文档介绍：第40卷第9期建?筑?结?构2010年9月高层剪力墙住宅结构优化设计冯中伟,?刘宜丰(中国建筑西南设计研究院有限公司,成都610081)[摘要]?针对开发量最大的高层剪力墙住宅设计,探讨了从剪力墙及梁板布置、结构计算分析及调整方法、结构构造措施等多方面控制结构成本的方法,并对计算分析中连梁超筋的处理、含少量框架柱剪力墙结构的剪力调整等疑难问题提出了建议。介绍了一项按提出的优化原则设计的实际案例,可供设计人员参考。[关键词]?结构布置;计算分析;构造措施;混凝土用量;用钢量;成本控制OptimizationdesignoftallresidentialbuildingswithshearwallstructuresFengZhongwei,LiuYifeng(ChinaSouthwestArchitecturalDesignandResearchInstituteCo.,Ltd.,Chengdu610081,China)Abstract:Targetingtallresidentialbuildingswithshearwallstructures,structuralarrangement,structuralcalculationandanalysis,,suchasoverreinforcingoflinkbeamsandshearforcesadjustmentofshearwallstructureswithsmallframesetc.,:structurearrangement;calculationanalysis;constructionmeasure;concreteamount;steelamount;costcontrol作者简介:冯中伟,学士,教授级高级工程师,一级注册结构工程师,Email:fc09@。0?引言随着国家土地政策和住宅产业政策的调整,各地房地产市场均向高空化发展。高容积率的高层住宅小区也成为量大面广的住宅形式。而在高层住宅的各类结构体系中,钢筋混凝土剪力墙结构的经济指标最好,因而成为高层住宅中最主要的结构形式。房地产开发商为了控制结构成本,多数会在设计合同或合同附件里提出结构用钢量及混凝土用量的上限要求。如何在确保结构安全及建筑使用功能的前提下,将有限的材料资源配置到能充分发挥其作用的关键部位,在不降低结构安全赘余度的情况下优化结构设计,做到技术可行、经济合理成为结构工程师关注的重点。1?结构布置1?1剪力墙布置在高层剪力墙住宅建筑标准层单位面积含钢量中,剪力墙墙身用钢量约占45%~65%,剪力墙边缘构件用钢量约占30%~50%(该统计数据为7度抗震设防区的数据,以下同),因此剪力墙布置的优劣直接关系到整个结构的经济指标。剪力墙布置的基本原则是:尽量减少剪力墙数量,且各墙肢布置时应考虑如何减少边缘构件,以期通过布置较少的抗侧力构件获得满足规范要求的抗侧、抗扭刚度。具体措施如下:(1)强周边,弱中部剪力墙尽可能布置在结构周边外围护墙位置,必要时可利用房间窗台设置高连梁以加强刚度。在结构中部宜减少剪力墙的布置量(如中部楼电梯间附近),以便于提高主体结构的抗扭刚度,控制结构的周期比与位移比,同时有利于建筑外墙防水。(2)多均匀长墙(长度?8m),少短墙在保证竖向及水平承重情况下,要精心选择对结构承受水平及竖向荷载有利的隔墙位置设置剪力墙,尽量拉大剪力墙的布置间距,避免在较小的间距内布置多道剪力墙。通过加长剪力墙墙肢长度,减少剪力墙数量,使结构整体抗侧刚度增加,边缘构件数量减少,且由于墙间距拉大,增加了建筑平面布置灵活性。为了使剪力墙实现弯曲破坏的延性破坏模式,高层建筑混凝土结构技术规程!(JGJ3?2002)[1](简称高规)7?1?5条规定墙长不宜大于8m。实际上影响剪力墙破坏模式的两个主要因素是剪跨比和轴压比,只要剪跨比大于2,且轴压比满足规范限值,能够实现延性的弯曲破坏。对高层剪力墙,即便是墙长大于8m,剪跨比一般也会大于2,即能满足延性破坏的需求。但需要注意的是,在一个结构单元中,布置剪力墙时应避免个别墙肢为长墙。如果个别墙肢较长而其余墙肢较短时,长墙肢承担总地震力的份额会较大,当其在超过设防地震的作用下首先发生破坏时,其余结构不能起到第二道抗震防线的作用,可能导致结构因个别长墙的破坏而发生连续倒