剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

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(biāo)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(guó)際性大都市的標(biāo)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(shè)的主體，是城市生活的主流建筑，也是當(dāng)代建筑的發(fā)展趨勢(shì)。隨著人民生活水平的不斷提高，對(duì)居住舒適性的要求也有所提高，特別是對(duì)住宅公寓的要求越來(lái)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(wú)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(yīng)用的十分廣泛。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，而布置設(shè)計(jì)的合理性與否對(duì)整個(gè)工程造價(jià)有很大的影響，下面對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。剪力墻布局應(yīng)沿兩個(gè)主軸方向雙向進(jìn)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(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)載荷中心和剛度中心偏移，造成較為嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。剪力墻的分散布置會(huì)導(dǎo)致梁板跨度加大和剛度分布不均勻，而在跨度增大時(shí)，會(huì)增加結(jié)構(gòu)的重量，增加地震效應(yīng)，從而增加工程造價(jià)；另一方面，剪力墻間距太大，以致于單片剪力墻承受荷載過(guò)大，增加了軸壓比，從而對(duì)剪力墻延性設(shè)計(jì)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(dǎo)致扭轉(zhuǎn)破壞。因此，考慮剪力墻平面布置，應(yīng)單獨(dú)布置，并用對(duì)角線局部加強(qiáng)。在平面角部盡量布置L形墻肢，還可采取設(shè)置端柱及轉(zhuǎn)角部位樓板中設(shè)置暗梁等構(gòu)造措施進(jìn)行加強(qiáng)，以達(dá)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(duì)齊、連續(xù)布置，墻厚及墻長(zhǎng)沿高度宜均勻變化，以達(dá)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(jì)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(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性有直接的影響。目前，結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(wèn)題。因此，在合理布置剪力墻的前提下，盡可能節(jié)約經(jīng)濟(jì)，降低工程造價(jià)。而對(duì)于結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分或者計(jì)算模型與實(shí)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(jìn)行了分析計(jì)算，并進(jìn)行了圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加固了結(jié)構(gòu)。在概念布局的早期階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)與建筑師密切合作，確定合理的安排以避免不規(guī)則或嚴(yán)重的不規(guī)則的平面與立面。實(shí)現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理的總體設(shè)計(jì)，達(dá)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(lái)說(shuō)剪力墻的特點(diǎn)有下面幾點(diǎn)，其側(cè)向剛度很強(qiáng)。還有一個(gè)相對(duì)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(yīng)用中，室內(nèi)墻體很平整，但剪力墻結(jié)構(gòu)，在施工的時(shí)候需要很多環(huán)節(jié)，所以造價(jià)相對(duì)較高。如果按照剪力墻結(jié)構(gòu)開(kāi)洞與否可分為以下幾種：小開(kāi)洞剪力墻、壁式框架、實(shí)體墻、雙肢或多肢剪力墻等。這些剪力墻各有不同的應(yīng)用特點(diǎn)，每個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對(duì)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(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有自己的設(shè)計(jì)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(guò)壓彎構(gòu)件計(jì)算，板根據(jù)彎曲構(gòu)件計(jì)算。因此有必要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中考慮到具體的設(shè)計(jì)差異。此外剪力墻墻肢長(zhǎng)度，壁厚范圍都有自己的特點(diǎn)，當(dāng)高度和墻段比厚度小于或等于4，應(yīng)按框架柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；當(dāng)墻肢截面高度與厚度之比大于8時(shí)，使用一般剪力墻；當(dāng)墻肢截面高度與厚度之比在4~8之間時(shí)，則要使用短肢剪力墻，這些也是剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(fù)荷的主要：一是豎向荷載，豎向荷載主要是梁板傳來(lái)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(fēng)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(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)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(shí)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(shù)規(guī)程》中有規(guī)定，墻的長(zhǎng)度最好不要超過(guò)8m。事實(shí)上，有兩個(gè)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(shí)現(xiàn)延性破壞模式。當(dāng)剪力墻的長(zhǎng)度超過(guò)8m時(shí)，盡可能在墻體中部開(kāi)洞，形成一個(gè)雙墻肢，通過(guò)弱連梁連接，一般來(lái)說(shuō)剪跨比也會(huì)大于2，可以滿足延性破壞的要求。在地震作用下，通過(guò)連接梁的能量，梁端首先進(jìn)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(shè)計(jì)

高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)，由于墻長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)通過(guò)開(kāi)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(jì)算過(guò)程中，容易產(chǎn)生過(guò)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(qiáng)連梁本身的抗剪能力，但梁的剛度相應(yīng)也會(huì)增加，吸收的地震力也會(huì)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(dāng)梁高是一定的，可以擴(kuò)大梁寬，增大斷面的連接剛度，但寬度對(duì)連梁剛度貢獻(xiàn)較小，僅是一個(gè)線性關(guān)系，使得分擔(dān)剪力的增加值小于抗剪力的提高值。②調(diào)整設(shè)計(jì)內(nèi)力，在提高連梁截面對(duì)提高抗剪承載力沒(méi)有影響的狀況下，可人為的降低連梁的剛度，來(lái)控制剪切力的分配比例，并解決了連梁的抗剪性能問(wèn)題。最簡(jiǎn)單的控制方法是在計(jì)算參數(shù)選擇時(shí)，通過(guò)調(diào)整連梁剛度折減系數(shù)，只有在采用內(nèi)力配筋計(jì)算時(shí)才可以。在整個(gè)計(jì)算和非地震荷載作用下，連梁的剛度不會(huì)降低，連梁應(yīng)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(duì)于跨高比大于5的連梁，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)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(shè)置交叉暗支撐等措施，以提高連梁的抗剪承載力。

6結(jié)語(yǔ)

中國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shì)，在高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。因此掌握剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很好的把握。我們要從設(shè)計(jì)的基本原則出發(fā)，設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理的剪力墻結(jié)構(gòu)。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理有明確的認(rèn)識(shí)，同時(shí)，不斷從設(shè)計(jì)實(shí)踐出發(fā)來(lái)推動(dòng)中國(guó)建筑業(yè)整個(gè)工藝設(shè)計(jì)水平的提高。本文從剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念開(kāi)始。就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，希望以此促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李捍文.剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（9）.

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

篇（2）

2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜、專業(yè)的過(guò)程，其中具有著很多個(gè)設(shè)計(jì)步驟。對(duì)此，就需要我們?cè)趯?duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前就能夠?qū)袅Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行充分的了解，并對(duì)墻肢所具有的厚度與長(zhǎng)度進(jìn)行確定。之后，則需要開(kāi)展連梁以及邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)，最終對(duì)地震荷載進(jìn)行計(jì)算。

2.1墻肢長(zhǎng)度與厚度的設(shè)計(jì)

之前我們已經(jīng)提到過(guò)，在剪力墻設(shè)計(jì)的過(guò)程中其長(zhǎng)度不應(yīng)當(dāng)過(guò)長(zhǎng)。對(duì)此，我們就需要對(duì)墻肢長(zhǎng)度設(shè)置進(jìn)行一定的控制，避免長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，墻肢長(zhǎng)度不應(yīng)當(dāng)超過(guò)8m，且跨高比應(yīng)當(dāng)大于6，并以此幫助我們獲得更為穩(wěn)定的剪力墻設(shè)計(jì)。在厚度方面，我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)時(shí)則需要能夠?qū)袅λ哂械姆€(wěn)定性以及剛度作出保證。通常來(lái)說(shuō)，一般居民建筑的填充墻厚度會(huì)保持在200mm左右，在剪力墻厚度設(shè)計(jì)時(shí)也將其設(shè)置為200mm。而對(duì)于部分不含地下室的高層住宅來(lái)說(shuō)，則將其基礎(chǔ)埋深選擇在2.5m以上，強(qiáng)度高度在5m以上，之后再根據(jù)適當(dāng)?shù)谋壤龑?duì)剪力墻進(jìn)行確定。但是對(duì)于這種方式來(lái)說(shuō)，其很可能使最終的剪力墻厚度大于填充墻厚度，這也是非常不利于我們高層建筑設(shè)計(jì)的。對(duì)此，就需要我們?cè)趯?duì)剪力墻厚度設(shè)計(jì)時(shí)能夠在聯(lián)系建筑實(shí)際情況、相關(guān)建筑設(shè)計(jì)規(guī)程的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。

2.2連梁的設(shè)計(jì)

連梁就是對(duì)墻肢之間進(jìn)行連接的梁，其不僅能夠幫助我們對(duì)不同墻肢進(jìn)行連接，同時(shí)也能夠在水平荷載的作用下使墻肢因?yàn)槌霈F(xiàn)變形情況對(duì)連梁產(chǎn)生一種內(nèi)力，并以這種內(nèi)力的產(chǎn)生對(duì)墻肢施加一種穩(wěn)定的約束作用。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，首先需要重點(diǎn)關(guān)注的就是截面尺寸以及連梁跨高比這兩個(gè)指標(biāo)。如果連梁剛度過(guò)大，就需要我們對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼蹨p，但是，在對(duì)剪力墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)很難幫助我們實(shí)現(xiàn)配置的折減，對(duì)此，就需要我們能夠允許其適當(dāng)?shù)某霈F(xiàn)開(kāi)裂的情況，并以這種開(kāi)裂情況的存在將內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體上來(lái)實(shí)現(xiàn)折減的效果。而在折減過(guò)程中，也需要我們能夠?qū)φ蹨p的系數(shù)引起充分的重視，通常來(lái)說(shuō)，如果防裂度較低，那么我們就可以根據(jù)情況折減的少一些，而如果防裂度較高，就可以折減的多一些。但是，無(wú)論我們折減的多、少，都需要保證折減系數(shù)應(yīng)當(dāng)大于或者等于0.5，因?yàn)橹挥性谶@種折減系數(shù)下才能夠使連梁所承受到的豎向荷載能夠得到保障。而在連梁剛度方面，我們則可以通過(guò)增加剪力墻洞口寬度的方式減小連梁剛度，因?yàn)楫?dāng)整體結(jié)構(gòu)的剛度降低時(shí)，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)的地震作用也會(huì)因此降低，并可以保證連梁所具有的承載力不會(huì)出現(xiàn)超限的情況。另外，混凝土也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題，通過(guò)混凝土等級(jí)的提升，也能夠?qū)B梁抗剪承載力的不超限情況起到一個(gè)保障作用。

2.3邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)

邊緣構(gòu)件也是我們?cè)诩袅υO(shè)計(jì)過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)工作。對(duì)于邊緣構(gòu)件而言，有約束邊緣構(gòu)件的矩形截面剪力墻和無(wú)約束邊緣構(gòu)件剪力墻相比有著明顯的優(yōu)勢(shì)，具有著更高的基線承載力，同無(wú)約束情況相比其承載力能夠提升約40%左右。而在類型方面，邊緣構(gòu)件主要有構(gòu)造邊緣構(gòu)件以及約束邊緣構(gòu)件這兩種，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中都需要我們?cè)诼?lián)系建筑實(shí)際情況的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。

2.4地震荷載及內(nèi)力設(shè)計(jì)

如果建筑主體結(jié)構(gòu)布置情況較為簡(jiǎn)單，那么我們?cè)趯?duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)則可以通過(guò)空間協(xié)同平面框架的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。而如果建筑主體結(jié)構(gòu)布置情況較為復(fù)雜，我們則可以通過(guò)空間分析程序?qū)ζ湮灰啤?nèi)力等因素進(jìn)行分析。同時(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們也需要以簡(jiǎn)化計(jì)算的原則開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，且在對(duì)地盤(pán)長(zhǎng)寬進(jìn)行計(jì)算時(shí)需要能夠在結(jié)合建筑主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)寬的基礎(chǔ)上對(duì)其開(kāi)展分析工作，并盡可能地以成比例的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

篇（3）

高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要滿足高層建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)要求外，也需滿足規(guī)范對(duì)此類結(jié)構(gòu)所有其他規(guī)定。同時(shí)，還要加強(qiáng)構(gòu)造處理方面的各種措施。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比應(yīng)符合規(guī)范要求，并應(yīng)嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的位移值和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，使結(jié)構(gòu)布局合理。本文結(jié)合工程實(shí)踐，主要論述了高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意問(wèn)題。

1 工程概況

某高層住宅建筑，分為A、B、C 3棟，一共16層，地下室為2 層，層高為 3.6m和4.5m，A、B棟主體結(jié)構(gòu)層高61m，；地上1層為居民活動(dòng)空間，高5.2m；2～16層為住宅，層高 2.9m，以上至屋頂層高均為 3.0m。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 轉(zhuǎn)換體系的選取與計(jì)算

框支轉(zhuǎn)換層樓板在地震中受力變形較大，其在整體電算中的模型選擇很關(guān)鍵。由于工程轉(zhuǎn)換梁上部層數(shù)多，地震時(shí)樓板將傳遞相當(dāng)大的地震力，其在平面內(nèi)的變形是不可忽略的。因此采用彈性板或彈性膜的計(jì)算模型較為適宜。由于彈性板的平面外剛度在整體計(jì)算中已被計(jì)入，相當(dāng)于考慮了板對(duì)梁的卸荷作用，會(huì)使梁的設(shè)計(jì)偏于不安全。在進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析時(shí)，將轉(zhuǎn)換層樓板用彈性膜單元模擬。

2.2 嵌固端與轉(zhuǎn)換層樓板板厚的確定

工程以±0.000 板作為嵌固端，既保證上部結(jié)構(gòu)的地震剪力通過(guò)地下室頂板傳遞到全部地下室結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠保證上部結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形是以地下室為參照原點(diǎn)。《抗規(guī)》第 6.1.14 條規(guī)定：當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜壳豆潭瞬课粫r(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度之比不宜小于2。故地下室頂板厚度取200mm，同時(shí)，為了有效地將水平地震力傳遞給剪力墻，在應(yīng)力集中的樓層，將樓板厚度加大，轉(zhuǎn)換層樓板取180mm，與其相鄰的層也適當(dāng)加厚至150mm。

考慮抗震需要，施工圖階段時(shí)更有意提高轉(zhuǎn)換層配筋率，使單層配筋率達(dá)到0.35%，以進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換層樓板和框支大梁共同作用的能力。考慮到梁寬大于上部剪力墻的兩倍，寬度較寬，對(duì)邊轉(zhuǎn)換梁，板面鋼筋不是簡(jiǎn)單地要求伸入梁內(nèi)滿足錨固要求即可，而是要求必須貫穿梁截面，以確保梁內(nèi)扭矩在板上的有效傳遞。

2.3 框支柱與剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的設(shè)計(jì)

框支柱作為框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系中重要的構(gòu)件，它的安全度直接決定了整棟建筑的抗震潛力，因而框支柱的延性和承載力成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。框支柱應(yīng)在計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過(guò)概念設(shè)計(jì)和抗震措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。調(diào)整框支柱總剪力不小于0.30，框支柱的抗震等級(jí)定位一級(jí)，為了增加其延性，軸壓比不超過(guò) 0.4，其最小配箍特征值比一級(jí)增加 0.02 采用，框支層剪力墻軸壓比控制在 0.6 以內(nèi)，以保證剪力墻有足夠的剛度。

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的底部加強(qiáng)部位包括底部塑性鉸范圍及其上部的一定范圍，其目的是在此范圍內(nèi)采取增加構(gòu)造邊緣構(gòu)件箍筋和墻體橫向鋼筋等必要的抗震加強(qiáng)措施，避免脆性的剪切破壞，改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。為了保證底部加強(qiáng)部位處剪力墻的平面外剛度和穩(wěn)定性，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010（以下簡(jiǎn)稱《抗規(guī)》）及《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010（以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）分別規(guī)定了剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的取值。其中，考慮到高層建筑結(jié)構(gòu)的重要性，《高規(guī)》對(duì)墻厚的取值更加嚴(yán)格。取《高規(guī)》第 10.2.2 條規(guī)定：帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，其剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起，宜取至轉(zhuǎn)換層以上兩層且不宜小于房屋高度的 1/10。

2.4 轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比的確定

工程實(shí)踐中，框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系是對(duì)結(jié)構(gòu)本身來(lái)說(shuō)是很不利的，為了加大底部大空間樓層的抗側(cè)剛度，使上下剛度接近，《高規(guī)》規(guī)定：需要抗震設(shè)防時(shí)，轉(zhuǎn)換層上下剛度比不應(yīng)大于 2，同時(shí)不應(yīng)小于 1。為了滿足此要求，對(duì)底部的落地芯筒及少量的落地剪力墻均予以加厚，落地芯筒周邊墻體加厚至300mm（上部為250mm），少量的落地剪力墻加厚至 400mm（上部為250mm），同時(shí)轉(zhuǎn)換層以下的混凝土強(qiáng)度等級(jí)定位 C45（上部為C35），最終大部分單元?jiǎng)偠缺染刂圃?.4左右，只有少數(shù)單元較大，但也控制在1.8以內(nèi)。

由于高層結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的出現(xiàn)，沿建筑物高度方向剛度的均勻性會(huì)受到很大的破壞，力的傳遞途徑會(huì)有很大的改變。如何計(jì)算轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比是帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須解決的主要問(wèn)題。《高規(guī)》附錄 E 分別規(guī)定了底部大空間層數(shù)不同，轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比的計(jì)算方法。其中轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比的計(jì)算綜合考慮了豎向抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪剛度和抗彎剛度，因此更能反映帶轉(zhuǎn)換層的高層結(jié)構(gòu)沿高度方向剛度變化的實(shí)際情況。轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比按公式（1）計(jì)算，為了便于計(jì)算頂部位移，可以將頂部單位水平力適當(dāng)放大。

1H2

γe≤ （1）

2H1

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以應(yīng)用“高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件”（SATWE）計(jì)算轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比，具體計(jì)算步驟如下：①采用 PMCAD 建立結(jié)構(gòu)計(jì)算模型；②采用 SATWE 前處理程序形成風(fēng)荷載數(shù)據(jù)文件 WIND.SAT；③分別修改計(jì)算模型的風(fēng)荷載數(shù)據(jù)文件，將頂層剛性樓板的 X、Y向風(fēng)荷載的 X、Y軸均設(shè)置為500kN，Z 軸扭轉(zhuǎn)分量設(shè)置為 0，其余各層 X、Y 向風(fēng)荷載的X、Y 軸分量以及Z軸扭轉(zhuǎn)分量均設(shè)置為 0；④運(yùn)行SATWE中結(jié)構(gòu)分析及構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算程序，求出計(jì)算模型 1、2的頂部位移；⑤應(yīng)用公式（1）即可求解出轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比。

通過(guò)上述方法計(jì)算得出的轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比宜接近 1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于 2，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于 1.3。

2.5 抗震設(shè)計(jì)

框支剪力墻結(jié)構(gòu)的局部加強(qiáng)范圍，對(duì)本工程來(lái)說(shuō)，取框支部分所臨近兩個(gè)2～3個(gè)開(kāi)間所包圍的區(qū)域。在進(jìn)行框支柱、梁內(nèi)力調(diào)整時(shí)可按此調(diào)整加強(qiáng)部位有關(guān)剪力墻、框支柱和梁的內(nèi)力。局部框支加強(qiáng)范圍以外，可按剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。兩者交接部分應(yīng)加強(qiáng)連接構(gòu)造，如板邊設(shè)暗梁、梁板配筋加強(qiáng)等，以保證水平剪力傳遞。

建筑專業(yè)為了立面處理的需要，希望在建筑平面的角部開(kāi)窗，墻體角部在地震作用下，是較敏感的部位，特別當(dāng)結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則時(shí)，由于平面的扭轉(zhuǎn)，引起內(nèi)力重分布，將使震害加劇，使得此處的連梁分配更多的地震力，容易產(chǎn)生連梁的超筋問(wèn)題。因此，需要對(duì)此處的連梁采取構(gòu)造加強(qiáng)措施，本工程主要采用了以下幾點(diǎn)：①角部開(kāi)窗的墻體為無(wú)翼緣墻體，《抗規(guī)》6.4.1 條規(guī)定墻體厚度，當(dāng)無(wú)端柱或翼墻時(shí)不應(yīng)小于層高的 1/12，本住宅層高 2.9～3.0m，故角部房間墻段厚度取250mm；②由于角部墻體無(wú)翼緣，延性較差，應(yīng)在墻體端部設(shè)置暗柱，并適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)配筋；③為了增加墻體平面外的穩(wěn)定性，可在每層樓板角部處附加鋼筋板帶配10Φ12mm 鋼筋，兩端各錨入暗柱內(nèi)，長(zhǎng)度≥35d。樓層加強(qiáng)，雙層雙向且均按受拉鋼筋錨固于墻內(nèi)和梁內(nèi)。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意問(wèn)題

篇（4）

 

1.問(wèn)題產(chǎn)生

隨著房地產(chǎn)市場(chǎng)由粗獷型向集約型方向的發(fā)展，業(yè)主對(duì)工程造價(jià)的重視程度大為提高，甚至超越了建筑專業(yè)功能、外觀等苛刻要求。論文格式。工程設(shè)計(jì)造價(jià)的高低成為承接工程設(shè)計(jì)的先決條件，因此根據(jù)建筑功能選擇結(jié)構(gòu)受力特性良好、經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越的結(jié)構(gòu)體系方案，成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須面對(duì)的課題。

所謂小高層住宅，通常是指十一層加躍層（2006住宅設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定十一層）以下的高層住宅。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)有如下可行的結(jié)構(gòu)體系方案：剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)、異型柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)。本文結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)以上四種結(jié)構(gòu)形式的受力分析，經(jīng)濟(jì)造價(jià)進(jìn)行綜合比較，為類似工程的設(shè)計(jì)，提供了值得借鑒的有益經(jīng)驗(yàn)。

以某位于沿海地區(qū)大型城市，地下一層、地上11層小高層住宅為例，高度35米，設(shè)計(jì)風(fēng)荷載按C類地面粗糙度，基本風(fēng)壓0.5KN/m2設(shè)計(jì)，抗震設(shè)防烈度為七度第一組,設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.1g，建筑抗震類別為乙類,結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí), 建筑場(chǎng)地土類別為II類，設(shè)計(jì)使用年限為50年。

2.各結(jié)構(gòu)體系受力性能

2.1 剪力墻結(jié)構(gòu)：

剪力墻結(jié)構(gòu)通常是指布置的墻體其剪力墻肢肢長(zhǎng)和肢厚比大于8的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是整體性能好，側(cè)向剛度大，水平力下側(cè)向位移小，并且由于沒(méi)有梁柱等外露與凸出，便于房間布置。是一種傳統(tǒng)、成熟、受力性能良好的結(jié)構(gòu)形式，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)墻體相對(duì)多、剛度和自重較大，一段時(shí)間以來(lái)應(yīng)用減少。隨著2002新規(guī)范的應(yīng)用，該結(jié)構(gòu)又顯示出無(wú)窮的生命力。現(xiàn)在小高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)，不再是以往大面積的墻體布置，而是緊扣規(guī)范條文，適當(dāng)控制墻肢肢長(zhǎng)和肢厚比的限值，使之稍微大于8，從而減少結(jié)構(gòu)剛度和地震力，避開(kāi)高規(guī)對(duì)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)近乎苛刻的限值，達(dá)到減少造價(jià)的目的。

2.2 框架剪力墻結(jié)構(gòu)：

是指由普通框架柱和一般剪力墻共同組成的一種結(jié)構(gòu)形式，由框架和剪力墻共同承擔(dān)豎向和水平荷載，它結(jié)合框架和剪力墻受力的優(yōu)點(diǎn)，又能獲得較大空間房屋，但是由于現(xiàn)在建筑平面布置的靈活性，框架布置非常復(fù)雜，很難形成規(guī)則的受力體系，并且隨著房間布局的變化，容易產(chǎn)生柱楞和凸出的大梁，影響外觀和使用功能，同時(shí)由于多次受力轉(zhuǎn)換，降低梁板受力性能，增加了結(jié)構(gòu)造價(jià)。論文格式。因此除特別規(guī)則住宅建筑采用外，目前小高層住宅設(shè)計(jì)中較少采用。

2.3 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)：

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是十多年前由南方沿海發(fā)展開(kāi)來(lái)的一種結(jié)構(gòu)形式，為避免剪力墻結(jié)構(gòu)剛度太大的缺點(diǎn)，適當(dāng)減少墻體長(zhǎng)度，使剪力墻墻體肢長(zhǎng)和肢厚比取5～8倍。在設(shè)計(jì)之初，由于沒(méi)有明確國(guó)家規(guī)范，設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法和構(gòu)造措施均參照剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行，因此設(shè)計(jì)隨意性較大，不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。在2002年新修訂的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)程（JGJ3－2002）才明確了具體設(shè)計(jì)方法。由于該結(jié)構(gòu)在地震區(qū)經(jīng)驗(yàn)不多，為安全起見(jiàn)，對(duì)這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最大適用高度、使用范圍、抗震等級(jí)、一般剪力墻承受的地震傾覆力矩、墻肢厚度、軸壓比、截面剪力設(shè)計(jì)值、縱向鋼筋配筋率都作了非常嚴(yán)格規(guī)定。尤其是高規(guī)7.1.2.2規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，筒體和一般剪力墻承擔(dān)的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%；高規(guī)7.1.2.3規(guī)定：短肢剪力墻的抗震等級(jí)比一般剪力墻提高一級(jí)采用；高規(guī)7.1.2.4規(guī)定：短肢剪力墻軸壓比提高0.1到0.2；高規(guī)7.1.2.5規(guī)定：短肢剪力墻根據(jù)抗震等級(jí)不同，剪力設(shè)計(jì)值乘以1.4和1.2增大系數(shù)；高規(guī)7.1.2.6規(guī)定：短肢剪力墻全部縱向鋼筋配筋率對(duì)底部加強(qiáng)區(qū)不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%；高規(guī)7.1.2.7規(guī)定：墻肢厚度不應(yīng)小于200。一系列規(guī)范條文的限制，使結(jié)構(gòu)造價(jià)直線提高，因此此類結(jié)構(gòu)形式在小高層住宅中的運(yùn)用迅速減少。論文格式。

2.4 異型柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)：

異型柱框架剪力墻結(jié)構(gòu),是由天津市異型柱規(guī)程(DB29-16-98)和廣東省異型柱規(guī)程(DBJ/T15-15-95)等地方規(guī)程發(fā)展起來(lái)的新型結(jié)構(gòu)形式，墻體肢高和肢厚比不大于4，柱肢受力特性復(fù)雜，由于該結(jié)構(gòu)形式抗震性能存在很多爭(zhēng)議，過(guò)去由于一直沒(méi)有得到國(guó)家規(guī)程承認(rèn)，在很多地方因需通過(guò)超限審查而受到限值。經(jīng)過(guò)近幾年不懈試驗(yàn)研究，終于通過(guò)國(guó)家抗震規(guī)范審查，今年八月一日正是以國(guó)家規(guī)程（JGJ149－2006）的形式生效，從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有了可靠權(quán)威的設(shè)計(jì)依據(jù)。對(duì)這種結(jié)構(gòu)形式，規(guī)程對(duì)其最大適用高度、使用范圍、抗震等級(jí)、一般剪力墻承受的地震傾覆力矩、墻肢厚度、軸壓比、截面剪力設(shè)計(jì)值、縱向鋼筋配筋率、體積配箍率等也都作了嚴(yán)格規(guī)定。同時(shí)由于結(jié)構(gòu)斷面較小，規(guī)范5.3.1強(qiáng)制條文規(guī)定應(yīng)進(jìn)行梁柱核心區(qū)受剪承載力計(jì)算。該結(jié)構(gòu)是發(fā)展了框架剪力墻結(jié)構(gòu)，同時(shí)避免了框剪結(jié)構(gòu)適用性不好的缺點(diǎn)，受到業(yè)主和用戶歡迎，但是必須明確，由于異型柱斷面很小，梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼筋密集，施工振搗困難，從而使之力學(xué)性能和抗震性能受到削弱，需仔細(xì)進(jìn)行核心區(qū)計(jì)算。這種結(jié)構(gòu)形式是我國(guó)目前迎合中國(guó)經(jīng)濟(jì)還不是很富裕、渴望減少土建造價(jià)的國(guó)情的獨(dú)創(chuàng)，隨著綜合國(guó)力的提高，其發(fā)展前景必然會(huì)受到一定限制。

各結(jié)構(gòu)體系經(jīng)濟(jì)比較

篇（5）

中圖分類號(hào)：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的形式，對(duì)于高層預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有多種形式。目前，較為常見(jiàn)的設(shè)計(jì)形式包括兩種，通過(guò)對(duì)這兩種形式的簡(jiǎn)化，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)其進(jìn)行有效的分析、計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高層預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的優(yōu)化。下面就通過(guò)具體的工程對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1.工程概況

鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)在我國(guó)高層住宅建筑工程中應(yīng)用較為廣泛。通過(guò)PC技術(shù)實(shí)施的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)被稱為預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)，現(xiàn)階段由于沒(méi)有完善的設(shè)計(jì)規(guī)范以及配套的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，所以PC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑住宅規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過(guò)程中具有重要的作用。

某工程為兩棟18層的住宅樓，建筑面積為2.36萬(wàn)平方米。其中第一層為架空綠化空間；2~15層為標(biāo)準(zhǔn)層；16~18層具有局部退層。該項(xiàng)工程中，PC技術(shù)主要應(yīng)用范圍是3~15層。兩棟樓房中一共有26層標(biāo)準(zhǔn)層。應(yīng)用PCF構(gòu)件，即在建筑外山墻中利用預(yù)制鋼筋混凝土剪力墻模板；采用PC+PCF混合構(gòu)件，即在建筑前后外墻結(jié)構(gòu)中采用預(yù)制鋼筋混凝土模板。

該工程中，PCF模板在工廠中事先制作好，形成模板與外飾面，并在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，將其當(dāng)做現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻外墻模板結(jié)構(gòu)，然后在結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的鋼筋。然后支設(shè)內(nèi)膜結(jié)構(gòu)，并安裝預(yù)制鋼筋混凝土模板，形成疊合剪力墻結(jié)構(gòu)。具體情況如下圖所示：

預(yù)制外墻PC是通過(guò)將剪力墻結(jié)構(gòu)外墻的填充墻部分，通過(guò)預(yù)制形成外模，在內(nèi)側(cè)可填充輕質(zhì)材料：外模使用鋼筋與現(xiàn)澆筑的墻以及梁連接起來(lái)。

2.高層預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該工程建筑抗裂度為Ⅵ度，剪力墻的抗震等級(jí)為4級(jí)。根據(jù)兩棟樓房建筑結(jié)構(gòu)，建筑平面較為規(guī)則，建筑豎向結(jié)構(gòu)較為連續(xù)。因此本工程能夠使用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。在該工程建筑中設(shè)置地下結(jié)構(gòu)一層，其基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力管樁結(jié)構(gòu)，并以筏板作為輔助結(jié)構(gòu)。PC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在較大的去唄，在內(nèi)容上得到了更新與完善。實(shí)際設(shè)計(jì)中，主要采用以下兩種設(shè)計(jì)方式：

方式一：建筑項(xiàng)目中豎向抗側(cè)力構(gòu)建全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)或柱結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)忽略了PC構(gòu)建以及PCF構(gòu)件剛度要求以及其對(duì)建筑相關(guān)結(jié)構(gòu)的影響，將PC構(gòu)件以及PCF構(gòu)件當(dāng)做建筑荷載設(shè)計(jì)在建筑整體結(jié)構(gòu)體系中。設(shè)計(jì)過(guò)程中使用現(xiàn)行的軟件與設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行計(jì)算與分析。

方式二：建筑結(jié)構(gòu)中添加了PC與PCF構(gòu)件結(jié)構(gòu)，會(huì)增加剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度。根據(jù)可靠實(shí)踐證明，預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻彈性變形范圍內(nèi)，現(xiàn)澆墻體結(jié)構(gòu)能夠與預(yù)制模板結(jié)構(gòu)協(xié)同作業(yè)。該設(shè)計(jì)形式就是根據(jù)實(shí)際的情況，合理設(shè)計(jì)預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻的厚度，控制建筑結(jié)構(gòu)的剛度以及位移。疊合剪力墻墻體的厚度等于現(xiàn)澆剪力墻墻體厚度與預(yù)制鋼筋混凝土模板厚度之和。通過(guò)相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析，以建筑周期、結(jié)構(gòu)位移、剛度等計(jì)算結(jié)果作為設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。

3.建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算與分析，該工程所采用的設(shè)計(jì)方式，能夠通過(guò)PC結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，并通過(guò)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范與軟件形成相應(yīng)的設(shè)計(jì)模型。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮到PC、PCF構(gòu)件結(jié)構(gòu)對(duì)建筑其他結(jié)構(gòu)的影響，包括剛度的影響，并根據(jù)相關(guān)的計(jì)算對(duì)計(jì)算模型相關(guān)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)必須符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，同時(shí)也應(yīng)該與高工程設(shè)計(jì)方案相適應(yīng)。

通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算，并對(duì)上述兩種設(shè)計(jì)形式計(jì)算結(jié)果比較中可知，PC與PCF構(gòu)件對(duì)建筑結(jié)構(gòu)剛度的影響程度。PC、PCF結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)周期、位移等都具有微小的影響，但是不會(huì)對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)計(jì)算造成影響。在預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅需要考慮PC、PCF結(jié)構(gòu)剛度，還需要綜合考慮其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)剛度的影響，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)位移、周期進(jìn)行有效的控制。

4.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題

在高層預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅需要對(duì)PC結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，還需要對(duì)相關(guān)構(gòu)件結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，形成完整的設(shè)計(jì)模型、體系。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，常見(jiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）應(yīng)該重視現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)域疊合剪力墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作，重視PCF構(gòu)件對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的優(yōu)化作用；（2）在PC、PCF構(gòu)件的脫模、運(yùn)輸存放以及安裝就位和現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土等施工狀況下的剛度以及強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以及施工開(kāi)展；（3）Pc構(gòu)件與主體建筑具有多種連接方案，柔性方案與剛性方案的特點(diǎn)不同，各有優(yōu)勢(shì)以及缺陷，本工程所使用的是柔性方案；（4）在建筑結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中，有其他部位預(yù)制構(gòu)件的使用例如陽(yáng)臺(tái)、樓梯和疊合樓板的預(yù)制件，能在一定程度上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的導(dǎo)荷方式以及建筑模型的假定存在一定的影響，在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程中應(yīng)考慮全面；（5）在設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)連接部位的設(shè)計(jì)，設(shè)置合理的連接構(gòu)件，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5.總結(jié)

本文通過(guò)實(shí)際建筑工程，并以工程預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算分析為基礎(chǔ)，對(duì)高層預(yù)制鋼筋混凝土疊合剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行分析探討，為相關(guān)人員在這一方面的工作提供能參考。我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展具有悠久的歷史，但是PC技術(shù)起步較晚，應(yīng)用到實(shí)際工程中也相對(duì)較少，同時(shí)也沒(méi)有形成完善的設(shè)計(jì)規(guī)范以及施工標(biāo)準(zhǔn)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。這就需要相關(guān)的工作者加強(qiáng)對(duì)該領(lǐng)域的研究，對(duì)PC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的完善，形成完善的設(shè)計(jì)模型與體系，為我國(guó)高層建筑發(fā)展提供技術(shù)支持，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，為城市化建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘劍鋒.高層預(yù)制混凝土疊合剪力墻住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)談[J].建材與裝飾.2013,26(8):124-125.

篇（6）

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(lái)說(shuō)，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)楦邔咏ㄖ氖褂霉δ軐?duì)空間要求卻是下部大空間，往上部逐漸減小，因此對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就要考慮反常規(guī)設(shè)計(jì)方法。在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）中，規(guī)范對(duì)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(yīng)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(dāng)梁上托柱時(shí)，尚不應(yīng)小于梁寬方向的柱截面寬度。進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)換梁高不小于其跨度的1/6；非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)換梁高不小于跨度的1/8。從該設(shè)計(jì)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(qiáng)結(jié)構(gòu)的可靠性。

1.1 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

實(shí)際工程中應(yīng)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(lái)支托上部結(jié)構(gòu)。

1.2 梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)受力機(jī)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(jì)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(duì)剛度和轉(zhuǎn)換大梁與下部支撐結(jié)構(gòu)的相對(duì)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(duì)轉(zhuǎn)換梁承托層數(shù)對(duì)其內(nèi)力的影響用有限元程序進(jìn)行了分析，從分析結(jié)果中我們知道，對(duì)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(shè)計(jì)控制內(nèi)力差異不大于 5%，故在分析計(jì)算時(shí)可只考慮計(jì)算 3 層。從計(jì)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(zhǎng)度，轉(zhuǎn)換大梁中的彎矩就會(huì)比不考慮上部墻體作用要小，同時(shí)轉(zhuǎn)換大梁也會(huì)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(shè)計(jì)

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(yīng)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(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度作了專門(mén)規(guī)定。對(duì)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(yīng)大于 1.3。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)把握的原則歸納起來(lái)，就是要強(qiáng)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(shí)甚至可在底部增設(shè)部分剪力墻（不伸上去）。除核心筒部分剪力墻在底部必須設(shè)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(wú)疑都大大增強(qiáng)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(kāi)洞或開(kāi)小洞，以免剛度削弱太大。

4）提高底部柱、墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)，采用 C50 混凝土。

5）適當(dāng)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(zhǎng)剪力墻中部開(kāi)結(jié)構(gòu)洞，以弱化上部剛度。弱化上部剛度不僅對(duì)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?yàn)?0.725，在 Y 方向?yàn)?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(yīng)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(jiǎn)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(duì)稱，南北向質(zhì)量中心與剛度中心偏差不超過(guò) 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(qiáng)抗扭效果。查閱計(jì)算結(jié)果，扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動(dòng)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(jiàn)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(shè)計(jì)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(fù)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(duì)于有抗震設(shè)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(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，可以將一部分剪力墻落地，并貫通至基礎(chǔ)，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(shè)計(jì)與構(gòu)造要求

轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸一般宜由剪壓比計(jì)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(kāi)洞，若需要開(kāi)洞，洞口宜位于梁中和軸附近。洞口上、下弦桿必須采取加強(qiáng)措施，箍筋要加密，以增強(qiáng)其抗剪能力。上、下弦桿箍筋計(jì)算時(shí)宜將剪力設(shè)計(jì)值乘放大系數(shù)1.2。當(dāng)洞口內(nèi)力較大時(shí)，可采用型鋼構(gòu)件來(lái)加強(qiáng)。

轉(zhuǎn)換梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。轉(zhuǎn)換梁上、下主筋的最小配筋率非抗震設(shè)計(jì)時(shí)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(yīng)有50%沿梁全長(zhǎng)貫通，下部主筋應(yīng)全部貫通伸入柱內(nèi)。

3.2 框支柱的設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求

框支柱截面尺寸一般系由其軸壓比計(jì)算確定。地震作用下框支柱內(nèi)力需調(diào)整。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框支柱的柱頂彎矩應(yīng)乘以放大系數(shù)，并按放大后的彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)行配筋；剪力調(diào)整——框支柱承受的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定采用：框支柱的數(shù)目不多于10根時(shí)，當(dāng)框支層為1～2層時(shí)，每層每根柱承受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的2%；當(dāng)框支層。為3層及3層以上時(shí)，各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的3%；框支柱的數(shù)目多于10根時(shí)，當(dāng)框支層為1～2層時(shí)，每層每根柱承受的剪力之和應(yīng)取基底剪力的20%；當(dāng)框支層為3層及3層以上時(shí)，每層框支柱承受剪力之和應(yīng)取基底剪力的30%；框支柱剪力調(diào)整后，應(yīng)相應(yīng)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(jí)一級(jí)時(shí)不小于1.2%，二級(jí)時(shí)不小于1.0%，三級(jí)時(shí)不小于0.9%，四級(jí)及非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不小于0.8%。縱向鋼筋間距抗震設(shè)計(jì)時(shí)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(shè)計(jì)方法

目前國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作普遍采用的轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法。主要有：應(yīng)力截面設(shè)計(jì)方法。對(duì)轉(zhuǎn)換梁進(jìn)行有限元分析得到的結(jié)果是應(yīng)力及其分布規(guī)律，為能直接應(yīng)用轉(zhuǎn)換梁有限元法分析后的應(yīng)力大小及其分布規(guī)律進(jìn)行截面的配筋計(jì)算，假定不考慮混凝土的抗拉作用，所有拉力由鋼筋承擔(dān)鋼筋達(dá)到其屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。受壓區(qū)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐，體會(huì)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(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，結(jié)合結(jié)構(gòu)布置，正確選擇各分部的抗震等級(jí)，構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)注重抗震延性設(shè)計(jì)的概念，對(duì)主要構(gòu)件進(jìn)行加強(qiáng)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

篇（7）

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、概念設(shè)計(jì)的涵義

概念設(shè)計(jì)就是從結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)一開(kāi)始，就運(yùn)用人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震已有的正確知識(shí)去處理好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將遇到的問(wèn)題，諸如:房屋體形、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、構(gòu)件延性等等。從宏觀原則上進(jìn)行評(píng)價(jià)、鑒別、選擇等處理，再輔以必要的計(jì)算和構(gòu)造措施。從而消除建筑物抗震的薄弱環(huán)節(jié)，以達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。也就是說(shuō)概念設(shè)計(jì)是工程師運(yùn)用思維和判斷力，根據(jù)從大量震害經(jīng)驗(yàn)得出的結(jié)構(gòu)抗震原則，從宏觀上確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本問(wèn)題。因此，工程師必須從主體上了解結(jié)構(gòu)抗震特點(diǎn)，振動(dòng)中結(jié)構(gòu)的受力特征，抓住要點(diǎn)，突出主要矛盾，用正確的概念來(lái)指導(dǎo)概念設(shè)計(jì)，才會(huì)獲得成功。由于概念設(shè)計(jì)包括的范圍極廣，因此不僅僅要分析總體方案確定的原則，還要顧及非材料的正確使用和關(guān)鍵部位的細(xì)部構(gòu)造。但是首先和最重要的還是結(jié)構(gòu)總體概念設(shè)計(jì)、材料選型和細(xì)部構(gòu)造等問(wèn)題，這些設(shè)計(jì)原則和結(jié)構(gòu)概念中，較為重要的是結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)。

二、結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)的注意要點(diǎn)

1.延性耗能

在建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)上要注意加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)，盡量做到等強(qiáng)度。同時(shí)，應(yīng)使建筑結(jié)構(gòu)在一個(gè)恰當(dāng)?shù)牟课荒芟拇罅康哪芰浚诰唧w設(shè)計(jì)中即為各式各樣的梁，如框架梁、聯(lián)肢墻的連肢梁等。結(jié)構(gòu)延性一般用延性系數(shù)表示，它表示的是結(jié)構(gòu)極限變形(位移、轉(zhuǎn)角、曲率)與屈服變形的比值，也可以分別用位移延性系數(shù)，轉(zhuǎn)角延性系數(shù)等來(lái)表示，該比值越大，結(jié)構(gòu)的延性越好。在設(shè)計(jì)上為提高鋼筋混凝土梁的延性，一般采取以下措施:(1)首先應(yīng)選取合適的梁截面尺寸，以獲得合適的配筋率，避免梁受拉筋過(guò)多或出現(xiàn)超筋。因此，對(duì)地震區(qū)梁的配筋率要大大低于一般梁的最高配筋率。(2)梁上部(跨中)和下部(端部)配置適量的受壓筋。(3)提高梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)，采用中低級(jí)鋼筋對(duì)延性有利。(4)T形梁比矩形梁延性好。(5)注意加密箍筋。地震區(qū)鋼筋混凝土梁的位移延性系數(shù)一般要求不得低于4。

2.多道防線設(shè)計(jì)

現(xiàn)在有一種新的抗震概念:當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)受到強(qiáng)烈地震動(dòng)主脈沖卓越周期的作用時(shí)，一方面利用結(jié)構(gòu)中增設(shè)的贅余桿件的屈服和變形，來(lái)耗散地震輸入能量;另一方面利用贅余桿件的破壞和退出工作，使整個(gè)結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過(guò)渡到另一種穩(wěn)定體系，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)周期的變化，以避開(kāi)地震動(dòng)卓越周期長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)作用所引起的共振效應(yīng)。這種通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的適當(dāng)控制，來(lái)減輕建筑物的破壞程度，是對(duì)付高烈度地震的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。

3.妥善處理非結(jié)構(gòu)部件

非結(jié)構(gòu)部件一般是指在通常結(jié)構(gòu)分析中不考慮承受重力荷載以及風(fēng)、地震等側(cè)力荷載的部件，如內(nèi)隔墻，框架填充墻，建筑處圍墻板，樓梯等。實(shí)際上，在地震作用下，高層建筑中的這些部件或多或少地參與工作，從而改變了整個(gè)結(jié)構(gòu)或局部構(gòu)件的剛度，承載力和傳力路線。造成未曾估計(jì)到的局部震害。在鋼筋混凝土框架體系的高層建筑中，這些影響最為普遍。(1)砌體填充墻的抗震作用：①使結(jié)構(gòu)剛度增大，自振周期縮短，水平地震力增大30%~50%。②改變了結(jié)構(gòu)的地震剪力分布狀況。③砌體填充墻具有較大的抗推剛度，限制了框架的變形，從而減小了整個(gè)結(jié)構(gòu)的地震側(cè)移幅值。 (2)柱端震害，在地震中，角柱上端被嵌砌于框架間的磚墻頂斷。這是典型的柱端震害。在框架體系設(shè)計(jì)中必須考慮，并采取恰當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。(3)形成短柱破壞。采用鋼筋混凝土框架的高層建筑，就框架柱的受力狀況和破壞形態(tài)而言，一般情況下屬于長(zhǎng)柱。由于窗裙墻對(duì)框架柱的剛性約束，減短了柱的有效長(zhǎng)度，使它變成了短柱，承擔(dān)的地震力大增，發(fā)生剪切破壞。因此，采用貼砌圍護(hù)方案或墻、柱柔性連接方案都是防止短柱破壞的有效手段。否則沿柱的全高，柱身箍筋的配置均應(yīng)符合短柱的規(guī)定。這一點(diǎn)，在施工圖中，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明清楚。

三、案例討論

某項(xiàng)目情況：地上34層共120m，地下共3層，其中地下第3層為5級(jí)人防。該結(jié)構(gòu)為超高層結(jié)構(gòu)，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系。其中在地上第三層有局部框值轉(zhuǎn)換。在方案設(shè)計(jì)階段，框架的軸線尺寸己經(jīng)由建筑確定，梁柱截面尺寸根據(jù)豎向荷載及粗估的水平地震作用效應(yīng)確定。最后問(wèn)題是剪力墻如何布置、數(shù)量多少。這是一個(gè)關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性，并體現(xiàn)出體系優(yōu)越性的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。所以結(jié)構(gòu)工程師在方案設(shè)計(jì)階段都積極參與，并根據(jù)適宜剛度概念算出剪力墻的面積，結(jié)合建筑要求設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的方案。

1.剪力墻的布置。一般情況下，剪力墻應(yīng)在縱橫兩個(gè)方向同時(shí)布置，并使兩個(gè)方向的自振周期比較接近。在非抗震設(shè)計(jì)的條件下，也允許只設(shè)橫向剪力墻而不設(shè)縱向剪力墻，這時(shí)，縱向風(fēng)力全部由縱向框架承受。剪力墻的一般布置原則是“均勻、分散、對(duì)稱、周邊”。均勻、分散是要求剪力墻的片數(shù)多，每片的剛度不要太大，也就是說(shuō)布置很多片短的剪力墻;并且在樓層平面上均勻布開(kāi)不要集中在某一局部區(qū)域。一方面，剪力墻對(duì)稱布置可以避免和減少建筑物受到的扭矩。另一方面，剪力墻沿周邊布置可以最大幅度地加大抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂，提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗扭能力。經(jīng)過(guò)討論，大家一致同意剪力墻沿周邊布置。

2.剪力墻的平面位置。一般情況下，剪力墻宜布置在下述的各個(gè)部位:（1）豎向荷載較大處。這樣可以獲得三點(diǎn)好處:①較大重力荷載引起的較大地震作用，可以直接傳到剪力墻上;②剪力墻承受很大的彎矩和剪力，有了較大軸向壓力來(lái)平衡，可以減小墻體的拉應(yīng)力，并提高墻體的受剪力承載力;③可以避免使用較大截面梁、柱的框架來(lái)承擔(dān)較大的豎向荷載。（2）平面形狀變化處或樓蓋水平剛度劇變處。這樣可以消除地震時(shí)在該部位樓板中引起的應(yīng)力集中效應(yīng)。（3）樓梯間、電梯間以及樓板較大洞口的兩側(cè)。根據(jù)本工程特點(diǎn)，剪力墻的平面位置布置在豎向荷載較大處。

3.剪力墻最大間距。在框—剪體系中，剪力墻是主要抗震構(gòu)件，承擔(dān)著80%以上的地震力;框架是次要抗震構(gòu)件，僅承擔(dān)加%以下的地震力。要保持框一剪體系這一結(jié)構(gòu)特性，以剪力墻為側(cè)向支撐的各層樓蓋，在地震力作用下的水平變形就需控制在很小數(shù)值范圍以內(nèi)，使框架的側(cè)向變形與剪力墻大致相同。否則，就需要通過(guò)空間分析來(lái)考慮樓蓋水平變形所引起的框架剪力增值。在實(shí)際工程中，剪力墻間距一般在2.5B及30m以內(nèi)。有30m長(zhǎng)的一段無(wú)剪力墻的自由布置空間，完全可以滿足建筑功能的要求。

參考文獻(xiàn)：

［1］小谷俊川．日本基于性能結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法的發(fā)展．建筑結(jié)構(gòu)，2000，6．

篇（8）

Abstract: the development of our national economy, urban and rural residents and the standard of living rises ceaselessly, housing demand rapid increase, construction land increasingly nervous, national and each large and medium cities arise high-rise residential big development situation. To high-level residence structure design of further discussion and research, and has important practical significance. This paper mainly high-rise residential buildings to the shear wall structure design of the related problems on the some research.

Keywords: high-rise residential concrete shear wall structure design

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

剪力墻是一種有效的抗側(cè)向力結(jié)構(gòu)單元，可以組成完全由剪力墻抵抗側(cè)向力

的結(jié)構(gòu)，也可以和框架共同組成抵抗側(cè)向力的框一剪結(jié)構(gòu)。通常按其墻肢截面高度與厚度的比值分為一般剪力墻、短肢剪力墻和異型柱。剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑中的主要結(jié)構(gòu)形式，被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代高層建筑領(lǐng)域。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3．2002)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法和構(gòu)造措施作出了相應(yīng)規(guī)定，但有些規(guī)定尚不夠細(xì)致，可操作性較差。目前工程實(shí)踐中大多數(shù)剪力墻結(jié)構(gòu)的布置還主要取決于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)。

一、剪力墻的分類

剪力墻根據(jù)墻肢的高厚比分為一般剪力墻和短肢剪力墻。―般剪力墻是指墻肢截面高度和厚度之比大于8的剪力墻；短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8 的剪力墻。當(dāng)剪力墻的墻肢截面高度hw與厚度bw之比不大于3時(shí)，應(yīng)按柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，底部加強(qiáng)部位縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于1.2%，其他部位不應(yīng)小于1.0%，箍筋應(yīng)沿全高加密。剪力墻墻肢長(zhǎng)度（即墻肢截面高度）―般不宜大于8m。

剪力墻按受力特性的不同主要可分為：①整體剪力墻。不開(kāi)洞或開(kāi)洞面積不大于15%的墻。②小開(kāi)口整體剪力墻。開(kāi)洞面積大于15%，但仍屬洞口較小的開(kāi)孔剪力墻，其局部彎矩不超過(guò)水平荷載的懸臂彎矩的 15%，且大部分樓層上墻肢沒(méi)有反彎點(diǎn)。③雙肢墻（多肢墻）。開(kāi)洞面積比較大或洞口成列布置的墻，其受力特點(diǎn)與小開(kāi)口整體剪力墻相似。④壁式框架。洞口尺寸大，連梁線剛度與墻肢線剛度相近的墻，其受力特點(diǎn)是彎矩圖在大多數(shù)樓層中都出現(xiàn)反彎點(diǎn)。

二、剪力墻結(jié)構(gòu)分析模型及方法

高層建筑結(jié)構(gòu)中的剪力墻所承受的荷載有風(fēng)和地震引起的水平荷載、結(jié)構(gòu)自重和各樓層活荷載等豎向荷載，其主要功能還是抵抗結(jié)構(gòu)的水平側(cè)力，利用其強(qiáng)大的抗側(cè)移剛度，減小結(jié)構(gòu)的側(cè)移。一般在多遇地震作用下，剪力墻能很好地滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和抗震方面的要求，在大震和罕遇地震作用下，由于地震加速度峰值大，輸入的地震能量大，這就要求剪力墻具有較好的耗能能力，具有較好的延性。所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)就要進(jìn)行非線性靜力、動(dòng)力分析，而在這一分析中，如何建立合理的剪力墻計(jì)算分析模型就顯得尤為重要。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)剪力墻的計(jì)算分析模型的研究很多，主要可歸納為兩種，

基于固體力學(xué)的微觀模型和以一個(gè)構(gòu)件為一個(gè)單元的宏觀模型。

三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

1、選擇有利的建筑形式

住宅剪力墻結(jié)構(gòu)布置時(shí)，墻片不宜過(guò)長(zhǎng)，一般以墻片高寬比為1.5左右為宜，墻片平面形式不宜采用提高抗側(cè)剛度的“L”“T”等平面形式，而是應(yīng)盡可能采用“一”字形，以弱化每一單片剪力墻的剛度，實(shí)現(xiàn)剪力墻均勻分散、多道設(shè)防的目的。另外，還應(yīng)控制剪力墻的最大間距，而縱向抗震墻應(yīng)在外縱軸布置開(kāi)窗洞的抗震墻或剪力墻，以增強(qiáng)橫向抗傾覆的能力，避免邊柱產(chǎn)生過(guò)大的壓力和拉力。

2、結(jié)構(gòu)豎向布置

結(jié)構(gòu)豎向布置方面，該項(xiàng)目高寬比H／B=5，符合抗震規(guī)范剪力墻結(jié)構(gòu)6度設(shè)防小于6的要求。在抗震設(shè)計(jì)中要求結(jié)構(gòu)承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，變化均勻、連續(xù)，不要突變。該工程平面在豎向上沒(méi)有大的內(nèi)收外挑情況，平面從底至頂一致。豎向剛度的變化主要表現(xiàn)在分段改變構(gòu)件截面尺寸和混凝土強(qiáng)度等級(jí)，從施工方便來(lái)說(shuō)，改變次數(shù)不宜太多；但從結(jié)構(gòu)受力角度來(lái)看改變次數(shù)太少，每次變化太大又容易產(chǎn)生剛度的突變。

3、 剪力墻邊緣構(gòu)件的設(shè)置

根據(jù)（JGJ 3―2002）《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 中規(guī)定，當(dāng)一、二級(jí)抗震等級(jí)底部加強(qiáng)部位軸壓比小于限值時(shí)，需要設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，其長(zhǎng)度及箍筋配置量都需要進(jìn)行計(jì)算，并從加強(qiáng)部位頂部向上延伸一層。對(duì)于普通剪力墻，其暗柱配筋滿足規(guī)范要求的最小配筋率，建議加強(qiáng)區(qū)配筋率取0.7%，一般部位配筋率取0.5%；而根據(jù) 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，對(duì)于短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率，底部加強(qiáng)部位不宜小于1.2％，其他部位不宜小于取1.0％。對(duì)于小墻肢的受力性能較差，應(yīng)嚴(yán)格按《 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》控制其軸壓比，宜按框架柱進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，并應(yīng)控制其縱向鋼筋配筋率，加強(qiáng)區(qū)取1.2%，一般部位取1.0%；而對(duì)于一個(gè)方向長(zhǎng)肢另一方向短肢的墻體，設(shè)計(jì)計(jì)算中，一是另一方向短肢不計(jì)入剛度，則配筋可不考慮該方向短肢的影響，二是短肢計(jì)入剛度，則配筋中應(yīng)考慮該方向短肢的不利影響，即該短肢配筋率在加強(qiáng)區(qū)取1.0%，一般部位可取0.8%。同時(shí)，對(duì)抗震等級(jí)為二級(jí)的剪力墻和三、四級(jí)抗震等級(jí)的全部，以及非抗震設(shè)計(jì)剪力墻的全部，在重力荷載代表值作用下軸壓比小于 0.30 時(shí)，可按 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》僅設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件，而設(shè)置約束邊緣構(gòu)件配筋不宜過(guò)大。

4、連梁的設(shè)計(jì)及配筋

剪力墻的連梁是耗能構(gòu)件，它的剪切破壞對(duì)抗震不利，會(huì)使結(jié)構(gòu)的延性降低。設(shè)計(jì)時(shí)要注意對(duì)連梁進(jìn)行“強(qiáng)剪弱彎”的驗(yàn)算，保證連梁的剪切破壞后于彎曲破壞。切忌人為加大連梁的縱筋，如此，可能無(wú)法滿足“強(qiáng)剪弱彎”的要求。不能認(rèn)為加大箍筋就能保證“強(qiáng)剪弱彎”。當(dāng)連梁不滿足截面控制條件時(shí)，盲目增加箍筋的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致連梁剪切破壞先于箍筋充分發(fā)揮作用。連梁截面的抗剪計(jì)算，對(duì)于跨高比大于2．5的連梁，其剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)ƞvb：一級(jí)取

1．3，二級(jí)取1．2，三級(jí)取1．1。剪力墻連梁的截面尚應(yīng)滿足以下要求：

跨高比大于2，5時(shí)：

跨高比不大于2．5時(shí)：

式中：V――梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值；

ßc――混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，按《高規(guī)》(JGJ 3-2002)第6．2．6條的規(guī)定采用。

由于高層建筑中聯(lián)肢剪力墻在風(fēng)荷載、地震作用下被破壞時(shí)的形態(tài)與剪力墻的連梁有很大關(guān)系，因此，在設(shè)計(jì)中為減少剪力墻受破壞，應(yīng)注重連梁的設(shè)計(jì)。即在設(shè)計(jì)中，應(yīng)降低連梁的彎矩，從而降低連梁的抗彎承載力，使連梁早出現(xiàn)塑性鉸，降低連梁中的平均剪應(yīng)力，改善其延性；設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使連梁的剪力設(shè)計(jì)值大于或等于連梁的抗彎極限狀態(tài)相應(yīng)的剪力；相應(yīng)增大連梁的跨高比（連梁的高度計(jì)算與設(shè)計(jì)應(yīng)按照統(tǒng)一規(guī)定，從洞頂算到樓板面或屋面），從而可相應(yīng)降低連梁的剛度，使連梁的承載力有可能不超限；對(duì)于窗洞樓面至窗臺(tái)部分可用輕質(zhì)材料砌筑；對(duì)于窗臺(tái)有飄窗時(shí)，可再增加 1 根梁，2 根梁之間用輕質(zhì)材料填充。連梁配筋應(yīng)對(duì)稱配置，腰筋同墻體水平筋預(yù)應(yīng)力筋有腐蝕作用的外加劑。

四、剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)控制因素初探

影響剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要因素包括結(jié)構(gòu)變形和軸壓比、建筑功能布局、剪力墻的構(gòu)造要求、經(jīng)濟(jì)性能等。

水平位移是結(jié)構(gòu)變形的主要方面，高層建筑中為了保證結(jié)構(gòu)具有較大剛度，應(yīng)對(duì)層間位移加以控制。這個(gè)控制實(shí)際上是對(duì)構(gòu)件截面大小、剛度大小的一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。層間位移角的限制卻不包括建筑整體彎曲產(chǎn)生的水平位移，要求較寬松。顯然層間位移是與結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度緊密聯(lián)系的，剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度主要是由剪力墻產(chǎn)生的，而剪力墻的多少又直接與混凝土和鋼筋的用量相關(guān)。所以對(duì)位移進(jìn)行控制就間接控制結(jié)構(gòu)的造價(jià)。剪力墻的軸壓比是指在地震作用下，剪力墻的軸力與混凝土的抗壓強(qiáng)度和剪力墻截面積之比。對(duì)軸壓比的限制是為了保證在地震作用下剪力墻具有足夠的延性，也即是說(shuō)對(duì)軸壓比的控制就是對(duì)剪力墻延性的控制。結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性是在綜合考慮各個(gè)控制因素的基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)作出的功能與造價(jià)的最優(yōu)比。

低烈度區(qū)在非強(qiáng)風(fēng)作用下，因?yàn)榈卣鹱饔门c風(fēng)荷載作用較小，水平力較小，且一般剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢布置間距較小，可能軸壓比和結(jié)構(gòu)變形均不起控制作用，建筑功能布局、剪力墻構(gòu)造要求起控制作用。在強(qiáng)震區(qū)水平力較大，主要控制因素可能是結(jié)構(gòu)變形和軸壓比。

結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)高層建筑也有了快速的發(fā)展，尤其是改革開(kāi)放之后建設(shè)了很多的高層建筑。但是由于高層建筑設(shè)計(jì)上的復(fù)雜性，也給高層建筑的設(shè)計(jì)帶來(lái)許多難點(diǎn)。所以，我們要不斷加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。

參考文獻(xiàn)

【1】方鄂華．高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)【M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2004．

篇（9）

我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，近十幾年我國(guó)已建成高層建筑萬(wàn)棟，建筑面積達(dá)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(chǎng)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(guó)際商會(huì)中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進(jìn)程加速發(fā)展，全國(guó)各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計(jì)人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長(zhǎng)短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有：

（一）水平力是設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d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(duì)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(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。

（二）側(cè)移成為控指標(biāo)

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(shè)計(jì)中的關(guān)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(qiáng)材料的應(yīng)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(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)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(huì)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(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)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(kāi)裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)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(shè)計(jì)要求更高

有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)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(chǔ)造價(jià)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(jì)效益。

地震效應(yīng)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(duì)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(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)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(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。

（六）概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要

抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)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(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開(kāi)裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并注意加強(qiáng)構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個(gè)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(guó)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(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)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(lái)，即形成一個(gè)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(diǎn)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(jì)算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低。

框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風(fēng)荷載作用下會(huì)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(yán)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(jì)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(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學(xué)校及多層工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)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(shè)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(gè)房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時(shí)也作為維護(hù)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(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn)，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(mén)廳、餐廳、會(huì)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(shè)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(huì)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(diǎn)，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)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(zhǎng)和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來(lái)組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時(shí)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(qiáng)梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個(gè)或多個(gè)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(diǎn)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(gè)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(mén)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(gè)多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國(guó)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(chǎng)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(shè)置多個(gè)剪力墻薄壁筒體，每個(gè)筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復(fù)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(gè)巨柱（通常由電梯井或大面積實(shí)體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個(gè)樓層設(shè)一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級(jí)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(jí)結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級(jí)框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級(jí)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(yīng)用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過(guò)目前應(yīng)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(xiàn)］

［1］GB50011－2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范.

篇（10）

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一.前言

伴隨著我國(guó)建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，工程建筑行業(yè)日漸成為了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，不僅僅在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活質(zhì)量方面有著巨大的推動(dòng)作用。隨著鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工都有了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工中，不僅僅要使得結(jié)構(gòu)的平面，立面布置符合相關(guān)規(guī)則，更要使得建筑結(jié)構(gòu)的各種構(gòu)件的強(qiáng)度和變形能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，要在滿足建筑設(shè)計(jì)基本目標(biāo)的基礎(chǔ)上，更加重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

二.鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

1．嚴(yán)格控制鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各種材料設(shè)計(jì)

(一)在摻合料選擇方面上。選擇一些增加混凝土強(qiáng)度性能的一些摻合料。

(二)沙，沙石，水泥的配合比上面，優(yōu)化三者配合比。

(三)在水泥的選擇方面上。根據(jù)工程的需要，選擇相對(duì)應(yīng)的水泥。

(四)在鋼筋的選型上面。比如，用U型鋼，工字鋼代替圓形鋼。

2．結(jié)構(gòu)體系的選型方面

由于大開(kāi)間剪力墻結(jié)構(gòu)體系，可以做到房間不露出梁柱，有效空間大、隔音效果較好，當(dāng)采用鋼制模板時(shí)，墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業(yè)的情況下抹灰。另外該結(jié)構(gòu)體系不但用鋼量少，施工周期短、造價(jià)低，還具有整體性強(qiáng)、側(cè)向剛度大等優(yōu)點(diǎn)，有利于抗風(fēng)抗震，所以自九十年代起建筑結(jié)構(gòu)體系基本上都采用大開(kāi)間現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了進(jìn)一步降低建筑造價(jià)，近幾年來(lái)部分地區(qū)越來(lái)越多地采用短肢剪力墻與簡(jiǎn)體或一般剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。這個(gè)結(jié)構(gòu)體系也屬于剪力墻結(jié)構(gòu)的一種。它的特點(diǎn)是建筑平面布置更具靈活性，并且又能節(jié)省鋼筋和混凝土用量，減輕建筑的總重量，從而降低地基基礎(chǔ)造價(jià)。

3．建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面

在建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，要綜合考慮建筑場(chǎng)地的地質(zhì)情況以及水位、使用功能、上部結(jié)構(gòu)類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不會(huì)過(guò)量沉降或傾斜，而且還能滿足正常使用要求。另外還要注意相鄰地下建筑物及各類地下設(shè)施的位置，以保證施工的安全。

4．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震方面

（一）房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā)

全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計(jì)每個(gè)部分的構(gòu)件，保證每個(gè)部件之間的契合，促使每個(gè)部件或者是若干部件組合起來(lái)可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求，滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求，同時(shí)，通過(guò)抗震設(shè)計(jì)，使得每個(gè)構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力，當(dāng)?shù)卣饋?lái)襲，每個(gè)構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破壞，整體組合構(gòu)件將會(huì)有著更強(qiáng)大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。

（二）要嚴(yán)格選擇地基選址

地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此，在房間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要科學(xué)避開(kāi)山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅(jiān)硬，牢固，平坦，開(kāi)闊的選址原則。親身實(shí)地，利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測(cè)，并取樣論證，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個(gè)地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無(wú)滲漏，無(wú)坍塌，無(wú)暗河，無(wú)熔巖，無(wú)火山……從而保證整個(gè)地基不會(huì)因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。

（三）采用合理的建筑平立面

建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡(jiǎn)單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，通過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)表明，簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng)，對(duì)延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對(duì)整體結(jié)構(gòu)的破壞，而且，對(duì)稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)。

5. 加強(qiáng)對(duì)連梁的設(shè)計(jì)優(yōu)化

（一）對(duì)連梁的剛度進(jìn)行折減

連梁由于跨高比較小與之相連的墻肢剛度大等原因，在水平力作用下的內(nèi)力往往很大，在連梁遇到外力發(fā)生屈服的過(guò)程中，主要有幾個(gè)表現(xiàn)，比如出現(xiàn)裂縫，連梁的剛度減弱，內(nèi)力發(fā)生重新分布，因此，一般而言，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，要對(duì)連梁的剛度實(shí)施折減，從高規(guī)中的相關(guān)條款解釋而言，是要對(duì)整個(gè)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)環(huán)節(jié)的剛度和彈性進(jìn)行比較科學(xué)合理的分析，但是，在具體實(shí)際的操作過(guò)程中，各個(gè)部分的構(gòu)件都需要承擔(dān)比較大的彎矩和剪力，并且配筋設(shè)計(jì)具有很大的難度，因而，在筆者多年的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以減少對(duì)豎向荷載能力的考慮，而更多的進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_(kāi)裂設(shè)計(jì)，將內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體上去，如此，可以更好的實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

（二）在設(shè)計(jì)過(guò)程中適當(dāng)?shù)臏p少連梁的高度

在進(jìn)行連梁的設(shè)計(jì)中，為了達(dá)到降低連梁剛度，減少地震影響效果的目的，可以在保證整個(gè)建筑功能的基礎(chǔ)上，讓連梁的總體的跨度不斷增加，如此，可以很大程度的讓連梁的整體高度降低，一定程度而言，也使得可以講整個(gè)連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內(nèi)，既可以讓設(shè)計(jì)得到優(yōu)化，又可以讓建筑的功能得到正常發(fā)揮。

（三）在連梁設(shè)計(jì)過(guò)程中適當(dāng)增加厚度

在進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)，在做好各種構(gòu)件的設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，可以讓連梁的整體截面的寬度進(jìn)一步擴(kuò)大，如此，不僅僅可以讓建筑結(jié)構(gòu)整體的剛度變大，也能夠讓整個(gè)地震過(guò)程中產(chǎn)生的各種內(nèi)力作用相對(duì)而言變得更大。而且，由于連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。通過(guò)剪力墻的厚度增加，也有可能達(dá)到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。

（四）提高混凝土等級(jí)

為了讓連梁的抗剪承載能力不會(huì)超過(guò)規(guī)定個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級(jí)，當(dāng)混泥土的等級(jí)得到提升，混泥土的彈性模量增加比例會(huì)小于抗剪承載力的提升比例，從而，可以達(dá)到控制目標(biāo)。

6．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的施工方面

為滿足結(jié)構(gòu)承載力的需求，通常在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中柱與梁板選擇不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。施工規(guī)范規(guī)定柱的施工縫宜留設(shè)在梁底標(biāo)高以下20mm-30mm處，其原則是施工縫宜留在結(jié)構(gòu)受力小且便于施工的位置。施工時(shí)，為方便柱身混凝土的下料與振搗，在梁內(nèi)鋼筋未綁扎之前進(jìn)行澆注。按施工規(guī)范的要求，當(dāng)梁柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同時(shí)，節(jié)點(diǎn)處應(yīng)按。弱梁強(qiáng)柱”的原則。在實(shí)際施工中，施工班組制定合理的節(jié)點(diǎn)保證措施，監(jiān)理人員加強(qiáng)對(duì)澆注質(zhì)量的監(jiān)管和提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能十分重要。

三.結(jié)束語(yǔ)

鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的工作，必須綜合考慮到多種因素，既要滿足居民的生活生產(chǎn)多種需要，更要從地震防護(hù)，防水防滲漏等各種因素對(duì)建筑結(jié)構(gòu)做出性能設(shè)計(jì)，同時(shí)，從城市整體的人文自然，交通政治等各方面的因素出發(fā)，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)體系，做出科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)用價(jià)值和美學(xué)價(jià)值的統(tǒng)一，為整個(gè)建筑業(yè)的發(fā)展和居民生活質(zhì)量的提高，奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張紅標(biāo) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化研究--以深圳高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)為例 [學(xué)位論文] 2011 - 浙江大學(xué)：企業(yè)管理

[3]張民 鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化研究 [學(xué)位論文]2008 - 同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 同濟(jì)大學(xué)：結(jié)構(gòu)工程