文档介绍：高层剪力墙结构优化设计分析
高层剪力墙结构优化设计分析
摘要:剪力墙结构中墙体多数是构造配筋,结构延性较差,各墙肢的承载能力不能充分发挥。为了克服高层剪力墙结构的缺点,使其更好的发挥优势,因此对剪力墙结构的布置进行适当的优化分析显然十分必要。只有科学合理的剪力墙结构体系才可以有效保证高层建筑的经济性能与结构安全性能,因此结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要,来对其高层结构体系进行合理的选择与优化。本文针对高层剪力墙结构的优化设计进行了一定的分析和探讨。
关键词: 高层建筑;剪力墙结构;优化设计
中图分类号:TU318 文献标识码:A
一、引言
随着国民经济的飞速发展,我国城市建筑用地越来越紧张,住宅建设项目多向空间纵深发展,高层住宅的建设不断涌现,高层剪力墙结构在高层建筑中的应用已经越来越广泛、越来越普遍。与传统框架结构相比较,高层剪力墙结构显得更加宽敞、通透,不但能够有效地提高使用面积,而且促使建筑的使用功能得到优化,同时也给业主的装修和自行改造提供一定的灵活性。从结构上来说,高层剪力墙结构整体性好、刚度大、侧向变形小、抗风与抗震性能好,另外还可以在宾馆与住宅等居住型的高层建筑中,通过设计隔断墙来将客房与居室分为小间,从而使得部分承重墙与隔断墙能够在优化配置过程中合二为一,所以高层剪力墙结构经济性也比较高。
高层剪力墙结构设计方面的优化
高层剪力墙结构的抗震优化设计根据相关机构对我录进行分析研究后的结果表明,之所以高层剪力墙结构会在地震中遭到严重的破坏,其根本原因在于高层剪力墙结构的上部刚度与底层刚度之间的差距太过于悬殊,一旦当地震作用集中在其底层时,就会导致底层出现极其明显的弹塑性集中变形。因此对于高层剪力墙结构,上部刚度与底层刚度之比必须要进行严格的控制,这是最关键的一点。另外,由于不同地区的抗震设防烈度也不完全相同,因此在高层剪力墙结构设计中对于抗震方面也要具体情况具体分析,以保证其经济合理性。(二)高层剪力墙结构的连梁优化设计在高层剪力墙结构中,连梁是一项关键的耗能构件,其剪切破坏会对结构抗震产生极不利的影响,并会大大降低结构体系的延性。因此在高层剪力墙结构的优化设计过程中,一定要注意对其连梁进行强剪弱弯的反复验算,以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。此外,对于人为地加大连梁纵筋的操作一定要慎之又慎,因为这样就极有可能无法满足其强剪弱弯的要求。当然也不能简单地认为加大箍筋就一定能够确保其强剪弱弯的要求,这是因为当连梁不能满足其截面控制条件时,一味盲目地增加箍筋必然会导致连梁在其箍筋还未及时充分发挥作用时就发生了剪切破坏。(三)高层剪力墙结构的长肢墙优化设计高层剪力墙结构在优化设计中必须对其展延性给予适当的关注,尤其是对于呈高细形状的剪力墙,即高宽比超过2,具有良好的展延性和弯曲破坏的属性,能够较好地防止发生脆性剪切破坏。而在墙肢长度比较长时,为了满足其每个墙段的高宽比都超过2,就可以采取开洞的方式来将长墙分割成为独立的、小而均匀的墙段。此外,当其墙段的长度比较小时,因受弯而导致产生裂缝宽度也比较小,这样就可以充分地发挥出剪力墙墙体配筋的作用。另外,对于剪力墙结构当中较少存在的长度超过八米的剪力墙长墙肢而言,在理论计算中其楼层的剪力大多数都是由这些剪力墙的长墙肢来承担。因此在发生地震尤