高层住宅剪力墙结构设计控制及调整

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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

结果与讨论
然而,本研究仍存在一定的局限性,例如:优化过程中未考虑施工因素和环 境因素等不确定性因素的影响,这将在后续研究中加以考虑。
结论
结论
本研究对高层住宅剪力墙结构的优化设计进行了深入探讨,取得了较为显著 的成果。通过优化剪力墙的布置和尺寸,以及采用新型的高强度材料,提高了结 构的刚度和稳定性,降低了成本。同时,结合遗传算法实现了对剪力墙结构的多 目标优化设计。然而,研究中存在的局限性为未来的研究方向提供了空间,例如 考虑施工因素和环境因素的影响等。
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3、经济性原则:在满足安全性和功能性的前提下,合理控制结构成本。
三、高层剪力墙住宅结构优化设 计的方法
三、高层剪力墙住宅结构优化设计的方法
1、调整剪力墙厚度:根据建筑高度和地震烈度等因素,合理调整剪力墙的厚 度,提高结构的安全性。
三、高层剪力墙住宅结构优化设计的方法
2、优化剪力墙布置:通过调整剪力墙的位置和方向,使结构的刚度和承载力 分布更加合理。
关键词:剪力墙结构、高层建筑、优化设计、设计规范
剪力墙结构的优化设计应遵循以下原则: 1、整体性原则:优化设计应从整体出发,综合考虑剪力墙的刚度、承载力和 稳定性等因素,以实现整体结构的最优效果。
关键词:剪力墙结构、高层建筑、优化设计、设计规范
2、抗震性原则:高层建筑的剪力墙结构应具备出色的抗震性能,通过优化设 计降低地震作用下的结构响应,提高结构的延性和稳定性。
一、高层剪力墙住宅结构的背景 与发展现状
一、高层剪力墙住宅结构的背景与发展现状
高层剪力墙住宅结构是一种常见的建筑类型,具有高度的稳定性和抗侧力性 能。然而,随着建筑高度的增加,结构的安全性和经济性面临更大挑战。为了满 足建筑功能和审美需求,同时降低结构成本,对其进行优化设计显得尤为重要。

高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析

高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析

高层住宅建筑剪力墙结构的设计与分析在现代城市的建设中,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。

剪力墙结构作为高层住宅建筑中一种常见且重要的结构形式,其设计的合理性和科学性直接关系到建筑物的安全性、稳定性以及使用功能的实现。

本文将对高层住宅建筑剪力墙结构的设计进行详细的探讨与分析。

一、剪力墙结构的基本概念与特点剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体不仅承担着竖向荷载,还能有效地抵抗水平荷载,如风荷载和地震作用。

其主要特点包括:具有良好的抗侧刚度,能够有效控制建筑物在水平荷载下的变形;结构整体性强,空间整体性好,能够提供较为规则的建筑平面布局;墙体自身的承载能力较高,能够承受较大的竖向和水平荷载。

二、高层住宅建筑中剪力墙结构的设计要点1、结构布置在设计过程中,剪力墙的布置应遵循均匀、对称、周边化的原则。

均匀布置可以使结构在各个方向上的刚度相近,减少扭转效应;对称布置有助于减小水平荷载作用下的偏心影响;周边化布置则能增强结构的抗扭性能,提高结构的整体稳定性。

同时,要注意避免出现短肢剪力墙,因为短肢剪力墙的抗震性能相对较弱。

对于较长的剪力墙,应设置洞口将其分成若干墙段,以避免墙段过长而导致脆性破坏。

2、墙体厚度剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体所承担的荷载等因素来确定。

一般来说,底层剪力墙的厚度较大,随着楼层的增加逐渐减小。

在满足结构要求的前提下,应尽量减小墙体厚度,以增加建筑的使用面积。

3、混凝土强度等级混凝土的强度等级应根据结构的受力情况、耐久性要求以及施工条件等综合确定。

高强度等级的混凝土可以减小墙体的截面尺寸,但过高的强度等级可能会导致混凝土的脆性增加,不利于结构的抗震性能。

4、配筋设计剪力墙的配筋包括竖向分布钢筋和水平分布钢筋。

竖向分布钢筋主要承受墙体的竖向荷载,水平分布钢筋则主要用于抵抗水平荷载产生的剪力。

配筋量应根据计算结果和规范要求进行确定,同时要注意钢筋的间距和锚固长度等构造要求。

高层剪力墙结构的优化设计探讨

高层剪力墙结构的优化设计探讨

高层剪力墙结构的优化设计探讨1. 剪力墙平面布置的优化:对齐,均匀,分散,对称,周边。

建筑方案的平面布局对结构的经济性有很大的作用,这就要求在方案阶段,建筑设计要多与结构设计人员进行详细沟通。

建筑方案布置避免建筑平面的凹凸不规则,楼板局部不连续,扭转不规则等平面不规则建筑。

建筑平面内部墙体的布置尽量拉通对直,就是上下或左右的墙体最好在一个轴线上。

建筑平面的布局,尽量上下或左右对称,避免大的外挑,避免转角窗。

建筑的楼梯、电梯核心筒体尽量不要在主体平面之外,减少大的偏置。

结合建筑平面,结构剪力墙沿纵横两个方向布置,两个方向剪力墙数量基本一致,使两个方向结构刚度接近。

剪力墙布置一般在建筑平面形状或刚度变化处、楼梯间和电梯间周围,房屋各区段的两端或周边。

剪力墙的布置,拉通对直,避免出现大于8米的长墙,避免短肢墙。

短肢墙的配筋率需要提高,所以为了避免短肢墙,墙体长度要满足8倍墙体厚度以上,例如标准层200mm厚度的剪力墙,一般长度在1.8米以上。

单片剪力墙的长度不宜过大,一般不宜超过8米。

过长墙肢通过增设弱连梁,使墙肢断开,墙肢长度一般取不小于8倍墙厚。

避免一字墙体,尤其外围门窗洞边上剪力墙,尽量做成“L”形(同建筑专业协商确定),并保证墙肢长度尽量不小于3倍墙厚度,这样满足有效翼墙条件。

当实际端部长度太短难以满足3倍墙厚度时候,可以做成端柱,端柱的长宽均不小于2倍墻厚度。

对于剪力墙布置,尽量用“L”代替倒“T”形状布置,节省了转角柱子的配筋。

以计算结果满足高规要求为前提,调整剪力墙使整体刚度均匀(刚心和质心接近),抗扭刚度,侧移刚度合理。

软件的计算结果为导向,位移角满足规范要求即可,满足位移比小于1.2。

周期前两个阵型应该是平动为主,且主阵型方向占80%以上。

其余计算指标满足规范要求。

2.剪力墙竖向布置避免三种竖向不规则:竖向构件抗侧力构件不连续(如带转换层建筑),侧向刚度不规则,楼层承载力突变。

这三种竖向不规则也要求结构与建筑专业、业主协商。

高层剪力墙结构的设计建议

高层剪力墙结构的设计建议

高层剪力墙结构的设计建议摘要:剪力墙在高层住宅中能广泛应用,其中很重要的原因是其刚度和强度比较大,能够很好的抵抗地震作用。

特别是在大震作用下,可以首先屈服连梁来降低结构的刚度,降低地震的危害。

所以剪力墙能够很好的满足规范中规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设计原则。

关键词:高层结构;剪力墙;受力;设计为了适应人们对生活水提出的更高的要求,也为了适应经济发展的步伐,更多的高层建筑出现在各个城市中。

人们在享受高层建筑所带来的益处的同时,也面临了新的问题。

就是高层建筑的承重问题。

于是越来越多的剪力墙结构被广泛的应用在高层建筑中。

但是剪力墙的设计也有一定的原则和注意事项。

一、剪力墙结构的布置及概念设计应沿主轴方向或其他方向双向或多向布置剪力墙,尽量拉对齐通。

从经济和安全性方面考虑,剪力墙的间距不应当过于密集,侧向刚度不适合过大,应让两个方向抗侧刚度靠近;剪力墙的门窗洞口应上下对齐,成列布置,成明确的墙肢和连梁,避免出现错洞墙;为减小扭转效应,平面分布上要力求均匀,刚度中心和建筑物质心尽量接近。

高宽比大于2的剪力墙可以设计成弯曲破坏的延性剪力墙以避免脆性的剪切破坏;可将较长的剪力墙分成若干均匀的独立墙段,相邻独立墙段间用楼板或弱的连梁连接起来,因为它的受剪脆性往往容易被破坏;应用于住宅建筑的短肢剪力墙结构,既利于建筑布置,又可减轻结构自重。

但由于其抗震性能较差,8度设防区房屋层数较多时,应慎重采用,可在短肢剪力墙结构中设置筒体或一般剪力墙,形成短肢剪力墙与一般剪力墙共同抵抗水平力的结构。

抗震设计时,简体和一般剪力墙承受的第一振型底部倾覆力矩应大于结构底部地震倾覆力矩的50%。

在水平地震作用下,高层短肢剪力墙结构主要表现为整体弯曲变形,底部外围的小墙肢承由于竖向荷载较大,破坏严重,特别是一字形小墙肢的破坏最为严重。

可增加建筑物周边墙肢长度或连梁高度来消除扭转不规则,从而使结构的抗扭刚度明显增大。

为了提高墙肢的承载力和延性,还需加强边缘构件配筋,增大这些部位墙肢纵筋和箍筋的配筋率,严格控制轴压比。

高层建筑剪力墙结构优化设计分析

高层建筑剪力墙结构优化设计分析
图1标 准 层 剪 力墙 平 面布 置 图

元进行 分析, 结构标准层剪力 墙平面布置图见 图1 。
结构 的嵌 固部位的要求。
2 . 2最 大 层 间 位 移 角和 层 问位 移 比
1 ) 剪力墙 布置。剪力墙应 多布置在周边外 围, 中部的剪力墙在满足结 构性能的条件下尽量减少 ; 在满足结构竖 向及水 平承重条件 下 , 剪力墙多
建 筑 结构
高层建筑 剪力墙 结构优 化设计分析
摘要: 目前, 在 高层建筑 中剪力墙结构 已经成为 重要 的结构形 式, 本 文结合笔者所做 工程, 根据剪力墙 的具体 特点, 从高层
建筑结构设计时剪力墙布置 、 结构计算等方面展开分析 , 提 出剪力墙结构设计时的注意要点 , 以供设计人员参考。
不连续 、 楼层承载力突变 。《 高规》 中规定剪力墙结构 中 , 楼 层与其相邻上 物采用最多的一种方法 。剪力墙结构高层建筑在进行结构设 计时应重视 层的侧向刚度的 比值不宜小于0 . 9 ; 当本层层高大于相邻上层层高 的1 . 5 倍
时, 该 比值不宜小于 1 . 1 ; 对 结构底 部嵌固层 , 该 比值不宜小 于1 . 5 。本工程
0 . 1 g ,地震 分组为 第三组 , 抗 震设防类别为丙类 , 场地 类别 为I I 类 ,结 构 安全 等级 为 二 级 ,剪 力墙 的抗震等 级为 二 级 ,基本 风压为0 . 4 K N , , 地
2 计算 分 析
本工程采用P K P M中的S A T WE 分析软件 , 1 ~5 层定义为约束 部位 , 考
面粗糙 度类别 为B 类, 其它 使 及到构件 内力和位移计算 ,高层建筑一般选择地下室顶板为上部结构的 用荷载按规范取值 。

高层建筑剪力墙结构优化设计

高层建筑剪力墙结构优化设计

浅析高层建筑剪力墙结构优化设计摘要:随着我国经济高速发展,科学技术快速进步,新产品新技术的应用,城市高层建筑随之快速发展。

其中,剪力墙结构具有较大的抗侧刚度和竖向承载力,成为高层建筑普遍采用的结构形式之一。

本文从高层建筑剪力墙结构的计算、经济含钢量等方面入手,探讨了高层建筑剪力墙结构设计优化方法及优化措施。

从而达到建筑结构的整体优化,实现高层建筑结构设计科学、合理、经济、安全的设计目的。

关键词:高层建筑;结构设计;剪力墙结构中图分类号:tu318文献标识码: a 文章编号:1 合理的结构布置结构的布置对建筑物的抗震性能有巨大的影响,合理的结构布置是结构安全、经济的前提。

主要从平面和竖向布置两个方面进行考虑。

1.1平面布置原则。

高层建筑结构平面形状宜简单、规则、对称,刚度和承载力分布均匀,不应采用严重不规则的平面形状,这样可以减少扭转的影响。

宜选用风压体形系数较小的形式,还必须考虑有利于抵抗水平作用和竖向荷载,受力明确、传力直接。

1.2竖向布置原则。

竖向布置应使体型规则、均匀,避免有较大的外挑和内收,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

剪力墙结构为了底部大空间的需要,底层或底部若干层剪力墙不落地,可能产生刚度突变,这时应尽量增加其他落地剪力墙、柱或筒体的截面尺寸,并适当提高相应楼层混凝土的强度等级,使层刚度的突变减小。

2 剪力墙结构设计分析2.1剪力墙结构刚度大,整体性好,用钢量较省。

在高层住宅中,开间均较小,分隔墙较多,采用现浇剪力墙,可将承重墙减少,比较经济。

另外,剪力墙外观整齐,没有露梁、露柱现象,便于室内装修,因此,在高层住宅中常采用现浇剪力墙结构。

2.2剪力墙结构设计中应注意的问题,剪力墙结构的抗侧刚度大,结构周期小,地震响应大;剪力墙结构墙体越多,建筑物的重量越大,地震反应也大,会造成浪费;另外,剪力墙结构墙体多为构造配筋,如果配筋率太低,则结构延性差。

2.3结构位移的控制最大层间位移角(应≤1/1000)、最大水平位移与层平均位移的比值(不宜大于1.2,不应大于1.5)及最大层间位移与平均层间位移的比值(不宜大于1.2,不应大于1.5)。

高层住宅剪力墙结构设计控制及调整

高层住宅剪力墙结构设计控制及调整

高层住宅剪力墙结构设计控制及调整高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构,本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项;汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。

随着社会进步,科技发展,人们对住宅的功能要求越来越丰富,建筑设计越来越符合功能和审美的要求;为实现建筑的要求,结构选型主要与其使用功能直接相关,同时拟建场地的地理位置,抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。

为了进一步提高土地利用率,建设单位倡导建设高层住宅,以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求;目前高层住宅成为人们的主要居住形式,高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。

1剪力墙结构的特点剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。

剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件,又有分隔房间的作用。

其布置原则除了应满足建筑使用要求,对结构受力是否合理至关重要,剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用,所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化,而达到节省造价的目的。

2建模时的注意事项(1)剪力墙:目前结构常用计算软件:中国建筑科学研究院开发的软件PKPM,北京盈建科软件XXXX有限公司编制的软件YJK,均可进行剪力墙结构的计算。

(2)剪力墙平面布置原则:依据建筑平面图:①外墙可布置为剪力墙,增加建筑平面的抗扭刚度。

②内墙布置时,平面均匀对称布置,竖向连续,避免楼层错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通,同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙(短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙)。

③剪力墙的截面厚度及构造配筋应当依据实际工程剪力墙部位及抗震等级,参见《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)》7.2.1,10.4.6,《建筑抗震设计规范(GB52022-0510)》(以下简称抗规)6.4.1,6.4.3条。

④内墙长度除应满足建筑条件,还要考虑墙下桩最小桩间距的要求,例如:常规设计时,桩直径700mm,桩间距不小于3倍桩径,加上0.5倍的桩径,建议上部剪力墙的长度为2500mm,上部如有结构洞口,宜尽量使洞口避开桩位。

浅谈高层住宅剪力墙结构的平面结构设计

浅谈高层住宅剪力墙结构的平面结构设计
建筑结 构
浅谈高层住 宅剪 力墙 结构 的平面结构设计
概述 :
钢 筋混 凝 土剪 力 墙结 构 是 当前 高层 住宅 最 常用 的结 构体 系 , 以一 系列 剪
二、 剪力墙 布置 。
( 1 ) 剪 力墙 的布 置 , 应 让 建 筑 有 良好 的空 间 工作 性 能 。 剪力 墙 结 构 布 置
度太长 , 会形成低 宽剪力墙 , 容 易产 生 受 剪 破 坏 , 剪 力 墙 为 脆 性 。长 度 很 大的剪力墙 , 刚度 很 大 将 使 结 构 的周 期 缩 短 , 地 震 力 作 用 加 大 。当 同 一 轴 线的连续剪力墙过长 时 , 可通过开设洞 口, 将长墙 分成长度较 小 、 较 均 匀 的整体小开洞墙 、 联肢墙 、 整体墙 。 墙 肢 的长 度 不 宜 大 于 8 米。 避 免 出现 独
力墙 纵 横 相交 , 即作 为 承重 墙 又作 为分 隔 墙 。竖 向构 件 ( 剪力 墙 ) 和 水平 构 件 应 注重双向 、 分散 、 对称和沿建筑物周边等规律进行设计 , 以减少结构扭转
( 框架梁 、 连梁 ) 可以做到与建筑内、 外墙 同等厚度 和宽度 , 室内无露梁露柱 , 体型简洁 , 便于室内布置, 空间利用率高。 剪力墙结构整体性好 , 侧 向刚度高 , 水平荷载作用下侧移小 , 能够有效抵抗水平应力。但是剪力墙 的间距有一定 限制, 平 面 布置 受 约束 , 同 时剪力 墙 结构 自重相 对 大 , 灵 活性 不 高 。 在 高 层 建筑 混 凝 土结 构 的设 计 中 , 必 须 注 重其 规 则 性 , 尽 量避 免 选 用 不
规则的建筑结构体系, 以保障建筑的安全性、 稳定性与抗震性。 高层建筑混凝 度 接 近 。 土结构应符合以下基本要求 : (1) 必须具有较强的承载能力与变形能力 ; ( 2 ) 剪力 墙 布 置 应 注 重 双 向 、 分散 、 对 称 和 沿 建 筑 物 周 边 等规 律 进 行 设 ( 2) 避免 因内部结构或构件的破坏 , 而导致建筑结构整体的风荷载 、 重 计 , 使其刚度中心与质心趋于接近, 减少结构扭转效应出现。剪力墙结构应 尽量拉通对直 , 门窗洞 口上下各层对齐 , 应受力 明确 、 传力直接 , 以增加抗震 力 荷载 、 抗震 等 作用 能 力丧 失 ; ( 3) 对 于 结构 中较 为薄 弱 的部分 , 应 采取 有 效 的加 固措施 。可 能 出现 的 能力。 剪力墙结构截面一般以“ L , 、 T 、 十” 形状为主 , 避免一字形墙 。 根据墙肢 截 面 高厚 比例 , 高层 建 筑剪 力 墙 结构 尽 量 布置 一 般 剪力 墙 , 尽 量 避 免 布 置短 薄 弱 的部 位 , 应 该采 取 有效 措施 给 予加 强 。 肢 剪 力 墙 。 现代 住 宅 建 筑 平 面 布 置 的特 点 , 往 往 形 成 剪 力 墙 的 布 置 横 向较 在 高层 建 筑混 凝 土结 构 的平 面 布置 中 , 必 须满 足 以下 要 求 :
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高层住宅剪力墙结构设计控制及调整
摘要:高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构,本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项;汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。

关键词:高层住宅;剪力墙结构;设计指标;调整
随着社会进步,科技发展,人们对住宅的功能要求越来越丰富,建筑设计越来越符合功能和审美的要求;为实现建筑的要求,结构选型主要与其使用功能直接相关,同时拟建场地的地理位置,抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。

为提高土地利用率,建设单位提倡建设高层住宅,以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求;目前高层住宅成为人们的主要居住形式,高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。

1剪力墙结构的特点
剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。

剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件,又有分隔房间的作用。

其布置原则除了应满足建筑使用要求,对结构受力是否合理至关重要,剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用,所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化,而达到节省造价的目的。

2建模时的注意事项
(1)剪力墙:目前结构常用计算软件:中国建筑科学研究院开发的软件PKPM,北京盈建科软件股份有限公司编制的软件YJK,均可进行剪力墙结构的计算。

(2)剪力墙平面布置原则:根据建筑平面图:①外墙可布置为剪力墙,增加建筑平面的抗扭刚度。

②内墙布置时,平面均匀对称布置,竖向连续,避免楼层错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通,同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙(短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙)。

③剪力墙的截面厚度及构造配筋应根据实际工程剪力墙部位及抗震等级,参见《高层建筑混凝土结构技术规程
(JGJ3-2010)》7.2.1,10.4.6,《建筑抗震设计规范(GB50011-2010)》(以下简称抗规)6.4.1,6.4.3条。

④内墙长度除应满足建筑条件,还要考虑墙下桩最小桩间距的要求,例如:常规设计时,桩直径700mm,桩间距不小于3倍桩径,加上0.5倍的桩径,建议上部剪力墙的长度为2500mm,上部如有结构洞口,宜尽量使洞口避开桩位。

⑤内墙上开设除门洞外的结构洞口保证施工时通过洞口能达到建筑平面的任
何位置。

⑥阳台宜用挑梁做悬挑阳台,如需布置剪力墙,应同建筑专业沟通。

(3)梁的布置:隔墙下方设梁,用于承担上部隔墙的重量及支承楼板。

梁宽一般为200mm,若建筑要求隔墙厚100mm,且隔墙上部不能设置200mm宽的梁时,需要在楼板该隔墙的位置上增加板上线荷载,并适当增加板厚,楼板配筋计算时需满需承载力挠度及裂缝的要
求。

板面钢筋直径取值建议不小于8mm,施工时应防止踩踏板顶,梁与剪力墙面外相交,计算时该梁端点铰接,减小梁端弯矩对剪力墙的面外弯矩,保证剪力墙的轴向受力。

3设计指标及相应调整方法
结构设计中,剪力墙结构的布局是否合理,计算结果是否满足规范要求,需要进行结构建模分析计算,来分析结构整体的剪力墙布局是否满足规范限值,下面列出七种结构整体指标及对应的调整办法:(1)位移角:楼层层间最大水平位移与层高之比,高层剪力墙设计时,层间位移角作为一个重要指标,其影响因素主要为建筑高度,建筑平面长宽比越大,端部位移角越大,调整布置剪力墙时,结合建筑墙体的位置,加强外围剪力墙布置,平面布置均匀对称,平面布置时刚心和质心尽量重合来减少扭转;根据《抗规》6.2.13.2条文解释,算地震内力时,剪力墙连梁刚度可折减,计算位移时,连梁刚度可不折减。

层间弹性位移角限值不满足要求,但相差不大时,可增加混凝土的标号,设计时尽量通过调整墙体布置,来增加建筑的刚度。

剪力墙结构弹性层间位移角限值不大于1/1000。

(2)位移比:偶然偏心的规定水平力作用下,水平位移或层间位移最大值与平均值的比值。

来判断平面是否扭转不规则,当位移比大于1.2时判断为扭转不规则,但不应大于1.5。

扭转不规则模型计算时,考虑双向地震。

调整方法同位移角中的调整要求。

(3)周期比:Tt/T1≤0.9(0.85)其中Tt:扭转为主的第一自振周期、T1:平动为主的第一自振周期,A级高度限值为0.9,B级
高度限值为0.85。

当周期比不满足时,应增加外围墙体的刚度,在满足层间位移角和位移比要求的情况下,增加洞口宽度,减小连梁高度,减小剪力墙长度,等降低整个平面的平均刚度,这些措施可使周期比满足规范要求。

(4)受剪承载力之比:根据《抗规》3.4.3,3.4.4条判断是否为薄弱层,当抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%就为薄弱层,但抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%;结构设计时避免出现薄弱层,当出现薄弱层时,首先应尽量增加薄弱层墙体的墙长及墙厚,设计时确无避免时,地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。

(5)有效质量系数:高规规定,计算振型数应使各振型参与质量系数大于等于0.9,当该系数小于0.9时,模型计算时增多振型个数。

(6)剪重比:《抗规》规定任一楼层的水平地震作用标准值的楼层剪力VEKi>λ∑nj=iGj,∑nj=iGj为该楼层及以各层重力荷载代表值之和,其中λ为地震剪力系数,不应小于《抗规》表5.2.5表内系数,当改层为薄弱层时,不应小于1.15倍表内系数。

(7)刚重比:判断高层结构的整体稳定,应满足《高规》公式5.4.4-1:EJd/H2G≥1.4,当刚重比不满足要求时,需要增大竖向构件的抗侧刚度。

当EJd/H2G≥2.7时,可不考虑重力二阶效应引起的不利影响。

小于2.7时应计算重力二阶效应,计算参数的选取在设计信息中,勾选二阶效应计算方法选项。

4工程实例
某高层住宅,地上33层,层高3.0m,地下2层,地下室层高由上至下分别3.2m,3.0m。

建筑平面长44.6m,宽度15m,结构主体高度99.2m,地震烈度为Ⅷ度,地震加速度为0.2g,地震分组为第二组,剪力墙抗震等级为一级。

因本工程建筑高度较高,且建筑户型为大户型,每个房间面积较大,分隔房间的横墙较少,软件建模时,按本文2项中墙体和梁的布置原则进行布置,输入荷载,计算参数等进行结构计算;该工程模型反复调整试算后,结果如下:
(1)层间位移角:因Y向墙量较少,增强连梁,增加混凝土标号C40至地上22层;最终调整至X向纵墙方向,Y向横墙方向最大层间位移角分别1/1350,1/1001小于规范限值1/1000。

(2)位移比:规定水平力作用下偶然偏心情况下X+方向最大为1.05,X-方向最大为1.01,Y+方向最大为1.17,Y-方向最大为1.17,位移比均小于1.2满足规范要求。

(3)周期比:本工程Tt=1.401,T1=2.045,
Tt/T1=1.401/2.045=0.685≤0.9,满足规范要求。

(4)受剪承载力之比:计算结果总信息中,X,Y方向最小楼层剪力承载力之比分别为0.83,0.84,均大于0.8,不属于薄弱层,无需进行剪力调整。

(5)有效质量系数:计算参数中振型数取15个振型,计算结果,X,Y方向的有效质量系数为分别为95.24%,93.29%。

两个方向均大于0.9,满足规范要求。

(6)剪重比:X,Y向水平地震剪重比分别为4.26%,4.48%,均大于3.20%,满足规范要求。

(7)刚重比:X向刚重比EJd/H2G=8.15,Y向刚重比EJd/H2G=6.35。

两个方向的刚重比均大于1.4,能满足高规的稳定验算要求;且大于2.7,可以不考虑重力二阶效应。

上述内容为整体设计指标计算,要完成结构模型阶段的设计分析,还需要对每个结构构件的计算结果进行复核,是否满足相应规范,核对计算文件中的超限信息,进行单个构件的调整修改。

5结语
剪力墙结构在高层住宅中广泛应用,实际工作中该类设计任务较多,且设计时间较紧张,设计计算作为结构设计工作的主要耗时内容,为提高工作效率,本文总结了以往的工作经验,给出实际剪力墙结构工程设计时剪力墙,梁布置的注意事项,及各个设计指标的规范限值及调整方法,对提高结构建模分析计算的效率有一定作用。

参考文献
[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010).
[2]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010).
[3]崔东方.剪力墙结构在房屋建筑结构设计中的应用[J].山西
建筑,2017,43(13):38-39.。

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