[精品]高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨.doc

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1、高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨摘耍：随着社会的发展与进步，重视高层建筑剪力墙结构优化设计对于现实生活屮具有重要的意义。本文主要介绍高层建筑剪力墙结构优化设计的有关内容。关键词高层；结构；剪力墙；优化；设计；原则；措施；中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：引言随着社会经济的迅速发展，安全、经济、适用是人们对建筑工程设计提出的三大耍求，即高层建筑在保证安全的前提下，应尽可能满足住宅经济性、适用性，不影响市场销售情况和未来使用者的居住质量。因此，其在高层建筑结构设计屮的应用也越来越多。而如何做好高层建筑剪力墙结构的优化设计是结构

2、设计人员需不断探讨的难题。一、高层建筑剪力墙结构的类型及特点按照使用的材料区分，高层建筑剪力墙结构可采用砌体结构、混凝土结构、钢结构和钢-混凝土混合结构等类型四种类型。（1）砌体结构虽然具有取材容易、施工简便、造价低廉等优点，但由于砌体是一种脆性材料，其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低，抗震性能较差,现代高层建筑很少采用无筋砌体结构建造在砌体内配置钢筋后，可大大的改善砌体的受力性能，使之用于建造地震区和非地震区的屮高层建筑成为可能（2）混凝土结构具有取材容易、良好的耐久性和耐火性、承载能力大，刚度好、节约钢材、降低造价、可模性好以及能浇制成各种复杂的截面和形状等优点，现浇整体

3、式混凝土结构还具有整体性好，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。混凝土结构布置灵活方便，可组成各种结构受力体系，在高层建筑中得到了广泛的应用，特别是在我国和其他一些发展中国家，高层建筑主耍以混凝土结构为主。（3）钢结构具有材料强度高、截面小、自重轻、塑性和韧性好、制造简便施工周期短、抗震性能好等优点，在高层建筑中也有着较广泛的应用。但由于高层建筑钢结构用钢量大，造价高,再加之因钢结构防火性能差，需要采取防火保护措施，增加了工程造价。钢结构的应用还受钢铁产量和造价的限制，在发达国家，高层建筑的结构类型主要以钢结构为主。近年来，随着我国国民经济的增强和钢产量的大幅度提高以及

4、高层建筑建造高度的增加，采用钢结构的高层建筑也不断地增多特别是对地基条件差或抗震要求高，而高度乂较大的高层建筑，更适合采用钢结构。（4）钢-混凝土组合结构或混合结构不仅具有钢结构自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好等特点，同时还兼有混凝土结构刚度大、防火性能好、造价低的优点，因而被认为是一种较好的高层建筑结构形式，近年来在我国发展迅速。组合结构是将钢材放在构件内部，外部由钢筋混凝土做成（称为钢骨混凝土），或在钢管内部填充混凝土，做成外包钢构件（称为钢管混凝土）。如深圳的赛格广场大厦（76层，高292m）釆用圆钢管混凝土柱，香港中心大厦（70层，高292m）。混合结

5、构一般是指由钢筋混凝土或钢骨混凝土剪力墙（或筒体）以及钢框架组成的抗侧力体系。二、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施剪力墙的设计优化可以从结构设计和结构计算两个方而进行。其屮针对高层建筑剪力墙设计方面的优化有剪力墙要沿主轴方向进行双向的设置；截肢面不宜过于复杂；针对比较长的剪力墙要进行合理的开洞II设计；控制好剪力墙平面外的弯矩；剪力墙在从上到下不过程中要避免刚性突变；做好结构分析的工作，对各种因素进行综合的分析。而针对高层建筑剪力墙结构计算方面的优化要基于以下儿点：满足露出最小剪力系数的调整原则；满足楼层间最大层间的最大位移和高比值的调整原则；满足以结构扭转为主

6、的第一自振周期Tt和平动为主的自振周期T1之比的调整原则等。以下是在高层建筑设计中关于剪力墙设计优化的一些具体实现。（1）针对刚度、独立小墙肢的优化根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定要求，我们要严格做好墙肢轴压比以及配筋等的限制工作。在具体的设计中，我们可以通过合并洞II等方式來减少独立小墙肢，或者可以通过对剪力墙的合理布置使其变为墙体的翼缘，这样可以有效地改善其受力状态。（2）高层建筑中转换层结构的设计的优化建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。目前

7、的高层建筑多为低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要加设转换层进行转换处理。由于高层建筑转换层的特点导致了我们在对其进行上下衔接的时候务必要处理好内力的传递，这就使得其结构较为复杂,需要我们在剪力墙结构优化设计的吋候认真对待。（3）对于剪力墙连梁设计的优化在高层建筑中，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，针对连梁高跨比的不同，其截面受剪承受力也会有所不同。因此，我们设计中要对连梁做出塑性的调幅，达到减小低剪力设计值的目的。在设计中我们可以使用两种方法來实现：在计算内力之前先