高层建筑剪力墙结构设计分析

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1、·38·之材2011年第5期2011年10月S}chltnnBldingMaterials第37卷总第163期高同层建廷皂筑·I，剪力／-，墙结构设计分析粟宇(怀化市建筑设计院，湖南怀化418000)摘要：剪力墙结构设计包括墙肢、连梁布置、截面面上分布力求均匀，使其刚度中心和建筑物质心尽量接近，计算及配筋构造等，笔者对剪力墙结构设计进行了分析。以减小扭转效应，并通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计心位置。结合建筑平面，采用L，T，z，十字形等截面形中图分类号：TU375文献标识码：B式，且翼缘长度大于其厚度的3倍。避免采用一字型剪力文章

2、编号：1672—4011(2011)05—0038—03墙抗震性能较差。墙肢之间的梁净跨不大于6．0m，这样梁高也控制在500以内，不影响室内净高。在底部加强区，0前言为满足“简体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50％”的要求，大随着我国城市建设的发展，城市中高层建筑越来越多，部分墙肢截面高厚比大于8，使之成为一般剪力墙，非加强层数也越来越高。据某市房管部门统计，某市区内住宅建区则可视情况将墙肢长度适当减小或在墙肢上开小洞口。筑一般超过20层，高度一般可达到7O～90In。如此高度的特别应注意的是，设转角窗(阳台)会降低结构

3、的侧向建筑，因抗震设计的需要，必须使得建筑物具有足够的侧刚度和抗扭刚度，且外墙内力显著增大，开洞的角部各构向刚度。另外相对于框架及框剪结构来说，剪力墙结构室件扭转效应明显，因此应尽量避免。内无柱及梁的棱角露出，更为美观，使用功能也更好，且增大了使用面积，故受到开发商和业主的广泛欢迎，因而2剪力墙墙肢截面厚度大量应用于实际工程之中。本工程由9栋18～23层建筑组成。其中l号楼为23层，总高度72m，平面图如图1。高规第7．2．2条第1—3款规定了剪力墙的最小厚度，其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。现将第1～3款的要求列表如下，见表1。表1剪力墙截面最小厚度

4、抗震等级剪力墙部位最小厚度(二者之中较大值)有端柱或翼墙无端柱或翼墙底部加强区}16：200mm}L／12：200mm一、二级其他部位H／20：160mm卜L／15：180mm图1平面布置图三底部加强区H／2O：160mm同左1剪力墙结构的平面布置及概念设计、四级其他部位}L／25：160mm同左非抗震H／25：160ram同左2003年后，新规范《建筑抗震设计规范》GB50011—对短肢剪力墙结构，高规规定其抗震等级应比表4．8．22001(以下简称抗震规范)及《高层建筑混凝土结构技术规规定的抗震等级提高一级采用，本工程位于Ⅶ度区，故普程》JGJ3-2002(以下

5、简称高规)颁布实施，2008年汶川地通剪力墙的抗震等级为三级，短肢剪力墙的抗震等级为二震之后，叉出台了《建筑抗震设计规范》G／3500l1-2001级。因底层层高较高，为5．1m，再考虑基础承台埋深，故(2008版)。新规范对剪力墙结构的规定更为严格和详细。底层普通剪力墙厚取为300mm。二，三层仍为底部加强新规范将剪力墙边缘构件分为约束边缘构件和构造边区，综合控制轴压比考虑，墙厚取为250mm。四，六层大缘构件，并对短肢剪力墙做了更严格的限制。所谓短肢剪部分墙厚取200mm，个别短肢剪力墙及轴压比较大的墙厚力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5—8的剪力墙，一般仍取2

6、50mm。七层楼面以上墙厚统一为200mm。均能满足剪力墙则是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。规范要求。在布置剪力墙时，结合建筑平面，尽量不用一从平面图可以看出，本工程基本部采用的是一般剪力墙，字形剪力墙，而采用L，T，Z，十字形等截面形式，且翼只有在极个别地方才出现少数短肢剪力墙，从而初步保证缘长度大于其厚度的3倍，这样，一方面墙体抗震性能更了建筑物的抗震性能。好，另一方面墙厚也可取为剪力墙无肢长度的1／20。对底抗震规范中规定，钢筋混凝土剪力墙结构的建筑，弹层少数短肢剪力墙，底部加强区墙厚300mm仍小于1／16性层间位移角限值为1／1000。要满足这点

7、要求，就必须保墙高度，则按高规附录D验算墙体稳定：墙顶等效竖向均证建筑物有一定的侧向刚度，这就要求抗震墙的面积有一定的保证。在本设计中，为了做到安全和经济，笔者将其布荷载设计值q应满足：q≤Et／lolo楼层层间最大位移与层高之比控制在1／1100～1／1200之问。在平面布置剪力墙时，将底部剪力墙截面总面积与楼3约束边缘构件的设计面面积之比控制在6～8％，剪力墙的体积与总建筑面积之比大约在l6—20％。主要布置原则，建筑物四角及核心筒抗震规范及高规中规定，一、二级抗震设计的剪力墙加强布置，其余剪力墙结合建筑使用功能布置。剪力墙平底部加强部位及其上一层的墙肢端部