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1、關(guān)于高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的討論摘要：本文通過結(jié)合筆者從事結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐經(jīng)驗，針對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計，重點提出了剪力墻結(jié)構(gòu)布置的技術(shù)要點，同時結(jié)合工程實例，提出了優(yōu)化高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施，供大家參考借鑒。關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計；討論隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)水平也在飛速前進(jìn)，人們對物質(zhì)生活水平的要求越來越高，建筑行業(yè)隨之崛起并得以快速發(fā)展。為了增強建筑物的抗側(cè)剛度和抗震性，目前很多建筑都采用剪力墻結(jié)構(gòu)，為人們的生命財產(chǎn)安全和國家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展提供了基本的保障。高層建筑的豎向承重結(jié)構(gòu)有框架

2、、剪力墻、框架―剪力墻、筒體等多種形式，水平承重結(jié)構(gòu)有單向板肋形樓蓋、雙向板肋形樓蓋、并式樓蓋、密助樓蓋、無梁樓蓋等多種形式，從結(jié)構(gòu)選型上來看，應(yīng)當(dāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點及適用范圍而采取合理的結(jié)構(gòu)型式，而對于高層建筑來說，剪力墻結(jié)構(gòu)則是常用的結(jié)構(gòu)形式之一。1結(jié)構(gòu)布置技術(shù)6剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時要布置剪力墻，應(yīng)當(dāng)宜沿主軸方向或其他方向雙向布置。對一般的矩形、L形、T形等平面宜沿兩個軸線方向布置；對三角形、Y形平面宜沿三個軸線方向布置；對正多邊形、圓形及弧形平面可沿徑向及環(huán)向布置?？拐鹪O(shè)計的剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置

3、方式，并宜使兩個方向抗側(cè)力剛度接近。內(nèi)、外剪力墻應(yīng)盡量拉通、對直。同時為了有效發(fā)揮剪力墻的抗側(cè)力剛度和承載能力，增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間，剪力墻間距不宜太密，側(cè)向剛度不宜過大。否則，結(jié)構(gòu)自重加大，構(gòu)件所受到的地震作用加大，不經(jīng)濟(jì)。剪力墻的平面布置應(yīng)盡可能均勻、對稱，同時應(yīng)當(dāng)讓結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與剛度中心重合，以減少扭轉(zhuǎn)。在豎向，剪力墻宜自下到上連續(xù)布置，避免剛度突變。對于剪力墻開洞后宜在洞口頂部設(shè)連梁，當(dāng)建筑布置要求設(shè)置無連梁的剪力墻時，其數(shù)量一級抗震等級不應(yīng)超過全部剪力墻的數(shù)量的20%，二級抗震等級不應(yīng)超過全部剪力墻

4、的數(shù)量的30%。而且對于這種類型的剪力墻不應(yīng)采用短肢剪力墻，其底部加強部位的墻肢軸壓比應(yīng)當(dāng)控制對于一級應(yīng)小于0.4，二級應(yīng)小于0.5。同時在墻肢兩端應(yīng)設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，應(yīng)加強墻肢上樓板板帶的配筋和構(gòu)造措施，如設(shè)置聯(lián)系墻肢的暗梁，以有效地確保板帶在豎向荷載作用下具有足夠的抗彎承載力。6當(dāng)前由于建筑功能需要，對剪力墻采取開轉(zhuǎn)角窗設(shè)計，針對此應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格在9度設(shè)防地區(qū)采取剪力墻轉(zhuǎn)角窗。對8度以下設(shè)防地區(qū)采用剪力墻轉(zhuǎn)角窗時應(yīng)采取相應(yīng)的設(shè)計措施：對于窗洞口應(yīng)采取洞口上下對齊，而且應(yīng)嚴(yán)格控制窗口大小，洞口寬度不宜過大；洞口附近應(yīng)

5、避免采用短肢剪力墻和單片剪力墻，對于此處的剪力墻厚度適宜增大，同時沿墻肢全高按要求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。對于轉(zhuǎn)角處的樓板應(yīng)局部加厚，配筋宜適當(dāng)加大，并配置雙層的直通受力鋼筋。2工程實例某住宅綜合樓，建筑面積為5.3萬m2，地下l層，地上28層，結(jié)構(gòu)高度79.6m，最高處87.4m，結(jié)構(gòu)沿豎向質(zhì)量及剛度分布較均勻，但標(biāo)準(zhǔn)層由兩個切角正方形單元聯(lián)接而成，類似啞鈴狀，平面體型較為復(fù)雜，對結(jié)構(gòu)抗震不利。本工程抗震設(shè)防烈度為7度，II類場地土，基本風(fēng)壓為0.5kN/m2。本工程上部標(biāo)推層為住宅，每個單元由9個建筑單元組成，其結(jié)

6、構(gòu)布置利用單元中部設(shè)置的兩部電梯、設(shè)備管道井及一個剪力樓梯所圍合的剪力墻內(nèi)筒體單元，作為結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件，但圍繞其周圍的8個住宅單元結(jié)構(gòu)如何布置值得推敲?？紤]到剪力墻結(jié)構(gòu)對住宅平面布置有利，但限制了底部公共建筑用途的平面布置，采用框架結(jié)構(gòu)可以取得底部公共建筑的較大空間，但對住宅平面布置又不合適。經(jīng)反復(fù)分析多次試算，最終確定采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系。2.1計算結(jié)果分析6結(jié)構(gòu)的整體計算除進(jìn)行正交向抗震計算外，還進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)45。角的斜交向抗震計算，施工圖設(shè)計構(gòu)件最終以兩種計算較大者配筋。兩方向計算具體計算結(jié)果如下：2.1

7、.1結(jié)構(gòu)自振周期與振型。從計算結(jié)果表明不管是正交向還是45。斜交向，其兩個方向周期均比較接近，且T1約為0.05N（N為層數(shù)）。說明沿主抗側(cè)力四個方向結(jié)構(gòu)剛度均比較接近，各向結(jié)構(gòu)抗震性能均比較適宜，也說明了本結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)布置合理，其剛度適中。2.1.2從頂點位移角及層間位移角計算結(jié)果可知，用反應(yīng)譜法分析結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，取前六個振型相應(yīng)值按平方和開平方法得到的結(jié)構(gòu)基底總剪力，以及地震剪力系數(shù)。綜上所述，采用短肢剪力墻，通過結(jié)構(gòu)合理布置，既能較好地滿足建筑功能對底部大空間的要求，又能兼顧上部住宅平面布置的要求，避免

8、了按常規(guī)結(jié)構(gòu)布置所形成的框支結(jié)構(gòu)，避免結(jié)構(gòu)豎向剛度突變，降低了結(jié)構(gòu)剛度減小地震作用，使結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)、合理、適用。2.2設(shè)計中的幾個問題和所采取的措施2.2.1墻肢設(shè)計。地震作用下短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗扭性能較弱，設(shè)計中對周邊及角點處墻角采用L形短肢墻，對剪力墻結(jié)構(gòu)中存在的少量的“―字形”短墻肢，均嚴(yán)格控制其軸壓比小于0.45，且控制墻肢的軸壓比不相差懸殊，盡量均勻，避免墻肢應(yīng)