某高层剪力墙住宅结构布置和优化设计分析.pdf

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1、2016年5月某高层剪力墙住宅结构布置和优化设计分析谢汝剑（深圳市建筑设计研究总院有限公司，广东深圳518000）［摘要］本文基于高层剪力墙住宅建筑结构设计工作实例，详细介绍了整体结构布置和结构分析到局部构造措施，目标为从结构设计角度加强该项目的成本（投资）控制、工期控制和质量控制，确保提升本项目的综合效益，建设结果验证了优化效果较为理想。［关键词］剪力墙结构；高层住宅；结构选型；优化设计文章编号：2095-4085（2016）05-0052-03高层住宅建筑既要满足结构方面的安全耐久要梁板的布置问题。按照每个标准层的单位面积计求，又要实现用户功能上的个性需求，通常受力复

2、算，经统计发现，在7度设防烈度区域通常剪力墙墙杂、用料多，需要合理考虑布局、受力及材料，结构设身的用钢量达到45％到65％，而边缘构件此比例为计面临着住宅建筑经济性、可靠性甚至安全性诸多30％到50％，布置好剪力墙可以实现较好的经济效［1-2］问题考验。从应用层面分析对比发现，剪力墙益。布置住宅建筑剪力墙需遵从降低剪力墙数量、结构在住宅建筑中的使用能够达到较高的综合效降低边缘构件数量、用抗侧力构件占比尽量少的方益，17层左右的高层建筑较5层左右住宅要节约案达到建筑抗侧和抗扭刚度的要求等原则。设计过45％左右土地资源，因此，在该领域应用广泛，在我程中主要使用强周边、弱中间，

3、均匀长墙优先、短墙国超过了72％的使用比例，设计过程中严格考虑布减少，L，T、十字等规则墙肢优先、复杂转折形式减［3-4］置和优化措施意义较大。剪力墙住宅建筑结构少，连续形式增高、半框形式减少，建筑结构在高度优化重点在于整体布置、功能、体系、尺寸、形状到构上变化均匀，墙肢的轴压比尽量差距降低等方法。造等各方面的综合考量，同时反映出成本效益，应用该类型建筑统计数据同样发现梁板布置作用同较多的工具，是一项系统性较强的工作。样重要，通常用钢量达到35％到55％，由于高层住宅通常并不存在非常大的荷载，优化余地较多。本1工程概况项目按照规范最低限值的挠度、裂缝和管道设备进工程位于辽

4、宁省盘锦市，五栋高层住宅建筑中行分析，遵循传力路径简明、跨度做到3.0～5.0m两栋18层（主体高度55.3m）、三栋17层（主体高的经济跨度、降低高连梁使用等原则。度53.9m），基础埋深为3m，采用钢筋混凝土剪力3结构分析墙结构体系。建筑抗震等级为三级，抗震措施采用7度设防烈度，结构安全等级为二级，建筑物耐火等结合建筑特点、规范要求和综合指标构建了结级为二级，结构整体计算采用SATWE程序。构布置，构建两种对比初步结构模型进行了试算，试算从铰接模型调整后进行刚接模型二次试算，调整2结构布置结构位移比、周期比以及层间位移角。其中进行的本项目着重分析该类型建筑中剪力墙的布

5、置和位移比优化效果如表1所示。表1X方向和Y方向调整后的结构位移比位移比优化前优化后X方向最大位移与平均位移的比值（Ratio-X）1.041.02X方向最大层间位移与平均层间位移的比值（Ratio-DX）1.061.03Y方向最大位移与平均位移的比值（Ratio-Y）1.171.11Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值（Ratio-DY）1.181.14·５２·两个模型均能够满足规范要求，优化后的模型加洞口宽度、降低梁界面、提高连梁跨高比、转移地整体稳定性更优，更能抵抗最不利条件。其他参数震力等方法均能起到较好的效果。的优化调整同样遵循深化对比分析的思路，最后进图1所

6、示为经过上述优化思路处理后的部分标行整体分析，选择统筹效果最佳的结构方案。结构准层结构布置和初步配筋情况。计算过程中发现个别连梁出现了超筋问题，采取增图1经过优化后的局部结构布置和初步配筋图暗梁设计高度可取400～500mm，纵筋与箍筋按照4构造措施构造要求设计。本项目结构设计过程中从墙的配筋和梁的配筋考虑到地震作用影响，本高层住宅剪力墙结构两个方面深入优化了构造措施。的连梁和框架梁内力与配筋计算过程中归并了部分墙带翼缘边缘构件通常配筋量都比较大，本项楼层，减少竖向变化，配筋差别较大的独立配筋，尽目中针对该细部构造采取了剪力墙组合配筋形式进量节省用钢。对于锚固足够且支座弯

7、矩过大的梁行独立计算配筋，降低此类构造措施配筋超过（超过总弯矩30％）按照框架梁进行构造设计，与之30％，运算初值需要参照经验代入。墙肢之间有较相对应的剪力墙处以暗柱配筋构造处理。高连梁的小开口整体墙中，开洞所产生一字墙配筋5成本控制措施可以针对洞口两侧按照构造边缘构件配筋，不考虑短肢剪力墙，在L形、T形和十字形剪力墙中可以参结合同类项目结构设计经验，本项目设计中推照类似的措施，减小短肢剪力墙的定义范围。L形荐隔墙采用类似于加气混凝土砌块的轻质墙体，在与T形剪力墙会出现腹板同翼缘难以匹配的情况，降低荷载与地震作用的同时，减少了