《分析高層錯層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、分析高層錯層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設計黃主健摘要：針對某高層錯層住宅建筑實際情況，在介紹其前期剪力墻結(jié)構(gòu)設計存在的問題的基礎(chǔ)上，提岀了改進與優(yōu)化方法，并采用SATWE軟件對改進后結(jié)構(gòu)設計方案實施了模擬與計算，最后通過模擬計算結(jié)果的對比，得出改進后方案的自振周期、結(jié)果位移、剪重比、剛重比軸壓比和經(jīng)濟性都優(yōu)于改進前，且滿足現(xiàn)行規(guī)范要求的結(jié)論，以此為類似建筑的結(jié)構(gòu)設計工作提供科學參考。關(guān)鍵詞：高層錯層住宅;剪力墻結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設計;設計優(yōu)化;作者簡介:黃主健，身份證號:220104197708014111貴州貴陽550001收稿日期：2017-9-1Receive

2、d：2017-9-1近年來，高層錯層住宅建筑越來越多的采用剪力墻結(jié)構(gòu)，因為剪力墻不僅能提供靈活的使用空間，而且還能簡化設計和施工流程，提高效率，降低成本。而在實際的設計工作中，由于考慮不全面、結(jié)構(gòu)布置不合理等原因，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的作用與特點并不能得到充分發(fā)揮，其至還有一些結(jié)構(gòu)方案存在安全問題。對此,首先要嚴格遵循設計原則，根據(jù)建筑實際情況和使用要求，對具體問題采用適宜的設計方法，滿足規(guī)范要求。但即便如此，也有可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不足和造價過高等問題，所以還要在此基礎(chǔ)上對方案進行改善與優(yōu)化，這對保證設計質(zhì)量有重要意義。1高層錯層住宅以某高層錯層住宅

3、為例，在該住宅建筑結(jié)構(gòu)設計方案中，剪力墻布置和結(jié)構(gòu)受力不相符，導致局部剛度較大，自重增加致使地震反應大幅增強，并提高了建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)施工成木。基于此，須對該方法實施調(diào)整和優(yōu)化，以確保結(jié)構(gòu)的合理性與安全性。合理的結(jié)構(gòu)設計方案，無論是結(jié)構(gòu)平面形狀，還是剛度都應對稱、均勻，而且剪力墻的布置應合理，做到對直和拉通。對豎向布置而言，應規(guī)則對稱，不能出現(xiàn)較大的內(nèi)收與外挑，避免剛度在豎向上發(fā)生突變，確保空間抗側(cè)剛度中心接近水平荷載，進而起到防扭轉(zhuǎn)的作用。以建筑平面布置要求為依據(jù)，在電梯間、房間和樓梯間邊角運用異形墻肢4。設計時，還要充分考慮同周期關(guān)系，防止

4、地基和上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)牛共振，也就是在確保建筑結(jié)構(gòu)受到荷載作用吋的變形處于設計范圍內(nèi)的同吋，使建筑自振周期更具合理性，同時提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性。2設計方案的提出與對比2.1軟件基礎(chǔ)SATWE是一個適用于建筑結(jié)構(gòu)設計及分析的軟件，可在多種結(jié)構(gòu)類型中應用。(1)計算模型SATWE對于剪力墻的模擬主要通過墻元實現(xiàn)，墻元是以板殼單元為基礎(chǔ)形成的通用型墻元，根據(jù)靜力凝聚等原理，消除由墻元細分形成的自由度，并在邊界節(jié)點上對剛度進行凝聚，以此提高墻元精度與岀口自由度;墻元所有節(jié)點都存在一個空間的全部自由度，能十分便利的和其它單元實現(xiàn)連接，不需要增加任何約束條件，具有降低

5、墻體描述與板殼單元劃分難度的作用，從而實現(xiàn)提升分析效率的目標。在剪力墻模擬過程屮，板殼是一個最理想的模擬單元，該軟件正是利用這種單元對墻元實施了細分，并對墻上開洞進行了自動化處理及1。(2)假設條件該軟件針對樓板這一構(gòu)件進行處理時，提出以下四個假設條件：(1)剛性樓板假設條件:假設樓板平面當屮無限剛，不考慮外剛度。(2)彈性樓板A假設條件:借助殼單元對樓板剛度進行計算，包括平面內(nèi)剛度與平面外剛度。(3)彈性樓板B假設條件:假設平面中的剛度為無限大，對平面外剛度進行真實計算。(4)彈性膜假設條件:借助殼單元對樓板平面中的剛度進行真實計算，不考慮平而

6、外的剛度。為保證模擬結(jié)果的真實性，在分析精度滿足實際要求的情況下，對于不同的結(jié)構(gòu)類型要使用相應的假設條件。2.2結(jié)果與分析該軟件運用的是在所有存在全部自由度的殼元上通過凝聚形成的墻元對剪力墻進行模擬，既有平面屮的剛度，又存在平面以外的剛度，能很好反映出剪力墻實際狀態(tài)，并且所得計算結(jié)果也十分準確；另外，對樓板進行模擬時述能考慮到它發(fā)生的彈性變形。盡管主樓結(jié)構(gòu)在平面上能做到整體規(guī)則，同時立面也不存在剛度突變等問題，但因大剛度電梯井等位置簡體偏置，所以會產(chǎn)生一定扭矩影響。為保證分析計算的真實性，在進行地震作用分析計算時，兼顧到了偶然偏心與扭轉(zhuǎn)偶聯(lián)，選取

7、3個振型進行計算。2.2.1自振周期在存在扭轉(zhuǎn)偶聯(lián)情況下的建筑自振周期見表1?？梢?，平動和扭轉(zhuǎn)的建筑自振周期比值為0.3142，滿足規(guī)范提出的〈0.9的要求。表1自振周期下載原表2.2.2結(jié)構(gòu)位移基于風荷載的建筑結(jié)構(gòu)位移見表2,基于地震荷載的建筑結(jié)構(gòu)位移見表3O表2基于風荷載的建筑結(jié)構(gòu)位移下載原表表3基于地震荷載的建筑結(jié)構(gòu)位移下載原表可見，建筑結(jié)構(gòu)基于風荷載的X、Y向?qū)娱g位移角最大值1/1914、1/1266滿足不超過1/1000的規(guī)范要求，最大位移和層均位移比1.10、1.08滿足小于1.2的規(guī)范要求，最大層間位移和層間均位移比1?15、1.0

8、9滿足不超過1.5的規(guī)范要求;建筑結(jié)構(gòu)基于地震荷載的X、Y向?qū)娱g位移角最大值1/3167、1/2707滿足不超過1/1000的規(guī)范要求，