高层建筑剪力墙结构设计要点论文.doc

高层建筑剪力墙结构设计要点论文 摘要：建筑行业在近些年发展迅速，各地高层建筑项目的数量也呈明显上升趋势。剪力墙结构作为高层建筑结构设计的重要组成部分，其设计质量自然也备受关注。本文结合高层建筑结构设计的发展，分析了高层建筑的受力的情况，就高层建筑剪力墙结构设计的要点，以 关键词：高层建筑论文 摘要：建筑行业在近些年发展迅速，各地高层建筑项目的数量也呈明显上升趋势。剪力墙结构作为高层建筑结构设计的重要组成部分，其设计质量自然也备受关注。本文结合高层建筑结构设计的发展，分析了高层建筑的受力的情况，就高层建筑剪力墙结构设计的要点，以及如何做好结构优化设计等问题进行分析探讨，以供具体研究或实践进行参考。 关键词：剪力墙；高层建筑；结构设计 1工程概述 以某高层建筑施工项目为例，该项目建筑总层数为18层，其中地面以上层数为17层，地下室为1层，建筑长72m，高54m，施工中主要应用的是剪力墙结构。在处理该高层项目剪力墙结构时，主要对建筑自身水平荷载和垂直荷载力进行承受，其自身高抗侧强度，主要为刚性结构体系，以抵抗水平侧力。 2高层建筑项目结构受力分析 2.1水平荷载对于高层建筑项目而言，它的竖向荷载几乎不会有太大的变动，而对于受地震影响的水平荷载，其数值由于受到建筑结构的动力特性影响，会存在很大程度的波动变化。2.2轴向变形高层建筑在竖向荷载方面，其数值相对较大，这就极容易在柱中导致轴向变形的问题。所以在实际的结构设计中，设计人员需对轴向变形计算值进行细致分析，以此来合理确定下料长度。2.3侧移控制对于高层建筑项目而言，由于建筑高度的提升，会使水平荷载下的结构侧移变形问题加剧。这也是高层建筑在结构设计中必须引起重视的问题。建筑结构设计人员必须要把这一问题控制在允许的范围内。2.4结构延性相比于一般建筑的结构，高层建筑结构更为柔和，因此它受剧烈震动影响而产生的变形问题也更为严重。想要使它在塑性变形阶段有良好的强变形水平，就需要在建筑结构设计中通过有效手段，确保其结构延性。 3高层建筑剪力墙结构优化设计的要点措施 3.1科学布置剪力墙结构在对高层建筑剪力墙结构进行设计时，首先要对剪力墙结构进行科学合理的布置。要结合高层建筑项目的实际需求，明确剪力墙结构轴线，对结构进行规则、对称、均匀、合理的布置。这里需要强调两方面的问题，一是竖向承载构件的布置，二是建筑结构的对称性布置，避免建筑因水平地震力的影响而出现扭转效应。3.1.1科学布置短肢剪力墙结构在高层建筑项目中，选择短肢剪力墙结构的优势在于能够在建筑结构的布置方面具有一定的灵活性，这对于结构较为复杂的高层建筑而言，具有十分重要的意义。但也需要注意到，如果过多的使用该类型设计，会使建筑结构自身的抗震性受到影响，难以保障建筑稳定性。因此短肢剪力墙结构的布置要科学合理，结合建筑自身设计及抗震需求进行深入分析。3.1.2尽量避免出现独立小墙肢在高层建筑剪力墙结构设计中，应极力避免独立小墙肢现象的出现。一旦这一问题出现，会增加整个高层建筑项目施工的难度，影响整个剪力墙结构的设计。在面对这一问题时，一般会采取合并洞口、合理布置剪力墙的措施来应对，借此降低整个工程的难度。3.1.3控制好剪力墙结构刚度在高层建筑剪力墙结构设计中，整体结构的刚度控制是一项关键要点。如果通过缩短工期来过大增加结构刚度力度，不仅会造成建筑资料的浪费，还可能导致墙肢、连梁超筋等达不到结构要求的指标，增加截面设计难度。因此需控制好剪力墙结构的刚度，不宜使其过大，保证结构的延性。3.2对剪力墙连梁设计进行优化连梁设计是优化剪力墙结构的重要环节，它起到的是与墙体的协调作用。由于剪力墙结构自身就具有一定的刚度强度，为了更好的满足抗震设计要求，可以对连梁刚度进行一定程度上的折减。在折减值方面，一般不小于0.5，其最佳状态可控制在0.5-1.0之间。如果剪力墙结构的正截面与斜截面所受承载力未达到要求，可以考虑降低连梁高度。此外，也可以根据建筑项目的实际特点，适当增加剪力墙厚度与连梁截面，以更好的满足设计需求。3.3剪力墙结构参数的优化设计剪力墙结构设计的优化要对各项相关参数进行有效控制，保证设计中的合理性。这其中主要的参数就主要包括位移比、侧向刚度比、周期比、刚重比、层间位移角等等。对这些参数进行优化，有助于提升剪力墙结构性能。例如，通过对建筑结构的位移比参数进行优化，就可以对剪力墙结构布置的不规则性进行限值，避免结构偏心力过大，使建筑结构出现扭转问题。3.4底部加强部位的优化设计一般在高层建筑剪力墙结构设计中，底部加强部位的高度取值主要基于两点来考虑，一是取底部两层的高度，二是取嵌固部位上方墙肢总高度的八分之一左右。在实际取值中可对比这两个数值，然后取最大值。若存在底部带有转换层的情况，可再加上框支层及其以上2层的高度，对比之后再来取最大值。3.5优化转换层的结构设计工作当前很多高层建筑项目都趋向于结构功能的多样性发展，因此这些高层建筑在功能形式上也变得更为复杂多样。例如，在高层建筑的不同部位间，就存在不同的使用功能，这就需要设计人员在具体的建筑结构设计中，有针对性的做出应对，设置转换构件来做好建筑结构间的衔接，即优化转换层设计。在转换层的结构形式上，应控制转换层的质量和刚度在一个较小的范围内，不宜使其过大。要通过计算找出转换层的薄弱部位，分析内力分配的具体特征，优化内力设计并改善薄弱环节，提升其整体性能。3.6对墙身设计环节进行优化墙身设计也是剪力墙结构优化中不容忽视的要点，它对于建筑结构整体的抗震性能会产生重要作用。其中，钢筋结构的优化设计是这一要点的主要方面，无论是结构中的横向钢筋还是竖向钢筋，都要在具体设计过程中完善对应搭配，结合斜截面与正截面的抗剪承载力与抗弯承载力，做好标准验算工作。此外，要结合相关的规范标准要求，做好剪力墙钢筋配置工作。对于一级、二级与三级的抗震结构设计，要对应做好暗柱和端柱的布置，提升建筑结构稳定性。同时水平、竖向配筋都要超过0.3%。而对于四级、五级的非抗震设计而言，水平、竖向配筋都要超过0.2%。最后在结构墙身设计中，还要注意控制好钢筋间的距离安排布置。 结语 综上所述，剪力墙结构设计是一项系统且复杂的工作。随着当前高层建筑项目的不断增多，对剪力墙结构技术进行细致研究，探究其优化设计的关键要点，发挥出剪力墙结构的整体优势，对于保障高层建筑项目功能结构的安全稳定具有重要意义。作为建筑行业的设计人员，要对剪力墙结构这种常见的结构类型有深入全面的认识，采取有效的措施手段对各项环节进行优化设计，提升建筑项目的设计水平。相信随着相关研究及实践工作的不断深入，高层建筑剪力墙结构设计的发展将会迈向一个新高度