研究某高层建筑剪力墙结构设计

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1、研究某高层建筑剪力墙结构设计　　摘要：本文针对98米总高剪力墙结构设计的整个过程，对住宅剪力墙结构设计的方案调整、软弱液化地基处理、主体结构构件设计、设计规定及构造措施做一些总结，同时针对本工程的一些特殊做法做详细说明。关键词：结构设计；弹性时程分析；构造措施Abstract:Inthispaper,thedesignprocessof98metershigh,theshearwallstructure,theshearwallstructureresidentialdesignschemeadjustment,s

2、oftandliquefactionfoundationtreatment,themainstructuredesign,componentdesignandstructuralmeasureswerediscussed,atthesametimeitgivesadetaileddescriptionoftheprojectinsomespecialway.Keywords:structuraldesign;elastictime-historyanalysis;structuralmeasures中图分类号：TU

3、2文献标识码：A文章编号：一、工程概况该工程建筑物檐口高度98米，结构安全等级二级，设计使用年限50年，抗震设防类别为丙类，III类场地土，结构抗震等级一级，地基处理采用CFG6桩加碎石桩，基础形式采用筏板基础，地基基础设计等级为一级，地下二层为五级人防人员掩蔽所，设计采用PKPM软件系列。二、结构方案设计按照建筑抗震规范和高层混凝土结构技术规程要求，结构布置应尽量规则、对称。为满足甲方使用上的要求，使得结构主体布置平面凹凸较大，使得局部楼板不连续，同时左右方向布置极不对称，对于接近100米的高层建筑来说使得结构扭

4、转效应非常明显，为控制结构扭转效应，方案设计时首先在单元之间通过设置变形缝将各单元分开，使各单元之间成为一个独立结构单元，结构平面布置相对简单、规则，质量、刚度和承载力分布相对均匀一些，单元凸出部位周边墙体人为加厚；中间楼电梯间开洞比较集中的部位，考虑对结构产生的不利影响，对该部位周边楼板人为加厚，并设置双层双向钢筋来加强结构的整体性。对于较大凹槽使得楼板局部不连续的部位，只能通过在凹槽部位层层加设拉梁或者加设一定宽度的板带来处理，经与建筑专业协商通过加梁来处理。对于建筑平面布置中门窗洞口不规则的部位，通过设置结构

5、施工洞尽量较少结构的扭转效应。本工程设计计算中对整体结构布置进行了多次优化，最后通过采取以上措施，使得整个结构体系相对规则，各项计算指标均满足了规范的相关要求，本工程结构平面布置如下图所示：三、结构计算6设计采用PKPM系列软件，考虑墙面装修荷载，将混凝土材料自重设为26KN/m2；结构基本周期的折减系数对于剪力墙结构来说一般取值范围为0.85~0.95，考虑本工程后砌隔墙较少，折减系数取为0.95；为减少连梁超筋情况，连梁刚度折减系数取为0.55；为减少单位面积用钢量，对于由内力来控制的构件钢筋设计尽量采用HRB

6、400级钢，构造钢筋采用HPB235级。结构周期、地震力与振型计算结果如下所示，结构位移计算也满足了规范要求。周期、地震力与振型输出文件考虑扭转耦联时的振动周期（秒）、X，Y方向的平动系数、扭转系数地震作用最大的方向=77.414（度）X方向的有效质量系数：98.48%Y方向的有效质量系数：98.59%四、结构构件设计1.上部主体构件设计（1）剪力墙设计：本工程抗震等级为一级，根据《抗震规范》及《高规》要求，剪力墙底部加强部位墙厚不应小于200且不宜小于层高或无支长度的1/16，当无端柱或翼墙时不宜小于层高或无支长

7、度的1/12，故该工程底部加强部位墙厚内墙为200，外墙为控制轴压比及控6制结构扭转需要，墙厚取为250~300，局部无翼墙处因不能加端柱，墙厚取为250；对于底部加强部位以上的墙体，在底部加强部位以上四层墙厚不变，作为过渡层。再以上的墙厚内外墙厚减少为200，对于局部无翼墙处墙厚仍取为250，同时在此墙部位的边缘构件通高做成约束边缘构件，以增强该部位的整体性和延性。根据高规7.1.2条要求，剪力墙段长度不宜大于8米，细高的剪力墙（高宽比大于3）容易设计成具有延性的弯曲破坏剪力墙，受弯后产生的裂缝宽度会较大，墙体的

8、配筋容易拉断，因此对于墙长大于8米的墙肢，设计中通过增开结构洞，将长墙设计成较小的墙段，使每个墙段成为高宽比小于3的独立墙肢或联肢墙，增强剪力墙的延性。6（2）连梁设计：连梁作为剪力墙结构中重要的结构构件，设计好坏直接影响到整体结构的安全和用钢量的多少。对于高层剪力墙结构，尤其在高烈度地震区，为控制结构位移应尽量把连梁高度加高，而连梁过高又容易引起连梁配筋超