优化设计高层住宅楼的剪力墙结构

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1、优化设计高层住宅楼的剪力墙结构丙南有色昆明勘测设计（院）股份有限公司云南省昆明市650000【摘要】剪力墙结构是高层住宅楼使用最多的建筑结构，相对于传统的框架结构具有优良的特性，对剪力墙结构进行优化设计能够有效提升高层住宅楼的品质。因此木文将对高层住宅楼剪力墙的概念设计进行分析，研宄高层住宅楼剪力墙结构设计和计算设计的优化。【关键词】优化；高层住宅楼；剪力墙近年来大量农村人口涌入城市，城市住宅需求量不断增加，怎样在有限的土地上为更多的人口提供住所成为城市发展中的一个重要课题。高层住宅的出现有效地解决了这一问题，

2、它的出现不仅解决了城市土地紧张和住宅供不应求的矛盾，还体现了一个国家建筑水平的进步和城市的发展进程，成为了现代城市的象征之一。然而相对于传统住宅，高层住宅对抗震能力和经济效益方面提出了更高的要求，这需要有更加合理的剪力墙结构作为支撑。不同的剪力墙的设置会对建筑的抗震能力和经济效益产牛.非常大的影响，因此合理设计高层建筑剪力墙结构成为城市高层建筑中必须面对的问题。一、高层住宅剪力墙结构的概念设计高层住宅楼建成后会受到水平和垂直荷载的双重作用，还要对地震作用进行抵抗。相对于低层建筑水平荷载产生的可以忽略位移和内力，

3、高层建筑水平荷载产生的位移和内力较大，并成为控制因素。位移和弯矩会随着建筑高度的增加而增大，进而在设计高层住宅楼时不仅应使其異有一定的承载能力，还需要优异的抗侧刚度，进而有效控制因水平荷载引起的侧向变形。高层住宅楼的剪力墙结构因水平作用而发生的侧向变形为弯曲型。剪力墙结构具有水平荷载和竖向荷载能力强的特点，与其他结构相比，在同等水平力作用下只会产生较小位移，具有较大侧向刚度和优良的整体性。剪力墙结构的柱、梁不存在突出和外露，为居民布置房间提供了方便。但是剪力墙结构也存在一定的弊端，它提供房屋的空间不会太大，结构

4、延性不良。当住宅楼的某层需要大空间如停车场吋，就需要在该层设置框剪结构，但剪力墙结构和框剪结构之间应当设置转换层，二者不能直接相连。因剪力墙结构具有更好的竖向、水平荷载能力和横向刚度，所以其一般用于相对于框架结构更高的住宅楼。为奋效保证剪力墙结构的水平荷载能力，对于三角形平面，剪力墙应当沿三个主轴方向布置；圆形平面，则应当环向布置•，矩形地面，则需在竖向和横向分别布置剪力墙需。二、剪力墙结构设计和计算的优化（一）剪力墙结构设计方面的优化第一，对剪力墙进行设计时，应当注意应顺着主轴方面双向设置剪力墙，形成空间结构

5、。对剪力墙进行抗震设计时，不可将剪力墙进行单向设置，并使两个受力方向剪力墙具有近似的抗侧刚度，保证苏空间工作性能良好承载力和抗侧刚度大是剪力墙的突出特点，为冇效利用这一特点，布置吋应尽量降低剪力墙密度，有效提高侧向刚度［1】。第二，设计人员应当尽量设计规则、简单的剪力墙墙肢截面，避免剪力墙的竖向刚度不均匀的现象，设置成列、上下对其的门窗洞口，规则分布应力，同吋符合0前通常应用的计算简图，保障设计结果的安全性。不应设计墙肢刚度差距较大的洞U，若在布置剪力墙的洞U时产生叠合错洞、错洞，应当采用框架形式进行墙内配筋。

6、第三,设计较长的剪力墙吋，应当合理设计洞口，并保证洞口分布均匀，并用弱连梁连接相邻墙段，同吋其截面高度应小于独立墙段总高度的二分之一，防止产生剪力墙脆性的剪切破坏。对其进行抗震设计时，不可产生洞口和墙边或相邻洞U之间出现墙肢截面厚度和高度之比大于四分之一的情况。如果小墙肢截面的厚度大于高度的四分之一，应设计为框架柱，全高加密箍筋，并依据框架柱加密区要求。第四，平面内承重力和刚度大、平面外的承重力和刚度小是剪力墙的重要特点，因此，设计人员应当对剪力墙平面外的弯矩进行有效控制，在稳定性上使剪力墙平面外符合要求。当平

7、面外方向的楼板连接剪力墙墙肢时，为避免梁端部弯矩对墙产生的不良影响应采取相应的措施。第五，设计人员疲当对高层住宅的剪力墙进行合理布置，宜自上而下使剪力墙贯联起来，避免中间断开的情形；设计人员可以改变竖直方向上剪力墙混凝土强度等级和剪力墙的厚度，让侧向刚度岩竖直方向递减。如果不能使剪力墙沿着竖直方向连续，沿高度的钢度将会发生突变，影响抗震效果。第六，设计人员进行剪力墙设计时，应分析结构进而确定每层剪力墙的厚度，并满足符合层间最大位移、位移比、周期比的有关指标，并对有关构造要求和不同抗震等级轴压比的影响进行综合考虑

8、。普通高层住宅在七度和八度的区域，依照构造和稳定按要求控制墙的厚度。应依据剪力墙允许高厚比，如图1,结合实际情况确定墙的高度［2】。（二）剪力墙结构计算方面的优化设计人员进行剪力墙结构设计吋，应当结构相关规范对剪力墙结构进行考察，例如应当奋效控制剪力墙结构的刚度，以规定的楼层最小剪力系数为0标，让计算结果尽可能靠近该值，并使楼层最人层间位移和层高之比满足规范。对结构扭转为主的第一自振周