序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇剪力墻結(jié)構(gòu)設計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

【關鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；剪力墻結(jié)構(gòu)；應用分析

1引言

高層建筑是城市重要組成部分，建筑可以美化城市，而有一些標志性建筑甚至在某種意義上代表了這座城市城市，例如如廣州的小蠻腰和上海的東方明珠塔，都是國際性大都市的標志。因此，城市和建筑互相依賴，彼此生存。如今，土地資源稀缺，高層建筑已成為城市建設的主體，是城市生活的主流建筑，也是當代建筑的發(fā)展趨勢。隨著人民生活水平的不斷提高，對居住舒適性的要求也有所提高，特別是對住宅公寓的要求越來越高。剪力墻結(jié)構(gòu)的壁厚與填充墻、平面的厚度是一致的，保證室內(nèi)無框架柱突出，可有效提高空間利用率，因此，高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)應用的十分廣泛。

2建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻結(jié)構(gòu)概念方案布置

剪力墻結(jié)構(gòu)概念方案布置是進行剪力墻結(jié)構(gòu)設計的前提，而布置設計的合理性與否對整個工程造價有很大的影響，下面對剪力墻結(jié)構(gòu)布置進行簡單的介紹。剪力墻布局應沿兩個主軸方向雙向進行布置，盡量做到分布均勻，這種安排，能夠讓兩軸剛度盡可能接近。剪力墻集中布置會導致結(jié)構(gòu)載荷中心和剛度中心偏移，造成較為嚴重的扭轉(zhuǎn)效應。剪力墻的分散布置會導致梁板跨度加大和剛度分布不均勻，而在跨度增大時，會增加結(jié)構(gòu)的重量，增加地震效應，從而增加工程造價；另一方面，剪力墻間距太大，以致于單片剪力墻承受荷載過大，增加了軸壓比，從而對剪力墻延性設計產(chǎn)生影響。以及結(jié)構(gòu)在不規(guī)則的地震扭轉(zhuǎn)薄弱部位凸起后形成棱角。扭轉(zhuǎn)大變形導致扭轉(zhuǎn)破壞。因此，考慮剪力墻平面布置，應單獨布置，并用對角線局部加強。在平面角部盡量布置L形墻肢，還可采取設置端柱及轉(zhuǎn)角部位樓板中設置暗梁等構(gòu)造措施進行加強，以達到提高其扭轉(zhuǎn)剛度的目的。剪力墻豎向布置宜沿房屋高度通高布置、上下對齊、連續(xù)布置，墻厚及墻長沿高度宜均勻變化，以達到豎向剛度逐漸變小，從而能夠有效避免豎向剛度發(fā)生突變情況。這樣既經(jīng)濟又能滿足承載力、側(cè)向變形的要求。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)的布局對整個結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟性有直接的影響。目前，結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性已成為結(jié)構(gòu)設計中必須考慮的因素。在滿足安全的前提條件下，最大限度地利用有限的資源，是結(jié)構(gòu)工程師要去探索的問題。因此，在合理布置剪力墻的前提下，盡可能節(jié)約經(jīng)濟，降低工程造價。而對于結(jié)構(gòu)的關鍵部分或者計算模型與實際情況不相吻合的部分，至少使用兩種不同結(jié)構(gòu)軟件進行了分析計算，并進行了圍護結(jié)構(gòu)設計，加固了結(jié)構(gòu)。在概念布局的早期階段，結(jié)構(gòu)設計師應與建筑師密切合作，確定合理的安排以避免不規(guī)則或嚴重的不規(guī)則的平面與立面。實現(xiàn)技術先進，安全適用，經(jīng)濟合理的總體設計，達到降低總成本的目的。

3剪力墻的特征及其種類

從整體上來說剪力墻的特點有下面幾點，其側(cè)向剛度很強。還有一個相對比較小的側(cè)移，如果發(fā)生地震可以吸收更多的地震能量。在剪力墻結(jié)構(gòu)的應用中，室內(nèi)墻體很平整，但剪力墻結(jié)構(gòu)，在施工的時候需要很多環(huán)節(jié)，所以造價相對較高。如果按照剪力墻結(jié)構(gòu)開洞與否可分為以下幾種：小開洞剪力墻、壁式框架、實體墻、雙肢或多肢剪力墻等。這些剪力墻各有不同的應用特點，每個結(jié)構(gòu)設計人員應針對具體的建筑結(jié)構(gòu)，選擇合適的剪力墻結(jié)構(gòu)形式。

4建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析

剪力墻結(jié)構(gòu)設計有自己的設計原理及其原則。由于剪力墻通常比普通墻的厚度大且寬，所以它的特征比較像板，但是還是有一定的區(qū)別，剪力墻通過壓彎構(gòu)件計算，板根據(jù)彎曲構(gòu)件計算。因此有必要在結(jié)構(gòu)設計分析中考慮到具體的設計差異。此外剪力墻墻肢長度，壁厚范圍都有自己的特點，當高度和墻段比厚度小于或等于4，應按框架柱的結(jié)構(gòu)設計；當墻肢截面高度與厚度之比大于8時，使用一般剪力墻；當墻肢截面高度與厚度之比在4~8之間時，則要使用短肢剪力墻，這些也是剪力墻的結(jié)構(gòu)設計的基本原則。剪力墻結(jié)構(gòu)由一系列縱向剪力墻和橫向剪力墻以及由空間結(jié)構(gòu)組成的梁板組成。在兩種負荷的主要：一是豎向荷載，豎向荷載主要是梁板傳來的活載、恒載、豎向地震作用及剪力墻身自重；其他主要是水平荷載，地震作用和水平風荷載。剪力墻內(nèi)力和變形分析包括承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分析。在極限承載力狀態(tài)下，剪力墻在各種工況下不受破壞，能安全承受重力荷載。在正常使用極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)變形滿足規(guī)范要求，在滿足設計要求的基礎上結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用。框架結(jié)構(gòu)的變形主要是剪切變形，剪力墻的變形主要是彎曲變形。為了實現(xiàn)剪力墻的彎曲破壞的延性破壞模式。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》中有規(guī)定，墻的長度最好不要超過8m。事實上，有兩個主要因素影響剪力墻的破壞模式是軸壓比和剪跨比，只要軸壓比小于規(guī)定的限值而剪跨比大于2，可以實現(xiàn)延性破壞模式。當剪力墻的長度超過8m時，盡可能在墻體中部開洞，形成一個雙墻肢，通過弱連梁連接，一般來說剪跨比也會大于2，可以滿足延性破壞的要求。在地震作用下，通過連接梁的能量，梁端首先進入塑性變形，形成塑性鉸，使梁成為抗震的第一道防線。

5連梁設計

高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)，由于墻長較長時通過開洞或剪力墻平面內(nèi)梁跨較小形成連梁，如果出現(xiàn)跨高比較小的連梁，在計算過程中，容易產(chǎn)生過度抗剪的連梁，通常有以下解決方案：①增大連梁的截面積，可以增強連梁本身的抗剪能力，但梁的剛度相應也會增加，吸收的地震力也會增加，只能增加有限的抗剪承載力。在梁寬固定的情況之下，可以使用加高梁高的方法；當梁高是一定的，可以擴大梁寬，增大斷面的連接剛度，但寬度對連梁剛度貢獻較小，僅是一個線性關系，使得分擔剪力的增加值小于抗剪力的提高值。②調(diào)整設計內(nèi)力，在提高連梁截面對提高抗剪承載力沒有影響的狀況下，可人為的降低連梁的剛度，來控制剪切力的分配比例，并解決了連梁的抗剪性能問題。最簡單的控制方法是在計算參數(shù)選擇時，通過調(diào)整連梁剛度折減系數(shù)，只有在采用內(nèi)力配筋計算時才可以。在整個計算和非地震荷載作用下，連梁的剛度不會降低，連梁應具有足夠的抗彎承載力和抗剪承載力，以滿足正常使用的要求。對于跨高比大于5的連梁，應根據(jù)設計的框架梁，滿足框架梁的要求。③可作水平縫從而形成雙連梁、多連梁或其他結(jié)構(gòu)措施，以提高抗剪承載力，如設置交叉暗支撐等措施，以提高連梁的抗剪承載力。

6結(jié)語

中國的國民經(jīng)濟和建筑結(jié)構(gòu)設計整體水平與發(fā)展規(guī)模都在提升，高層建筑將成為現(xiàn)代建筑的主流。剪力結(jié)構(gòu)在側(cè)向剛度、側(cè)向變形等方面具有一定的優(yōu)勢，在高層建筑中得到廣泛應用。因此掌握剪力墻結(jié)構(gòu)的特點，對剪力墻結(jié)構(gòu)設計有很好的把握。我們要從設計的基本原則出發(fā)，設計更加經(jīng)濟合理的剪力墻結(jié)構(gòu)。因此建筑結(jié)構(gòu)設計人員要根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)設計原理有明確的認識，同時，不斷從設計實踐出發(fā)來推動中國建筑業(yè)整個工藝設計水平的提高。本文從剪力墻結(jié)構(gòu)設計的概念開始。就建筑結(jié)構(gòu)設計中剪力墻結(jié)構(gòu)設計的應用進行了介紹，希望以此促進行業(yè)發(fā)展。

參考文獻

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[2]孫雪蘭.淺談高層剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計[J].山西建筑，2010（8）.

[3]林濤，張景禎.建筑結(jié)構(gòu)設計要點及計算模型調(diào)整[J].科技傳播，2011（17）.

篇(2)

【關鍵詞】高層建筑；梁式轉(zhuǎn)換層；施工

1 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

高層建筑結(jié)構(gòu)下部受力比上部大，按常理來說，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設計中就要考慮下部的剛度要大于上部結(jié)構(gòu)；采用的措施就是下部增加墻體、增加柱網(wǎng)，而上部逐漸減少墻柱的密度。顯然，這在高層建筑設計中是不現(xiàn)實的，因為高層建筑的使用功能對空間要求卻是下部大空間，往上部逐漸減小，因此對高層建筑結(jié)構(gòu)的設計就要考慮反常規(guī)設計方法。在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》（JGJ3-2002）中，規(guī)范對轉(zhuǎn)換梁的最小高度和寬度作如下規(guī)定：框支梁截面的寬度不宜大于框支柱相應方向的截面寬度，不宜小于其上墻體截面厚度的 2 倍，且不易小于400mm；當梁上托柱時，尚不應小于梁寬方向的柱截面寬度。進行抗震設計時，轉(zhuǎn)換梁高不小于其跨度的1/6；非抗震設計時，轉(zhuǎn)換梁高不小于跨度的1/8。從該設計規(guī)程中可知，采取這些限制主要是保證轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)的整體剛度，增強結(jié)構(gòu)的可靠性。

1.1 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

實際工程中應用的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)有多種形式，主要原理就是利用下部的轉(zhuǎn)換大梁來支托上部結(jié)構(gòu)。

1.2 梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)受力機理分析

梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的傳力途徑為墻—梁—柱（墻）的形式，傳力直接，便于分析計算。轉(zhuǎn)換大梁的受力主要受上部剪力墻剛度、剪力墻與轉(zhuǎn)換大梁的相對剛度和轉(zhuǎn)換大梁與下部支撐結(jié)構(gòu)的相對剛度影響。為弄清轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)與上部墻體共同工作的性能，對轉(zhuǎn)換梁承托層數(shù)對其內(nèi)力的影響用有限元程序進行了分析，從分析結(jié)果中我們知道，對一般結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換大梁，上部墻體考慮三層與考慮 4 層、5 層內(nèi)力的設計控制內(nèi)力差異不大于 5%，故在分析計算時可只考慮計算 3 層。從計算分析不論轉(zhuǎn)換大梁上部墻體的形式如何，只要墻體有一定長度，轉(zhuǎn)換大梁中的彎矩就會比不考慮上部墻體作用要小，同時轉(zhuǎn)換大梁也會有一段范圍出現(xiàn)受拉區(qū)。

2 梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設計

2.1 結(jié)構(gòu)豎向布置

高層建筑的側(cè)向剛度宜下大上小，且應避免剛度突變。然而帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)顯然有悖于此，因此對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度作了專門規(guī)定。對該工程而言，屬于“高位轉(zhuǎn)換”。轉(zhuǎn)換層上下等效側(cè)向剛度比宜接近于 1，不應大于 1.3。在設計過程中，應把握的原則歸納起來，就是要強化下部，弱化上部。可以采用的方法有以下幾種：1）與建筑專業(yè)協(xié)商，使盡可能多的剪力墻落地，必要時甚至可在底部增設部分剪力墻（不伸上去）。除核心筒部分剪力墻在底部必須設置外，還與建筑專業(yè)協(xié)商后，讓兩側(cè)各有一片剪力墻落地。這些無疑都大大增強了底部剛度。

2）加大底部剪力墻厚度。轉(zhuǎn)換層以下剪力墻中，核心筒部分的厚度取為 600mm，其余部分的厚度取為 400mm。

3）底部剪力墻盡量不開洞或開小洞，以免剛度削弱太大。

4）提高底部柱、墻混凝土強度等級，采用 C50 混凝土。

5）適當減少轉(zhuǎn)換層上部剪力墻數(shù)目，控制剪力墻厚度，并可在某些較長剪力墻中部開結(jié)構(gòu)洞，以弱化上部剛度。弱化上部剛度不僅對控制剛度比有利，還可減輕建筑物重量，減小框支梁承受的荷載；增大結(jié)構(gòu)自振周期，減小地震作用力。工程綜合采用上述幾種方法后，轉(zhuǎn)換層上下剛度比在 X 方向為 0.725，在 Y 方向為 0.813，滿足規(guī)范要求，效果良好。雖然上下部剛度比滿足要求，但畢竟工程仍屬于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層及其下各層為結(jié)構(gòu)薄弱層，因而應將該兩層的地震剪力乘以 1.15 的增大系數(shù)。

2.2 結(jié)構(gòu)平面布局

工程底部為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，體型簡單、規(guī)則；上部為純剪力墻結(jié)構(gòu)。在剪力墻平面布置上，東西向完全對稱，南北向質(zhì)量中心與剛度中心偏差不超過 2m，結(jié)構(gòu)偏心率較小。除核心筒外，其余剪力墻布置分散、均勻；且盡量沿周邊布置，以增強抗扭效果。查閱計算結(jié)果，扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比為0.85，各層最大水平位移與層間位移比值不大于 1.3，均滿足平面布置及控制扭轉(zhuǎn)的要求。可見工程平面布局規(guī)則合理，抗扭效果良好。

3 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設計與構(gòu)造

由框支主梁承托轉(zhuǎn)換次梁及次梁上的剪刀墻，其傳力途徑多次轉(zhuǎn)換，受力復雜。框支主梁除承受其上部剪力墻的作用外，還需要承受梁傳給的剪力，扭矩和彎矩，框支主梁易受剪破壞。對于有抗震設防要求的建筑，為了改善結(jié)構(gòu)的受力性能，提高其抗震能力，在進行結(jié)構(gòu)平面布置時，可以將一部分剪力墻落地，并貫通至基礎，做成落地剪力墻與框支墻協(xié)同工作的受力體系。

3.1 轉(zhuǎn)換梁的設計與構(gòu)造要求

轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸一般宜由剪壓比計算確定，以避免脆性破壞和具有合適的含箍率。轉(zhuǎn)換梁不宜開洞，若需要開洞，洞口宜位于梁中和軸附近。洞口上、下弦桿必須采取加強措施，箍筋要加密，以增強其抗剪能力。上、下弦桿箍筋計算時宜將剪力設計值乘放大系數(shù)1.2。當洞口內(nèi)力較大時，可采用型鋼構(gòu)件來加強。

轉(zhuǎn)換梁的混凝土強度等級不應低于C30。轉(zhuǎn)換梁上、下主筋的最小配筋率非抗震設計時為0.3%，轉(zhuǎn)換梁中主筋不宜有接頭，轉(zhuǎn)換梁上部主筋至少應有50%沿梁全長貫通，下部主筋應全部貫通伸入柱內(nèi)。

3.2 框支柱的設計與構(gòu)造要求

框支柱截面尺寸一般系由其軸壓比計算確定。地震作用下框支柱內(nèi)力需調(diào)整。抗震設計時，框支柱的柱頂彎矩應乘以放大系數(shù)，并按放大后的彎矩設計值進行配筋；剪力調(diào)整——框支柱承受的地震剪力標準值應按下列規(guī)定采用：框支柱的數(shù)目不多于10根時，當框支層為1～2層時，每層每根柱承受的剪力應至少取基底剪力的2%；當框支層。為3層及3層以上時，各層每根柱所受的剪力應至少取基底剪力的3%；框支柱的數(shù)目多于10根時，當框支層為1～2層時，每層每根柱承受的剪力之和應取基底剪力的20%；當框支層為3層及3層以上時，每層框支柱承受剪力之和應取基底剪力的30%；框支柱剪力調(diào)整后，應相應調(diào)整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩，框支柱軸力可不調(diào)整。

框支柱全部縱向鋼筋配筋率，抗震等級一級時不小于1.2%，二級時不小于1.0%，三級時不小于0.9%，四級及非抗震設計時不小于0.8%。縱向鋼筋間距抗震設計時不大于200mm，且不小于80mm，全部縱向鋼筋配筋率不宜大于4%。

3.3 轉(zhuǎn)換梁的截面設計方法

目前國內(nèi)結(jié)構(gòu)設計工作普遍采用的轉(zhuǎn)換梁截面設計方法。主要有：應力截面設計方法。對轉(zhuǎn)換梁進行有限元分析得到的結(jié)果是應力及其分布規(guī)律，為能直接應用轉(zhuǎn)換梁有限元法分析后的應力大小及其分布規(guī)律進行截面的配筋計算，假定不考慮混凝土的抗拉作用，所有拉力由鋼筋承擔鋼筋達到其屈服強度設計值。受壓區(qū)混凝土的強度達到軸心抗壓強度設計值。

4 結(jié)語

通過高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計的工程實踐，體會如下：根據(jù)建筑平面及功能要求合理選擇轉(zhuǎn)換層形式，正確選擇建筑抗震類別是轉(zhuǎn)換層設計的關鍵點，結(jié)合結(jié)構(gòu)布置，正確選擇各分部的抗震等級，構(gòu)件設計應注重抗震延性設計的概念，對主要構(gòu)件進行加強是設計的重點。

參考文獻：

[1]期刊論文.帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設計-沿海企業(yè)與科技 11/1（11）

篇(3)

［論文摘要］文章分析高層建筑結(jié)構(gòu)的六個特點，并介紹目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。

我國改革開放以來，建筑業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展，近十幾年我國已建成高層建筑萬棟，建筑面積達到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國際商會中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進程加速發(fā)展，全國各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設計人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設計特點及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設計達到技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質(zhì)量的基本原則。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設計的特點

高層建筑結(jié)構(gòu)設計與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有：

（一）水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。

（二）側(cè)移成為控指標

與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強材料的應用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：

1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導致房屋側(cè)塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機電設備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。

4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結(jié)構(gòu)設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟效益。

地震效應與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

（五）軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數(shù)值，其后果相當于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

（六）概念設計與理論計算同樣重要

抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復雜性和不確定性，地基土影響的復雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進行分析。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設計應與建筑、設備和施工密切配合，做到安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設計應重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風性能好而經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并注意加強構(gòu)造連接。在抗震設計中，應保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍

目前國內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。

1.框架結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。

框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價較低。

框架結(jié)構(gòu)的缺點是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風荷載作用下會產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴重。

框架結(jié)構(gòu)的適用范圍：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學校及多層工業(yè)廠房和倉庫中。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構(gòu)件。剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特點，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。

剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有：

（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結(jié)構(gòu)受力特點類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。

（2）筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積小（一般不大于墻體面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風和抗震性能。目前國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。

（3）成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復雜的建筑中。

（4）巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個巨柱（通常由電梯井或大面積實體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個樓層設一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。

除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，也可應用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過目前應用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。

［參考文獻］

［1］GB50011－2001建筑抗震設計規(guī)范.

［2］GB50010－2002混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范.

篇(4)

【關鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設計；剪力墻結(jié)構(gòu)； 施工質(zhì)量預防措施

中圖分類號：TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著建筑高度的不斷提升，剪力墻結(jié)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)剛度大、整體性好等優(yōu)勢而被廣泛應用于高層建筑中，針對剪力墻結(jié)構(gòu)類型特點通過結(jié)合工程實際情況而采取合理有效地設計措施相當重要，

1．項目實例

某高層住宅辦公樓，地下為兩層地下車庫，地上為 30 層公寓住宅，建筑總高度為 95.8m，建筑長寬比為 3.6，高寬比為 2.7。 該建筑經(jīng)過論證最終采用剪力墻結(jié)構(gòu)類型， 由剪力墻結(jié)構(gòu)來直接承受建筑物的水平以及豎向荷載。 由于剪力墻結(jié)構(gòu)其墻體全部由鋼筋混凝土所構(gòu)成，因此其自身平面內(nèi)具有較大的抗側(cè)剛度，能夠有效地抵抗較大的水平側(cè)向力。在水平荷載作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)將主要產(chǎn)生彎曲型的變形。

2.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設計

2.1 剪力墻結(jié)構(gòu)布置

對于一般剪力墻布置來說，其應當主要沿主軸方向布置，而針對巨型、L 形、T 形等建筑平面，則可采用沿兩個軸線方向布置。同時在布置剪力墻時，應盡量避免出現(xiàn)只有單向有墻的情況，同時對內(nèi)外剪力墻采取拉通對直設置。合理地布置剪力墻數(shù)目是關鍵， 同時還應當滿足結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心的重合，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過大的扭轉(zhuǎn)。 這就要合理充分掌握剪力墻布置間距來體現(xiàn)。 剪力墻布置間距適中將有助于發(fā)揮剪力墻抗側(cè)力構(gòu)件作用，而且還可以合理地增大結(jié)構(gòu)的利用空間。對于剪力墻上的門窗洞口布置應當上下對齊，明確墻肢和連梁的位置，且剛度相差不大，應避免三個以上的洞口集中于同一個十字交叉墻附近。 另外，由于剪力墻中的連梁剛度較弱，不宜將樓面主梁支承載在連梁上。對于本項目來說，本項目建筑用途為住宅公寓，抗震設防烈度為8 度，設計地震分組為一組，建筑場地類別為二類，設計基本地震加速度為 0.20g，基本風壓（50 年一遇）為 0.65kN/㎡，地面粗糙度為 A 類，結(jié)構(gòu)設計合理使用年限為 50 年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)抗震等級為二級，主樓地基基礎設計等級為甲級。 該建筑體型對住宅平面布置有利，

2.2 剪力墻結(jié)構(gòu)設計要點

剪力墻作為一種具有較大剛度、整體性好、抗側(cè)力好的結(jié)構(gòu)類型。 結(jié)合實踐經(jīng)驗，筆者提出剪力墻結(jié)構(gòu)設計中重要的幾點設計要點如下：（1）對于地震效果較大的情況下，單純地提高剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，這將造成基礎以及剪力墻結(jié)構(gòu)的成本增加。（2）應合理布置剪力墻數(shù)量，過多的剪力墻數(shù)量將增加結(jié)構(gòu)主體重量同時造成工程浪費。 （3）嚴格按照規(guī)范要求來進行剪力墻的構(gòu)造配筋，配筋率的過低將會造成剪力墻結(jié)構(gòu)延性較差。（4）合理設計剪力墻的墻長及其墻厚，避免出現(xiàn)墻肢承載力得不到有效發(fā)揮。綜上所述，對于剪力墻結(jié)構(gòu)設計一方面要保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)剛度，同時還需兼顧結(jié)構(gòu)成本的優(yōu)化。

2.3 剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設計

對于剪力墻結(jié)構(gòu)設計來說， 不僅僅應滿足結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果要求，同時還應滿足規(guī)范的構(gòu)造要求，構(gòu)造要求對于保證剪力墻結(jié)構(gòu)的延性等具有重要意義。根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，還應在結(jié)構(gòu)設計時采取如下措施：（1）除注明者外，剪力墻墻體水平鋼筋放在外側(cè) ；墻體鋼筋網(wǎng)之間設直徑 8@600x600 拉筋； 剪力墻墻體水平鋼筋不得代替暗柱箍筋的設置。（2）連梁應沿整個梁高設置側(cè)面縱筋（腰筋）；除特殊標注外，連梁腰筋按墻體水平筋拉通。（3）樓板內(nèi)設備預埋管上方無板上部鋼筋時 ，沿預埋管走向設置板面附加鋼筋網(wǎng)帶，鋼筋網(wǎng)帶取直徑 6@150x200，最外排預埋鋼管中心至鋼絲網(wǎng)帶邊緣水平距離 150。（4）當上部墻柱伸入地面與土體接觸 、或其中一段墻柱臨水時 ，無論其外表面是否設置了建筑防水層，墻柱迎水面、接觸土體面的縱筋保護層應按上部結(jié)構(gòu)的保護層厚度增加 30（墻）、20（柱）。

3.剪力墻結(jié)構(gòu)計算分析

對本工程剪力墻結(jié)構(gòu)通過采取 SATWE 有限元分析程序?qū)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移進行分析，模型采用的設計主要荷載取值見表 1 所示。

表1樓、地面活荷載以及主要設備控制荷載標準值（kN/㎡）

對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中跨高比較大的與柱墻相接梁以及某些連梁， 該梁的重力作用效應比水平風或水平地震作用效應更加明顯，此時需考慮梁剛度的折減，以控制正常使用時梁裂紋的發(fā)生和發(fā)展。 另外，高層建筑樓層的側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的 70%或其上相鄰點層側(cè)向剛度平均值的 80%。 經(jīng)過采取一系列的計算，計算結(jié)果表明，本結(jié)構(gòu)各項結(jié)果均應在正常范圍之內(nèi)，既滿足規(guī)范要求，又符合以下三點規(guī)律：（1）柱、剪力墻的軸力設計值均為壓力；（2）柱、剪力墻基本為構(gòu)造配筋：（3）梁基本無超筋，剪力墻、連梁均滿足界面抗剪扭的要求。

3剪力墻結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制和預防措施

3.1 施工前的技術準備工作。 要認真做好各種設計圖紙的會審，運用規(guī)范和標準圖集，并且結(jié)合工程建設經(jīng)驗，認真詳細地核對結(jié)構(gòu)圖與建筑圖、水電施工圖等，要盡可能地把圖紙當中所存在的一些常見問題，比如，軸線尺寸、細部標注尺寸以及標高等是不是有誤，各類設計構(gòu)造的做法能不是能夠在實際施工中加以實現(xiàn)；結(jié)構(gòu)配筋是不是足夠合理，節(jié)點復雜位置的鋼筋能不是能夠順利就位，是不是能夠滿足振搗的要求和必要保護層的厚度，是不是存在漏配鋼筋等現(xiàn)象，配筋詳圖和配筋平面圖之間是否存在矛盾，是否存在配筋顯著偏小的現(xiàn)象，水電埋管的留洞和建筑結(jié)構(gòu)是不是存在沖突，各位置的建筑詳圖設計是不是切實可行，各位置的建筑方法是不是合理，水電埋管是不是太過密集等，為其今后施工的順利開展奠定了良好的基礎。

3.2 梁柱節(jié)點的鋼筋綁扎工作。 對梁柱節(jié)點來說，只要有超過四個方向的梁穿過，就有可能造成一部分梁面筋保護層的厚度要大大超過設計的要求，這對于梁的承載能力會造成非常大的影響。這時，應當及時向相關人員進行反映，并且重新計算出梁所具有的承載力，并且依據(jù)梁面筋的具置以確定梁箍筋所處的高度。在具體工程實踐之中，一般都會將跨中區(qū)域梁面筋進行強行地抬高，這一辦法對于提升梁的承載力缺乏幫助，反而還會極大地提升施工的費用。在實際工程操作之中，墻柱鋼筋電渣的焊接頭將會大量地存在，比如，存在焊包不均勻等質(zhì)量問題，其發(fā)生原因主要在于鋼筋接頭端部的截面和鋼筋縱向軸線不夠垂直，因而造成臨近焊接完成之時并在向下擠壓過程中出現(xiàn)用力的不均，進而導致焊包的嚴重不均勻，從而有可能降低鋼筋接頭所具有的強度。為此，應當在正式焊接之前先使用氣割把鋼筋接頭端加以削平，從而確保切后和縱向軸線能夠保持垂直，并且要把表面加以清理干凈。

3.3混凝土裂縫的控制工作。在高溫施工環(huán)境下，由于溫度比較高，為了避免混凝土產(chǎn)生裂縫，應當采取以下五條措施：一是改進配合比的設計，通過優(yōu)選原材料和加入高效的減水劑，以控制混凝土水泥單方的用量于250kg/m3左右，并且不摻加任何一種微膨脹劑。二是混凝土入模溫度嚴格地控制于 30℃之下，并且降低混凝土內(nèi)部的實際最高溫度升高的速度。三是科學合理地進行施工，運用混凝土泵送技術將板于大梁分開進行澆筑，全部采取斜面分層法，墻體與框架柱則運用整體分層法，并且嚴格地控制分層的厚度。四是強化混凝土養(yǎng)護。水平構(gòu)件應當覆蓋塑料布，而豎向構(gòu)件則應外掛麻袋片，并且外包塑料布。澆水的次數(shù)以確保塑料布內(nèi)出現(xiàn)凝結(jié)水為主要標準。

4.結(jié)語

高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設計的主旨是發(fā)揮這種結(jié)構(gòu)剛度大、美觀等特點，且又能解決高建筑成本等問題。 隨著建筑不斷的復雜化以及建筑高度的不斷提升，剪力墻結(jié)構(gòu)成為了現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設計中較為常用的結(jié)構(gòu)類型之一，其被廣泛應用在住宅和旅館建筑結(jié)構(gòu)中。隨著建筑高層化的發(fā)展，對剪力墻性能及施工質(zhì)量提出了更高要求。這就需要相關人員在生產(chǎn)建設實踐中，更好地總結(jié)施工技義的特點與質(zhì)量提升措施，以通過建筑剪力墻施工質(zhì)量的提高，促進建筑施工更有效地滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求

【參考文獻】

［1］周浪．高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計研究[D]．武漢理工大學碩士學位論文 ，2011：95-182.

篇(5)

關鍵詞：小高層住宅；鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設計

中圖分類號：TU241.8 文獻標識碼：A

1 小高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅基本結(jié)構(gòu)形式

1.1 框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點主要有空間比較大、靈活性強、具有抗震能力、工程造價低，但是，如果柱截面的厚度大于墻厚就會造成墻柱腳向外凸出，這樣不僅影響購房者家具布置還影響室內(nèi)美觀，有時，住宅中間的房間分隔處呈現(xiàn)不規(guī)則現(xiàn)象，使住宅難以進行布置。

1.2 框架整體結(jié)構(gòu)中的剪力墻

框架整體結(jié)構(gòu)中的剪力墻是在整體框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻目前為止，它是我國在小高層住宅中應用最為廣泛的一種主要結(jié)構(gòu)形式。剪力墻主要特點是平面中靈活性較強，實用性、合理的結(jié)構(gòu)，這樣能有效地將框架、剪力墻的不同性能中抗側(cè)力很好的展示出來，使它們發(fā)揮不同的作用。

1.3 大開間剪力墻結(jié)構(gòu)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)水平不斷提高，最先建造的小開間剪力墻體系住宅在整體建筑中的功能性和局限性變得越來越突出。從建筑強度方面來講，小開間結(jié)構(gòu)中墻體的應有作用不能得到更好的發(fā)揮，如果添加較多的剪力墻還會增加更大的地震力，而且工程費用也會隨之增加，另外，小開間剪力墻的結(jié)構(gòu)自我承重能力較大，相對應也增加了基礎資金，所以，就誕生了大開間剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻的間距應該在大于4.5m且小于7.5m，進深在大于7.5m且小于11m，室內(nèi)一般不會布置縱橫的剪力墻，根據(jù)具體情況可按照住戶的需求進行靈活分隔，如需室內(nèi)有新變化還可以進行重新布置。

1.4 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)

墻肢截面的高度與厚度比在5至8的剪力墻就稱之為短肢剪力墻，它是介于異性框架柱與普通剪力墻之間的一種剪力墻，這種剪力墻結(jié)構(gòu)體系無論是在建筑功能與結(jié)構(gòu)形式上還是在投資效益與節(jié)能指標都具有著良好的效果，目前，這已經(jīng)成為小高層住宅的主要剪力墻結(jié)構(gòu)形式。

2 小高層住宅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計的主要特點

2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計的控制因素

在小高層住宅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計中水平荷載逐漸成為其主要控制因素，處在低層的住宅中，一般都是以重力為依據(jù)進行豎向的荷載，利用它來對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計進行控制，而且在小高層住宅中，雖然豎向荷載能對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計產(chǎn)生較大影響，但也會成為主要控制因素。對于某項特定的建筑來說，豎向荷載大體上是定值，水平荷載中的風荷載與抗震作用中的數(shù)值都是伴隨著不同的動力特性而產(chǎn)生較大幅度變化。

2.2 軸向變形

對于采用框架體系的小高層住宅或者是采用剪刀墻體系的小高層住宅，框架中柱的軸距與壓力基本上都是大于邊柱的軸距與壓力，這樣就會使中柱的軸向因為壓縮導致變形大于邊柱的軸向壓縮導致的變形。屋內(nèi)舉架較高時，因為差異軸向的變形能達到較大的數(shù)值，產(chǎn)生的后果不亞于連續(xù)梁中間的支座發(fā)生沉陷。

2.3 側(cè)移成為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計的控制指標

小高層與多層住宅不同，小高層住宅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計的關鍵因素逐漸變成結(jié)構(gòu)側(cè)移，多層住宅已經(jīng)不能滿足人民日益增長的需要，房屋建筑的高度正在逐漸增加，水平荷載的結(jié)構(gòu)體系因為側(cè)移發(fā)生的變形不斷增大，結(jié)構(gòu)的頂點側(cè)移應與棚頂成正比。因此，在最初設計小高層住宅時，對結(jié)構(gòu)的強度要求很高，還要具備足夠的抗側(cè)移剛度，使水平荷載結(jié)構(gòu)控制在標準范圍內(nèi)。其中有三方面的原因，包括：因為側(cè)移會使居住者不舒服，從而影響正常的居住；因為側(cè)移室內(nèi)的隔墻、圍護墻包括室內(nèi)的材料都會出現(xiàn)裂痕或是不同程度的損壞，甚至電梯也有可能因此不能正常工作。

2.4 結(jié)構(gòu)延性是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計的重要指標

相較于多層住宅，小高層住宅的結(jié)構(gòu)會更加“柔”，其抗震作用下的變形就會無形加大。為了使結(jié)構(gòu)能具有較強的變形能力，避免建筑物坍塌，應對建筑構(gòu)造方面采取更加恰當?shù)南鄳胧源_保結(jié)構(gòu)延性。

3 小高層住宅鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計策略

3.1 優(yōu)化設計的方法

現(xiàn)階段，設計分析軟件在優(yōu)化過程中并沒有完全成熟，主要是對小高層住宅結(jié)構(gòu)的分析軟件應用，利用人工分析進行調(diào)整，通過概念設計方法，針對不同的結(jié)構(gòu)選型以及布置，對正在進行的方案不斷的做比較分析，比較之后選擇最為理想的結(jié)構(gòu)方案，這是在結(jié)構(gòu)設計中應用最為廣泛同時也是最簡單的優(yōu)化方法。利用概念設計的方法選擇的方案是為合理經(jīng)濟的，雖然耗費人力、物力、財力以及時間，但是對設計人員的素質(zhì)要求就相對較高，利用設計人員的經(jīng)驗進行人工優(yōu)化方法依舊是建筑單位所普遍采用的主要方法之一。即便是同一小高層住宅的方案，所選擇的結(jié)構(gòu)也是不盡相同的，也可以有不同的布置方案，在確定小高層住宅的結(jié)構(gòu)布置時，同一種荷載情況也會有不同的分析方法，在整個分析的過程中設計參數(shù)、設計材料、荷載的取值范圍也是多選擇的，就連對小高層住宅內(nèi)的細微部分處理也是不同的，上述問題，即便是利用計算機技術也是無法全部解決的，這就需要設計人員通過自己的努力做出判斷。然而判斷的內(nèi)容只能在結(jié)構(gòu)設計中采用普遍的規(guī)律下進行指導，這是通過具體實踐經(jīng)驗得出的結(jié)論。因此，概念設計是由設計人員通過諸多備選方案進行選擇。

3.2 性能分析

3.2.1 抗震性能分析

對于整體結(jié)構(gòu)來講，足夠的承載能力以及變形能力是能同時滿足條件的兩方面需求。結(jié)合概念設計的最新理念，分別對兩種不同的結(jié)構(gòu)體系進行細致的研究分析。在結(jié)構(gòu)設計中，對于結(jié)構(gòu)的要求必須具有一定的承載能力以及適當?shù)膭偠取Ｐ「邔拥慕Y(jié)構(gòu)及其使用功能和安全性與側(cè)移大小有著密切的關系，側(cè)移過大會使隔墻和保護墻以及材料出現(xiàn)裂痕以及損害。其結(jié)構(gòu)必須按照規(guī)定內(nèi)的百分點對于不利情況計算出結(jié)構(gòu)體系的層間位移角，框剪結(jié)構(gòu)要大于剪力墻的結(jié)構(gòu)，這兩種姐都都要小于規(guī)范要求，且有較大的充裕量，這說明兩種結(jié)構(gòu)都要滿足剛度的要求。只是針對使用性能來講，剪力墻的墻體過多，結(jié)構(gòu)自我承重力大，導致較大地震作用，混凝土和鋼材的使用量也高，與此同時還增加了基礎工程的投資建設，限制了建筑方面的靈活運用。因為框架結(jié)構(gòu)能夠形成自由且靈活性強的利用空間，更容易滿足不同建筑的功能性，剪力墻具有比較大的抗側(cè)移剛度，這樣就會增加抗震力，從而減少了結(jié)構(gòu)側(cè)移。

結(jié)論

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民生活水平在不斷提高，相對地對小高層住宅產(chǎn)生極大的興趣和購買意愿，對于住宅的功能提出較高的標準要求，購房者希望住房在居住過程中能滿足較大的靈活性、實用性、變換性、多功能性的需求，所以，住房設計人員應在拿到開發(fā)商的設計圖紙后，為消費者著想，力圖經(jīng)濟、適用、美觀的原則為社會做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]葉獻國.建筑結(jié)構(gòu)彈塑性地震反應中的能量表達及應用[J].合肥工業(yè)大學學報，1998，10(5):51-53.

[1]蔣魯蓉.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計有關問題的初步探討[J].山西建筑，2008.(01).

篇(6)

關鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設計；防震縫；抗扭設計；斜向構(gòu)件

一、防震縫的設置

1、項目概況

鄂爾多斯孟克燭拉特色餐飲園綜合樓項目，位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市罕臺鎮(zhèn)，整體建筑面積30萬m2，最高檐口高度95.600米；該項目一個大底盤，底盤長度300多米，寬度160多米，單層面積5w平方米；上面分為四個單塔，最高地上二十四層，局部二十八層，地下三層，局部設地下室夾層，功能集酒店、公寓、辦公、餐飲、娛樂等與一體，主體采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，主體以外地下室大底盤采用框架結(jié)構(gòu)。本人在這個項目中擔任結(jié)構(gòu)專業(yè)負責人的角色

2、本項目的防震縫設置

首先附上北側(cè)主塔部分幾層平面的示意圖（圖1），從標準層的示意圖中可以看出，整個長方向上存在兩個相對較窄的薄弱部位，這里如若不分開，地震發(fā)生時，很有可能首先發(fā)生震害，所以在這兩個部位按照規(guī)范要求的寬度增設兩道防震縫，將其分成三段長度均約100m的單體，并且各個單體相對來說平面已經(jīng)基本上滿足了規(guī)范的平面長度以及外伸長度的限值要求；而且建筑從功能上，也直接將三段分為了三種功能，從左向右依次為公寓、酒店及辦公，若連成一個整體計算，從左至右的質(zhì)量分布很不均勻；然后根據(jù)從上至下，當防震縫分至首層時，建筑中間部分存在兩個相對空間跨度較大的房間，經(jīng)過與建筑專業(yè)的溝通協(xié)商，防震縫圍繞了兩個較大房間的外側(cè)設置，這樣可以保證大房間的完整性，也有利于結(jié)構(gòu)的計算。

各分段單體經(jīng)過后期的深入設計計算，各項參數(shù)均能很好的滿足規(guī)范的各項指標要求，驗證了概念設計階段防震縫設置的合理性。

二、本工程的抗扭設計過程

（1）第一輪試算

僅在樓電梯間的位置布置剪力墻，計算目的先滿足層間位移角1/800。經(jīng)過計算，大部分墻厚均為450mm厚，X方向的層間位移角都在1/830左右，Y方向的層間位移角剛好滿足1/800；而X向最大層間位移與平均層間位移的比值最大為1.48，Y向最大層間位移與平均層間位移的比值為1.56；第一周期以平動為主，平動系數(shù)0.63。通過結(jié)果可以看出，從結(jié)構(gòu)整體剛度來說，剪力墻的數(shù)量剛好合適；X向的位移比（最大層間位移與平均層間位移的比值，以下本論文均簡稱位移比）雖然滿足規(guī)范要求的小于1.50，但是已經(jīng)很接近限值了，可以進行進一步的優(yōu)化布置；而Y方向的位移比顯然已經(jīng)超出了1.50，必須進行剪力墻的布置調(diào)整。

在這一輪的模型計算結(jié)果中，剛度中心和質(zhì)量中心沿X方向基本對齊，而沿Y方向相對偏差較大。根據(jù)這個結(jié)果分析，對于X方向的扭轉(zhuǎn)，可以通過調(diào)整剪力墻的布置，使剛度中心和質(zhì)量中心在Y方向盡量靠近來實現(xiàn)；而對于Y方向的扭轉(zhuǎn)，由于剛度中心和質(zhì)量中心沿X方向基本已經(jīng)一致，所以通過調(diào)整剛度中心和質(zhì)量中心已經(jīng)不能起到太大的作用，初步打算通過增加建筑周邊的抗側(cè)力剛度、或者增加離質(zhì)心較遠的剪力墻的厚度等方式進行調(diào)整。更加直觀通俗的說法就是垂直于建筑短邊方向的扭轉(zhuǎn)通過調(diào)整剛度中心和質(zhì)量中心盡量接近來控制，而垂直于長邊方向的扭轉(zhuǎn)通過在長方向兩端位置增加剪力墻、或者增加沿長方向距離較遠的剪力墻厚度來控制。

（2）第二輪試算

根據(jù)上步的計算結(jié)果分析，雖然X向的扭轉(zhuǎn)基本滿足規(guī)范要求，但是可以進一步進行優(yōu)化，方法根據(jù)之前分析已經(jīng)可以得出。和建筑專業(yè)溝通之后，在建筑的南側(cè)18軸和24軸上增加兩道剪力墻，同時減小北側(cè)樓電梯間處的剪力墻體厚度，目的是調(diào)整沿Y方向的剛度中心和質(zhì)量中心盡量接近，布置圖見下圖。

這一輪的優(yōu)化，效果還是很明顯的，X方向的扭轉(zhuǎn)有很大的提高，而且Y方向的位移得到了控制。

（3）第三輪試算

在該建筑的增加剪力墻以增大的抗側(cè)力剛度，目的是調(diào)整Y方向的抗扭。

經(jīng)過計算，X方向的層間位移角都在1/905，基本不變，而Y方向的層間位移角為1/1044；而X向最大層間位移與平均層間位移的比值最大為1.32，Y向最大層間位移與平均層間位移的比值為1.36；第一周期以平動為主，平動系數(shù)0.88。

三、建筑造型的難點及實現(xiàn)，引發(fā)斜向構(gòu)件在結(jié)構(gòu)設計中應用的聯(lián)想

1、斜向構(gòu)件在本項目中的應用

本項目在建筑屋面附近，外挑出很多兩層高的造型，外挑得比較遠，并且下部無處生根，經(jīng)過與建筑多次溝通協(xié)商，最后造型細部效果圖，在外挑兩層下面做斜向內(nèi)收，這樣結(jié)構(gòu)可以在內(nèi)收的空間內(nèi)做斜向，用力支撐上部結(jié)構(gòu)，形成簡單的桁架，結(jié)構(gòu)合理且安全。

2、斜向構(gòu)件其他項目中的應用

位于北京東二環(huán)龍?zhí)逗吷系臉酥拘越ㄖ澜玑t(yī)藥圖書大廈，2006～2007年設計，2009年竣工，高度80m，地上24層，地下4層，總建筑面積79200m2。本人負責主塔及整個地下室的設計及施工圖繪制。該項目外立面局部懸挑過長，且懸挑部分形狀不規(guī)則，通過懸挑梁或懸挑板很難保證結(jié)構(gòu)安全，在建筑功能允許的情況下，從框架梁端開始至本層框架柱頂之間，設置斜向拉桿一個，構(gòu)成上下貫通的桁架，此拉桿在計算中要求承受所有懸挑部分的總重，而框架梁同時也按照懸挑梁進行計算，這樣可以更有效的保證結(jié)構(gòu)的安全，同時可以更好的控制結(jié)構(gòu)的撓度變形。

結(jié) 論

作為鄂爾多斯孟克燭拉特色餐飲園綜合樓項目的結(jié)構(gòu)專業(yè)負責人，我深刻地體會到了綜合設計能力的重要性，尤其是隨著建筑工程的日趨綜合化復雜化，對一個結(jié)構(gòu)設計人員尤其是結(jié)構(gòu)專業(yè)負責人的要求更加嚴格。在設計過程中，綜合的分析項目中遇到的各種問題，采用多種方法分析比較選擇相對合理的結(jié)構(gòu)措施，并通過概念設計合理的完善并優(yōu)化設計，使我們的結(jié)構(gòu)設計做到安全、合理、經(jīng)濟。

參考文獻

[1] 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程 JGJ3-2010

[2] 建筑結(jié)構(gòu)選型該輪 葉獻國

篇(7)

關鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設計；剪力墻結(jié)構(gòu)；設計

中圖分類號： TU761 文獻標識碼： A 文章編號：

0前言

隨著城市化進程的不斷加快，城市建筑中的中高層、特高層住宅建筑的數(shù)量正不斷增多，對于建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設計需求也更為嚴格。為滿足建筑的安全結(jié)構(gòu)性能與標準抗震性能，建筑結(jié)構(gòu)設計中都采用了剪力墻作為建筑支撐。在對剪力墻結(jié)構(gòu)進行設計時，需要結(jié)合建筑內(nèi)的空間布局以及功用情況，對分戶墻、山墻、電梯墻等進行合理地分割，一方面既要滿足建筑內(nèi)墻體分割的基本要求，同時，在墻體的走向和墻體結(jié)構(gòu)設計中需要考慮其抗震性能，在建筑平衡性的論證下對墻置進行適度調(diào)整，既滿足現(xiàn)代建筑的美觀實用性能，又能夠為建筑企業(yè)提高經(jīng)濟效益，并且符合國家對高層住宅所規(guī)定的抗震要求。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)點分析

建筑物剪力墻的種類較多，其主要分類可以依據(jù)以下三個條件：首先是根據(jù)剪力墻所使用的材料不同進行類，可以分為配筋剪力墻和鋼筋混凝土現(xiàn)澆剪力墻。另外可以按照剪力墻洞口進行分類，主要有整體式剪力墻、框架式剪力墻和不規(guī)則洞口式剪力墻三種類型。根據(jù)剪力墻在建筑物內(nèi)承受壓力狀況進行分類，可以有壁式框架結(jié)構(gòu)剪力墻、獨立式結(jié)構(gòu)剪力墻和連枝剪力墻等。隨著建筑行業(yè)的科技含量不斷提高，在剪力墻的制作方面也加入了更多新的材料和工藝，這是隨著人們對于建筑空間的穩(wěn)定性以及舒適性的要求越來越高而不斷與之相適應的。在建筑梁板架構(gòu)中，梁體通常是暴露在建筑外端的，如果采用吊頂?shù)姆椒▽α后w進行遮擋，直接會影響到樓層空間的實際高度，使建筑物內(nèi)部是舒適感下降。剪力墻與樓板之間的配合能夠解決空間壓迫問題，使樓層之間的高度間距不會改變。剪力墻在高層房屋空間設計中除了不會減少現(xiàn)有的高度空間的功能之外，還具有很好的縱向重力承載能力，另外，剪力墻還具有橫向平衡作用力，可以間接增強建筑物的整體框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保建筑物具有良好的抗震性能。

此外，剪力墻在高層建筑的使用中也有部分缺陷，如高層建筑樓層之間的自重過大，需要對樓層的上下結(jié)構(gòu)分別進行受力分析，要求建筑物基礎穩(wěn)定性達到一定的標準。另外，剪力墻作為建筑物的主要分割墻體時，并不能完全按照建筑物內(nèi)的空間功能區(qū)分對建筑物進行完全分割，因此在建筑物內(nèi)部設計中表現(xiàn)出靈活性較差的特點，尤其在諸如寫字樓、商場一類的大空間公共場所建筑中不適宜應用。

2 剪力墻的施工工藝設計流程

剪力墻在高層建筑空間內(nèi)的施工流程與傳統(tǒng)混凝土墻體結(jié)構(gòu)的施工流程比較相似，施工階段都是通過放線、建模、混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護、拆卸模具和養(yǎng)護等過程組成，但剪力墻的施工需要根據(jù)澆筑混凝土墻體所具備的特點進行分析，采用不同于一般混凝土澆筑的做法進行施工：

放線：通過測線儀對施工區(qū)域內(nèi)的模板連接線和控制線進行連接。

焊筋：剪力墻需要對其承重能力進行優(yōu)先考慮，因此在對剪力墻施工時，需要對頂部進行建模處理，保證頂部的拉力支撐強度達到房屋的標準承重單位，施工過程中需要對剪力墻內(nèi)部的植筋進行預埋處理，并且將內(nèi)部植筋與頂部模具進行焊接，在焊接過程中需要注意，植筋是在打板時進行預埋，焊接過程嚴禁與主筋直接連接。

剔面：剪力墻與建筑物層間的頂板之間的結(jié)合區(qū)域需要沿著樓板的走向?qū)袅Φ倪吘墔^(qū)域切割出3～5mm深度的邊沿線，并且在切割的邊緣線內(nèi)部進行打磨，增加混凝土澆筑后與頂板和剪力墻之間的摩擦力。

施工模板：剪力墻施工需要根據(jù)墻體面積確定使用模板，對于大面積的連續(xù)墻體，為保證模板與剪力墻之間具有一定的吸附能力，需要對模板內(nèi)側(cè)均勻涂抹膠模劑。

安裝模板：剪力墻的模板安裝需要區(qū)分內(nèi)橫墻模板、外墻模板、外墻外側(cè)模板等，模板的尺寸與墻面達到統(tǒng)一，做到模板與墻體的一一對應。模板安裝就完成之后，應當對模板的平整度和垂直情況進行檢查，并且采用垂直穿墻螺栓對模板進行縱向加固。

砂漿涂抹：剪力墻與模板在安裝過程中會出現(xiàn)明顯的空隙，為了保證剪力墻建筑的緊實度，需要事先對模板與剪力墻之間進行砂漿涂抹。

混凝土澆筑：剪力墻的混凝土澆筑與通常的鋼筋混凝土澆筑基本一致，用混凝土泵將流體混凝土均勻流入模板之內(nèi)，待混凝土澆筑完畢，需要進行灌混凝土處理，在灌混凝土過程中要配合振搗，將墻體內(nèi)的空氣完全擠壓出墻面，避免在混凝土凝固后墻面由于空氣泡而出現(xiàn)的裂縫。

養(yǎng)護：剪力墻的混凝土表面養(yǎng)護與一般的鋼筋混凝土養(yǎng)護很相似，通過保溫養(yǎng)護和濕度養(yǎng)護對混凝土墻面進行保養(yǎng)，防止墻面出現(xiàn)開裂。

拆模：當混凝土強度達到1.2MPa，混凝土表面已經(jīng)基本凝固，可以進行拆模施工，拆模過程中要注意：對于大面積墻面的拆模需要加強保護，嚴禁使用敲擊的方式來拆模，防止敲擊對墻體造成的破壞。

3剪力墻的結(jié)構(gòu)設定

3.1剪力墻結(jié)構(gòu)布置

在對建筑物空間內(nèi)剪力墻進行結(jié)構(gòu)布置時，通常需要遵循以下原則：選擇數(shù)量始終的短肢墻，由于短肢墻在受力過程中可以表現(xiàn)出較強的抗壓能力，對于建筑物樓層間距內(nèi)的縱向壓力具有很好的抗壓作用，因此需要從建筑縱向靜態(tài)壓強負載角度出發(fā)。剪力墻在建筑空間內(nèi)進行均勻鋪設，要防止墻面在外力作用下出現(xiàn)的凹凸現(xiàn)象。剪力墻在布置過程中要注意其垂直度與水平度達到設計標準，達到受力的均衡分攤。

3.2剪力墻適用高度

從抗震優(yōu)化的角度考慮，剪力墻對于樓體穩(wěn)固的輔助程度要能夠達到7級抗震的效果，其最大高度與寬度要進行嚴格限制，除了部分特寬墻面之外，剪力墻的設計使用短肢墻體作為主要支撐設計。

3.3軸壓比限值

若剪力墻的軸壓較大，則延性較差。主要原因是由于剪力墻處于壓彎狀態(tài)，受壓的區(qū)較高，呈現(xiàn)小偏心狀態(tài)，因此要對軸壓比進行限制。對延性進行改善，處于重力荷載作用下，短肢剪力墻的軸壓比值進行改善。

4 結(jié)語

由于剪力墻可調(diào)整性、靈活性地布置墻肢，使其成為剪力墻最為理想的經(jīng)濟指標體系。在剪力墻設計時，必須充分考慮結(jié)構(gòu)的整體性、受力變形特征，進行概念設計，制定相應的抗震措施，以確保結(jié)構(gòu)的抗震性能和整體性。

參考文獻：

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