基于绿色建筑的高层剪力墙结构优化设计

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1、分类号:TU310710-2013228029专业硕士学位论文基于绿色建筑的高层剪力墙结构优化设计曹鹤导师姓名职称傅光耀教授田敏高工专业学位类别申请学位级别硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2015年5月25日论文答辩日期2015年6月10日学位授予单位长安大学TheOptimalDesignofHigh-riseShearWallStructureBasedongreenbuildingAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CaoHeSupervisor：Prof.F

2、uGuangyaoSeniorEngineer.TianMinChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:夕年全月W曰论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表

3、、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(涉密论文在解密后应遵守此规定）年f月3/日如A年6月/曰摘要建筑行业是全球能耗最大的行业之一，同时也是二氧化碳等温室气体排放的重要来源。随着环境污染、能源危机等全球性问题日益突出。大力发展绿色建筑实现建筑领域的可持续发展势在必行。绿色建筑是在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染、减少碳排放量，与自然和谐共生的建筑。本文以高层剪力墙结构作为研究对象，以减少建筑结构体系碳排量使建

4、筑更加绿色作为优化设计目标，进行的主要研究内容如下：（1）分析以建筑碳排放量来评价绿色建筑科学性，确定基于建筑全生命周期评价理论的建筑碳体系排放量的计算的基础数据，得出混凝土结构体系中主要建材的碳排放因子。总结得出结构体系碳排放量的计算公式，为定量评价结构体系的绿色程度奠定基础。（2）介绍了剪力墙结构抗震计算及内力、位移的计算方法，并给出剪力墙抗震布置的一般原则。同时介绍高层剪力墙结构优化设计的概念、数学模型，并在此基础上确定基于绿色建筑的高层剪力墙结构优化设计的基本思路。（3）以西安某一高层剪力墙结构住宅楼作为算例，以剪力墙的

5、布置和数量、剪力墙的厚度作为优化设计变量，利用SATWE软件建模计算分析。得出通过优化剪力墙的布置、减少剪力墙的数量、减小剪力墙的厚度能够优化结构抗震性能，同时减少结构体系的碳排量。（4）对工程实例进行两次优化，初步优化以剪力墙的布置和数量作为优化设计变量，再次优化以剪力墙厚度和结构的材料强度作为优化设计变量。优化后结构受力性能、抗震性能、刚度变得更加合理，结构体系的碳排放量明显减小。总结两次优化设计的思路，得出基于绿色建筑的高层剪力墙结构优化设计途径。为设计人员进绿色结构设计和结构优化提供参考。关键词：绿色建筑，碳排量，剪力墙

6、，结构优化IAbstractConstructionindustryisoneoftheworld'slargestenergyconsumptionindustries,andamainemissionsourceofcarbondioxideandmanyothergreenhousegases.Along，withenvironmentalpollution，energycrisisandotherglobalproblemsincreasinglyprominent.Developingthegreenbuildinga

7、ndrealizingthesustainabledevelopmentofconstructionfieldisimperative.Greenbuildingmeansthatinthewholelifecycleofconstruction,trytosaveresources,protecttheenvironment,reducepollutionandreducecarbonemissionsatthemostextent,andharmoniouscoexistencewithnatureatthesametime

8、.Inthispaper,Wechoosehigh-riseshearwallstructureasourresearchobject,therefore,wearecommittedtothestudyonhowtoreducecarbonemissionsa