高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計淺析

1、<p>　　高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計淺析</p><p>　　摘要：隨著經濟的發(fā)展，高層建筑也來越多的應用在日常的生活中，而對于高層建筑的質量也受到更多人的關注，在高層建筑的施工中，剪力墻結構的優(yōu)化設計十分關鍵，本文就以此為出發(fā)點，對高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計的技術指標進行論述，并在其基礎上指出剪力墻結構優(yōu)化設計的最佳方案和具體的實施措施，希望對于今后的高層建筑剪力墻結構優(yōu)化起到一定的幫助作用。 &l

2、t;/p><p>　　關鍵字：高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計設計原則設計方案設計措施 </p><p>　　Abstract: with the development of economy, high-rise building more and more application in the daily life, but also by more and more people's

3、attention for high-rise building quality, in the construction of high-rise building, optimization design of shear wall structure is key, this article as a starting point, the high-rise shear wall structure optimization t

4、echnology index design was discussed, and pointed out that the shear wall structure optimal design and the concrete implementation measure</p><p>　　Key words: high-rise shear wall structure optimization desi

5、gn principles design measures </p><p>　　中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　城市人口的增加促進了大規(guī)模的城市高層建筑的發(fā)展，高層建筑在設計的過程中一般具有以下特征，即水平荷載是決定性因素，側移為施工的控制指標，軸向變形不能夠忽視等，這些成為搞成建筑優(yōu)化設計中不可缺少的特點，在進行施工設計中一定要遵守。在

6、遵守高層建筑結構設計特點的同時，剪力墻的結構設計還有一定的原則。下面本文就從這些設計原則出發(fā)進行論述，指出高層建筑剪力墻結構設計的最佳方案和相應的措施。 </p><p>　　一 高層建筑剪力墻結構設計原則 </p><p>　　高層建筑剪力墻的設計需要遵循一定的原則才能保證建筑物的安全和穩(wěn)定，由此可見在設計的過程中除了需要對位移限制值的要求之外，還需要考慮到框架結構中各抗側力構建的作用，

7、重點要把握好以下幾個設計的原則。 </p><p>　　首先要堅持剪力墻連梁超限的調整原則。在進行高層建筑剪力墻結構設計過程中，需要保證剪力墻的連梁跨高比不小于2.5，避免出現(xiàn)剪力和彎矩超過規(guī)范值的現(xiàn)象，需要注意的是，在實際的設計中要充分的考慮到實際的情況，結合規(guī)范的規(guī)定進行設計。其次需要保證樓層最小剪力系數(shù)的調整原則。在高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計的過程中，需要盡可能的減小剪力墻的布置，設計為大開間剪力墻布置方案

8、，同時需要使樓層的最小剪力系數(shù)接近規(guī)范的極限值，保證短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結構總底部地震傾覆力矩不能夠超過40％。最后需要堅持樓層層間最大位移和層高位移的調整原則。在優(yōu)化設計過程中，對于一般的高層建筑，重點要把握好樓層之間的剪切變形以及扭轉變形，要盡量的滿足位移的需求，對于該層建筑需要盡可能的減小扭轉變形。 </p><p>　　二 高層建筑剪力墻結構設計最佳方案 </p>&l

9、t;p>　　高層建筑剪力墻結果的設計方案有多重選擇，選擇好恰當?shù)姆桨覆粌H能夠保證建筑結構的安全性能，同時也能夠最大限度的節(jié)約工程的造價，為施工企業(yè)帶來較多的經濟利益，所以說必須要在方案的設計階段選擇好最佳的結構設計形式。對于20層以下的高層建筑，可以選用短肢剪力墻結構體系。采用短肢剪力墻結構體系，能夠合理的將一部分鋼筋混凝土墻轉換為磚墻或者是其他的砌體，這樣能夠減輕建筑物的自重，降低結構剛度，同時也能夠環(huán)節(jié)結構地震的反應，增加結構

10、的延性，保證高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。由此可見，在高層建筑剪力墻結構設計的過程中，一定要根據(jù)施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境，綜合設計者的設計經驗進行設計，并選擇好最佳的設計方案，這樣才能夠保證高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。 </p><p>　　三 高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計措施 </p><p>　　上文中從高層建筑剪力墻結構設計的原則以及最佳設計方案的選擇兩個方面進行了詳細的論述，下面本文結合自身的設

11、計工作經驗，論述優(yōu)化高層建筑剪力墻結構設計的措施。 </p><p>　　（一）強調對高層建筑轉換層的結構設計 </p><p>　　經濟的發(fā)展帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑物的功能和形式也向著更加多元化和多樣化的趨勢發(fā)展，高層建筑物的功能更加齊全，因此說當各個樓層的功能不一致的情況下，需要設計者在設計的過程中采取相應的變化措施，轉變樓層的結構布置，以加強對高層建筑轉換層的結構優(yōu)化。為此，首先

12、要明確，由于高位轉換時質量較大且剛度較大的轉換層升高，調整轉換層本身以及其上下的剛度比使其更加接近是必要的，這一點一定要明確，同時還需要注意，轉換層本身的剛度不宜過大，在設計的過程中可以通過水平的作用力進行空間分析檢查，看其附近的層間位移角是否均勻，對于不均勻的情況需要及時作出優(yōu)化處理。除此之外，還需要盡量的選用質量和剛度較小的轉換層結構形式，在計算的時候要多選取參與組合的振型數(shù)，要通過計算仔細的分析建筑結構中可能會出現(xiàn)的薄弱部分，研究

13、出具體且可行的內力分配情況方案，采用調整內力的方式進行優(yōu)化設計。 </p><p>　?。ǘ﹥?yōu)化連梁的設計 </p><p>　　高層建筑連梁設計中，要根據(jù)《高規(guī)》的相關規(guī)定進行，對于抗震以及非抗震兩種情況要明確把握，要明確兩種情況的跨高比有小于2.5以及大于2.5兩種情況，而在截面受剪承載力以及配筋方面也有不同的規(guī)定。針對上述情況，在高吃呢個建筑連梁的設計中，需要將其進行塑形調幅，降低

14、剪力設計值。對連梁進行塑形條幅有兩種方法，首先是在內力計算之前將連梁的剛度進行折減，另一種方式則是在連梁內力計算之后，將其彎矩和剪力組合值乘以折減系數(shù)得出相應的數(shù)據(jù)，但是需要注意的是在這個過程中對于連梁的鉸接處理。 </p><p>　?。ㄈ┌盐蘸眉袅Φ暮穸仍O計 </p><p>　　高層建筑抗震規(guī)范中規(guī)定，八度地震設防區(qū)的剪力墻結構的抗震等級至少要在二級以上，這樣能夠防止因為墻體的平

15、面外剛度較小且穩(wěn)定相較差導致高層建筑在偏心荷載的作用下壓屈失穩(wěn)。但是規(guī)范中的規(guī)定在實際剪力墻設計中還存在著一些問題，剪力墻的厚度就是一個不能忽視的因素，在實際的設計中需要把握好剪力墻的厚度，這樣才能夠達到既美觀又實用的效果。 </p><p>　?。ㄋ模袅Φ撞考訌姴课坏膬?yōu)化設計措施 </p><p>　　一般情況下，高層建筑剪力墻結構的設計，底部加強部位的高度可以選擇嵌固部位以上墻肢

16、總高度的八分之一以及底部兩層高度中的較大值，對于底部帶轉換層的高層建筑結構，剪力墻設計中對剪力墻底部的加強部位的高度可以選取框支層加框支層以上兩層的高度和墻肢總高度的八分之一的較大值。但如果將地下室的頂板作為嵌固部位，當建筑物在地震作用下的屈服部位將會發(fā)生在地上的樓層，這樣同時會影響到地下層，在這種情況下，加強部位的范圍需要延伸到低下一層，這樣才能夠起到加固的作用，保證整個建筑的堅固性能。 </p><p>　　

17、（五）在剪力墻優(yōu)化設計中要避免出現(xiàn)獨立的小墻肢 </p><p>　　高層建筑剪力墻設計規(guī)范中規(guī)定了，對于矩形截面獨立墻肢的截面高度不宜小于截面寬度的五倍。因此說在剪力墻結構設計的過程中，要盡量避免獨立小墻肢的出現(xiàn)，其可以通過合并洞口的方式予以消除，或者合理布置剪力墻，使得小墻肢成為墻體的邊緣，這樣能夠保證其受力狀況明顯的好于獨立的小墻肢，只是在設計的時候適當?shù)募訌娕浣罹涂梢浴Ｐ枰⒁獾氖?，剪力墻結構需要具備足夠

18、的延性，將高層建筑剪力墻設計成為彎曲破壞的延性剪力墻，能夠最大限度的避免脆性的剪切破壞，保證建筑物的穩(wěn)定性。 </p><p>　　結束語：高層建筑剪力墻結構設計對于建筑的整體質量和結構的穩(wěn)定性具有重要的作用，在進行剪力墻結構設計的過程中，需要根據(jù)高層建筑工程的具體特點，對剪力墻結構的受力狀態(tài)等各方面因素進行準確和分析之后在進行設計，設計中要我把握好上文中提出的幾點優(yōu)化措施，只有這樣才能夠設計出質量可靠的高層建筑

19、。希望通過本文的論述對于今后的高層建筑剪力墻結構設計有一定的幫助作用。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 康恒 高層住宅建筑剪力墻結構的設計與分析 科技創(chuàng)新導報，2012年第18期 </p><p>　　[2] 耿超 淺析某高層框剪結構設計優(yōu)化措施 建筑知識：學術刊，2011年第12期 </p