高烈度区框架剪力墙结构优化设计措施探究

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1、高烈度区框架剪力墙结构优化设计措施探究【摘要】近年来，我国经济社会发展迅速，城乡各类建筑工程数量也在不断增加。高烈度区框架剪力墙结构，是一种常见的建筑物结构形式。由于这种结构具有稳定性强、耐久性好等优点，因此被广泛应用在工程设计领域。然而，随着建筑工程实践的发展，高烈度区框架-剪力墙结构也暴露出一些弊端。我们有必要总结工程建设的经验，并提出优化这种结构设计的科学方案。本文以一个实际工程作为分析对象，分析了各种数据的计算结果，并探讨了这类特殊建筑结构与普通建筑结构的区别。【关键词】高烈度区框架剪力墙结

2、构；优化设计；措施框架一一剪力墙结构已经被广泛应用在高层建筑物的设计和建造领域，工程的建设者也积累了一定的结构设计和优化经验，收集了一些可供参考和借鉴的工程建设数据。然而，框架剪力墙结构能否被用于高烈度区域，仍然是一个没有解决的问题。如果能沿用普通高层建筑的相关经验，那么高烈度区的框架剪力墙结构设计难度就会大大降低。因此，从工程实践出发，探索高烈度区框架剪力墙结构的设计方案和优化措施，对于指导高层建筑物的设计和施工具有重要意义。1高烈度区框架剪力墙结构设计实例某公司的职工宿舍为一栋六层的楼房，由两个

3、独立的栋号构成。其中靠左边的两个单元为一号楼，靠右边的一个单元为二号楼。在一号楼中，左侧的单元底部用于建造超市和地下停车场，二层及以上都是住宅区；右侧的单元都是住宅区，一层到五层高度都是3米，总体高度为22米。二号楼为住宅区，其中第一层高度为3.3米，第一层以上部分的高度都是3米，楼房的总体高度为19米。职工宿舍所在地区的防震烈度为9度，基本地震设计方案的加速度不能小于0.4g,设计地震分组第一组，现场土层的类别为III类，建筑物的防震种类为丙类。2结构上部的设计方式在进行了初步的计算之后，根据一般

4、设计经验可以推断：在抗震设防烈度为9度的地区，高度大于4层的建筑物如果仍然选用框架构造，那么房屋横梁和柱体的截面都难以达到设计标准，同时还会浪费许多资源。这一建筑物高度为6层，因此，我们选择了框架-剪力墙结构进行该职工宿舍楼的设计。在设置剪力墙的时候，要遵循匀称和分散的基本原则,设计多片剪力墙，但是每一片的刚度需要被控制在特定范围内，同时应尽量避免构造整体的扭曲。剪力墙宜设置在竖直方向承受压力较大的部位，或者建筑物内部的楼道、电梯等水平形状改变的地方。在同一平面内，剪力墙应沿着两个相交的轴线展开，最

5、好合并设计成L或T的形状，以便提升整个墙体的刚性程度。在设计过程中，要结合实际情况及时调整剪力墙的宽度和长度，合理控制墙体高度与长度的比值，同时，要注意相连的单片墙体长度不应当超过8米。对于9度的楼房来说，剪力墙之间的距离要小于30米，才能满足设计要求。这一工程的结构设计较为简单，墙体的平面和竖直面形状较为规则。在一号楼和二号楼之间设置了一条伸缩缝，也可以作为抗震缝来使用，宽度为100毫米。一号楼的两个单元总体长度为52米，在两个单元的中缝处设置一条贯通的后浇带，宽度为800毫米，在主体混凝土浇筑之

6、后的第14天进行浇筑。另外，设计是加强了钢筋的搭配，除了在建筑物的内层设置陶粒状的隔热层之外，还加强了纵向的板钢筋，并且每隔一根就采取拉通措施。3主体结构计算建筑物主体采用全现浇框架-剪力墙结构，根据《建筑抗震设计规范》的规定，结构抗震等级为：框架二级，剪力墙一级；结构计算中采用结构空间有限元分析设计软件SATWE（10版2012年6月）进行结构分析，考虑扭转藕联振动影响的振动分解反应谱法进行地震作用分析，周期折减系数0.75,连接横梁的刚性程度折减系数为0.5。根据这些设计的参数，可以得出计算结果

7、。由计算结果可知：一号楼和二号楼建筑物的质心和刚心重合率高，偏心率较低，并且验算数值表明竖向的设置符合定义。两栋建筑物的框架底部最大轴压力之比为0.45和0.19,剪力墙底部最大轴压力之比为0.14和0.15,满足规范要求。4结构优化设计方案工程实例位于冲积湖泊地带，为冲积作用形成的平原，地表的均匀程度较低，地基也不够均匀。我们采用了振动沉管类型的灌注桩作为基础，管体的直径为380毫米，复打一次就可以建成桩体，成桩后的直径不能小于530毫米，单独桩体的承载能力特征数值为600kNo在设置有剪力墙的地

8、方布置桩体的时候，要尽量将桩体的基础设计成条形，以便使剪力墙底部的作用力能够直接传送到桩体，同时提高基础的整体性能和抵抗扭曲的能力。但是，建筑物上部剪力墙数量较多，纵横交错，构造十分复杂。在这样的情况下，怎样布置桩体才是合理的呢？我们又应当怎样计算复杂的承台呢？我们认为：一个构造较为复杂的承台，可以通过墙体的洞口被划分成若干个相对简单的独立承台，然后我们只需要分别计算出每一个单独承台的荷载重心，并在此基础上布置桩体。只要独立承台的形状中心与重心相重合，那么这些承台组合