墙结构。1.2剪力墙结构设计中应注意

5、的问题剪力墙结构的抗侧刚度大，结构周期小，地震响应大；剪力墙结构墙体越多，建筑物的重量越大，地震反应也大，会造成浪费；另外，剪力墙结构墙体多为构造配筋，如果配筋率太低,则结构延性差。刚度较人的结构一般震害较轻，但是，一般情况下，建筑物的刚度越大，工程费用越高。因此，剪力墙结构应满足规范中的关于结构水平位移和地震力的要求，但如果要做到安全适用，经济合理，就必须在实际工作中冇所判断，将结构水平位移和地震力控制在合理的范围内，然后检查结构的内力和配筋。1.3优化结构设计，降低工程造价优化结构设计，使结构受力均衡,技术应用得当，整体安全可靠度一致，任一结构都能同吋发挥其最大作用，

6、这样设计出的结构才能达到既经济，又合理的0的。从结构设计整体布局来看，在水平荷载作用下，剪力墙的暗柱配筋往往是构造配筋，暗柱断面的确定与剪力墙的布置奋密切的关系，而构造配筋与暗柱断面又有着一一对应关系。由于剪力墙布置的差异性，一片剪力墙两端暗柱的断面可能差6-10倍，配筋也相应差6-10倍。而剪力墙在不同方向的水平荷载作用下是具有对称性的，这样设计出的结构就会造成极大的浪费。因此，首先调整剪力墙的布置，尽可能使之对称。这样即节省了造价，又增加了结构安全性。造成结构浪费往往是由于设计人对某种结构概念理解不透而导致的。例如某42层综合楼，由内筒外框组成结构，外框柱距715m,

7、外框与内筒距离9m。设计人员将外框边梁做成1000mmx700mm,0的是增加边梁的抗剪能力，引入剪力滞后的概念，加大外框结构的刚度。实际上，该工程由于外框柱距715m,很难产生剪力滞后效应，边梁采用1000mmx700mm与采用350mmx700mm对外框的变形是相同的，不会增加结构的刚度，反而会因为增加重量，加大结构自身的负担，对结构不利。设计人员如果不能准确把握结构概念，就会造成浪费。二、高层建筑结构设计中剪力墙结构的设计（一）剪力墙的布置技巧如果要想使剪力墙结构的计算结果合理的话，必须对剪力墙进行科学合理的布置。在我们进行一般的剪力墙结构布置时，要将两个主轴方向作

8、为主要方向，而在对超长大或者平面形状比较奇特的剪力墙结构（如L形、T形、十字形等）进行设计吋，我们要平衡两个方向的剪力墙，使两个方向的刚度差异不要过大，以避免产生整体扭转。而ii在剪力墙结构布置吋，应该遵循先周边再中间的布置原则，这样布置出来的剪力墙结构才能更经济有效。另外，剪力墙并不是布置越多越好，我们应合理地对剪力墙的数量进行控制，以避免整体刚度过人，造成不必要的浪费。这样布置出来的剪力墙结构，才能将结构空间最大化利用且满足工程的经济性要求。另外，在剪力结构开洞方面，首先应在在建筑平面基础上，在不影响建筑功能使用上进行洞U