论剪力墙结构优化设计.pdf

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1、建材世界2011年第32卷第2期DOI：10．3963／j．an．42—1783．TU．2011．02．024论剪力墙结构优化设计胡景云(大地建筑事务所(国际)杭州分公司，杭州310000)摘要：该文结合工程实例对结构设计进行分析，找出结构设计中可优化部分，找到其中可优化改进的地方，使结构设计得到部分的优化、提高建筑产品的性价比、降低单体造价和整个小区的工程造价，阐述结构设计分析的目的、条件、过程和结果。关键词：剪力墙；高层；．优化设计OptimizationofShearWallStructureHUJing—yun(Hangzhou

2、BranchofLandArchitectsFirm，Hangzhou310000，China)Abstract：Inthispaper，examplesofstructuraldesignengineeringanalysistoidentifysomeofthestructuraldesigncanbeoptimizedtofindareas0fimprovementwhichcanbeoptimized。SOthatpartiallyoptimizedstructuredesignandimprovethecost-effecti

3、vebuildingproducts．reduceCOStandtheentireareaofthesingleprojectcost，explainedthepurposeofstructuraldesignandanalysis，conditions，processesandresults．Keywords：shearwall；highbuilding)optimizationl剪力墙结构体系特点剪力墙是钢筋混凝土高层结构中不可缺少的构件，由于它是截面高度大而厚度相对很小的片状构件，虽然它有承载力和平面内刚度大的优点，但也有具有剪切

4、变形相对较大、平面外较薄弱的不利性能，此外开洞后剪力墙形式变化较多，受力比较复杂，因而了解剪力墙的特性，发挥其所长，克服其所短，是正确设计剪力墙的关键。剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置，缺点是不能提供大空间房屋。为了适应任何方向的水平力，对于矩形平面剪力墙在纵横双向均应布置，对于圆形平面，剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主轴方向设置剪力墙。剪力墙结构刚度很大，但刚度大小历来争议较多，通过历次震害表明，刚度较大的结构一

5、般震害较轻，可是结构刚度不能无限增大，因为一般情况下，建筑物刚度越大，工程造价越高，这里有个“度”的问题，对于高层建筑，控制这个度主要有两个因素，一个是控制结构的水平位移，应使结构水平位移满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3～2002中有关结构水平位移的限值，另一个是控制地震力，因为在地震力计算值偏小的情况下，收稿H期：2010—12—20．作者简介；胡景云(1977一)，工程师．E-mail：ussthjy(鱼163．com83建材世界2011年第32卷第2期有时也会出现结构顶点位移满足要求、构件为构造配筋的安全假象，所以只有剪

6、力在合理范围内，检查位移、内力及配筋情况才有意义，在结构设计中为了合理布置剪力墙，其底部剪力系数a一底部剪力／结构自重，并控制在表1所列范围较合适。在高层剪力墙结构设计中，既要发挥它具有足够的抗侧能力等优点，又要改进其工程费用较高的缺点，因此优化设计成了必不可少的手段。根据工程实践经验，笔者浅析剪力墙结构优化设计方案。2设计实例表1剪力墙结构合适的底部剪力系数杭州“城上城”楼盘，位于6度区，2009年设计，10栋33层高层住宅楼，建筑高度为94．1m，地下二层为连通汽车库及设备用房的人防地下室，主楼地面以上首层为商铺，层高4．5m，二层

7、以上为层高2．8m的住宅。要求控制用钢量地面以上不大于65kg／m2，经比较，10栋高层住宅均采用钢筋混凝土剪力墙结构。地下车度双车环道不穿过主楼底部，地下主楼内部开间作为设备用房及停车位，所有剪力墙均直接落地，主楼标准层结构平面见图1。图1主楼标准层结构平面图1)结构体系及特点由于本工程建筑高宽比大于高规要求的6度区A级高度剪力墙结构高宽比限值6，表明结构宽度方向刚度较薄弱采用剪力墙结构体系很有必要，因此剪力墙的布置应注意结构宽度增强结构宽度方向的抗侧刚度，整体计算应注意结构宽度方向的刚度、位移、稳定性等指标满足高规的要求。剪力墙基本

8、按开间布置，电梯井中部隔墙采用砌块填充墙。剪力墙厚底部240mm，上部200mm，建筑高度大于80m，抗震等级为三级。整体计算的结构振动特性及抗震性能指标及该工程混凝土标号分别见表2、表3。84建材世界20