关于结构设计论文范例,与板式高层住宅剪力墙结构设计相关论文下载

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【摘 要】现阶段,剪力墙结构已经成为高层住宅建筑最主要的结构形式.本文以结构布置、结构计算两个方面提出板式高层住宅剪力墙结构设计需注意的几个问题.

【关 键 词】剪力墙；联肢墙；短肢剪力墙；平面外支撑；强连梁

现阶段,采用剪力墙结构的板式高层住宅已经成为开发商及业主选择的宠儿,它在设计时,房间布置灵活,在使用时,朝向、通透性、日照等方面都容易满足需求.板式高层住宅有其自身特点：建筑平面长宽比大,一般为2～4,而且宽度比较小,一般等效宽度为14米～17米,高宽比较大.平面长宽比大对结构带来的问题是,结构扭转效应明显,往往周期比、位移比不容易控制.建筑宽度小,高宽比大给结构带来的问题就比较多了,首先建筑宽度小了,沿楼宽方向的抗侧刚度不容易满足,其次高宽比大,会影响结构的整体稳定,抗倾覆能力.针对以上特点,结构设计时需要注意几个问题.

1结构布置

剪力墙结构的剪力墙的平面布置应尽可能均匀、对称、周边化,尽量使结构的刚度中心和质量中心重合,以减少扭转,加大结构的抗扭刚度.竖向布置,剪力墙宜自下倒上连续,避免刚度突变.对于板式高层住宅,剪力墙布置除了要遵循以上所述原则外,还应该注意以下几个问题.

（1）剪力墙布置时,如何保证建筑宽度方向抗侧刚度需求.由于板式住宅建筑宽度小,沿楼宽方向的抗侧刚度不容易满足,在设计时,我们往往为控制宽度方向位移要耗费大量时间,在高烈度地区尤为明显,往往要反复调整结构布置,反复计算,有时可能还是达不到预期目标.其实在反复计算中,我们还是可以找到一些规律,沿建筑宽度方向能对齐的剪力墙越多,宽度方向的位移越能满足要求,换句话说就是,沿建筑宽度方向的联肢墙越多,宽度方向抗侧刚度就越大.在布置剪力墙时,可以通过提高联肢墙的刚度,来有效的提高宽度方向整体抗侧刚度.对于那些与其它墙肢对不齐的独立墙肢,在控制轴压比及短肢要求的前提下,可以减小其墙肢长度,这样可以减小结构自重,更有效地控制宽度方向位移.

在提高宽度方向联肢墙刚度时,还可以发现,提高宽度较宽部位的联肢墙刚度,给宽度方向整体抗侧刚度带来的贡献要大于宽度较窄的部位.这个问题其实很好理解,我们可以将联肢墙看成独立的一片剪力墙,当然是墙约长,抗侧刚度就越大.从以上所述,我们可以总结,在布置宽度方向剪力墙时,可优先考虑加长宽度较宽部位的联肢墙各墙肢的长度,如果刚度还不满足要求,可以考虑加长宽度较窄部位的联肢墙各墙肢的长度,对于整体抗侧刚度贡献不显著的独立墙肢,可适当减小长度来减小自重.当然这一结论还是要遵循前文提高的“均匀、对称”等原则.

（2）应控制短肢剪力墙数量.在高层住宅设计时,短肢剪力墙往往不可避免,但是对于高烈度地区及层数较多的结构,短肢剪力墙数量应按照《高规》（JGJ3-2010）的要求进行控制.因为短肢剪力墙的承载能力、抗侧力刚度都很小,构件延性差,若在结构中所占比例较多,一旦结构的一般剪力墙出现问题,很可能短肢剪力墙就会随之破坏,并有可能发生楼板的连续倒塌.

（3）提高宽度方向山墙部位剪力墙刚度,加强结构抗扭刚度.前文提到建筑平面长宽比大,结构扭转效应明显.在计算板式高层住宅,我们往往会遇到以扭转为主的周期为第一周期的现象,这是因为结构布置不合理,导致结构抗扭刚度底