高层剪力墙结构剪力墙的优化与设计

发布时间：2020-11-02 01:57

　　高层建筑种类繁多而且形式不一,高层剪力墙结构作为高层的一种结构形式,因其拥有良好的抗侧力性能,在住宅建筑中使用非常广泛。目前对于高层剪力墙结构的研究大多停留在定性的层面上,定量研究比较少,但在结构设计中,对于某些参数的把握,往往只知道定性规律是不够的,还需要进行定量的研究。本文通过两个高层剪力墙结构实例工程,分别对它们的受力性能、经济性能以及剪力墙的布置优化进行研究。探讨了结构侧向刚度与诸因素之间的量值改变关系和影响能力的问题以及梁含钢量、墙含钢量、墙柱含钢量以及总含钢量随周期折减系数、烈度、层数以及层间位移角的变化情况和增长率等内容,最后总结了剪力墙优化布置的若干问题。主要结论如下:1)随着混凝土强度等级的增加,混凝土强度等级从C25-C40时,刚重比增长率为3.65%-10.36%,位移角增长率为-1.98%--6.08%;剪重比没有太大变化。在设计中,通过调整混凝土等级,对剪重比意义不大,对于刚重比最大有10%左右的影响,位移角最大有6%左右的影响。2)随着层数的不断增加,当层数从6层增加到12,18和24层时,刚重比增长率为-68.19%,-82.23%和-88.98%;剪重比增长率为-44.33%,-59.53%和-68.95%;位移角增长率为38.46%,61.53%和99.37%。表明随着层数增加,刚重比和剪重比在12层时变化最为显著,但之后变化减少,但位移角变化均较显著。说明每增加一定层数,位移角都有很大变化。3)随着墙厚的增加,当墙厚从200变化到350时,刚重比增长率为6.59%-27.68%;剪重比增长率为4.42%-51.38%;位移角增长率为-3.58%-23.48%。但当墙厚从300变化到350时,位移角增长率从-5.33%减小到-23.48%,,刚重比增长率从9.60%增加到27.68%,剪重比增长率从11.05%增加到51.38%,整个数据出现突变。4)随着周期折减系数的增加,用钢量变化情况。当周期折减系数从0.8-0.95时,总含钢量增长率为-3.45%--5.08%。对于各构件而言,梁含钢量变化最大,其增长率达到了-11.73%;墙柱次之,墙最小,总体含钢量呈线性减小。表明在设计中,周期折减系数对总用钢量影响最大为5%,影响并不显著。5)随着设防烈度的增加,用钢量变化情况。当设防烈度从6度变化到7度时,总含钢量增加7.14%;当设防烈度从7度增加到8度时,总含钢量增长率为33.75%;当设防烈度从8度增加到9度时,总含钢量增长率为93.32%。表明在低烈度区(6度变化到7度),用钢量变化不大,但高烈度区(7度变化到8、9度),特别是8度和9度区,对用钢量影响非常大。6)随着层高的增长,用钢量变化情况。当层高从2900增加到3200时,总含钢量增长率从3.18%增加到10.34%;层高每增加100mm(相当于增加了层高的3.3%),总用钢量增加量为3.3%,与层高增加幅度基本相等。7)随着层间位移角增大,用钢量变化情况。当层间位移角从1/1505增到到1/1013时,总含钢量增长率从-13.7%减少到-39.00%;相当于位移角每增加1/100,用钢量减少5.5%。因此,在设计中适当控制位移角,对用钢量的节省具有很大效果,建议设计剪力墙结构时,通过调整方案和剪力墙数量,使位移角尽量接近规范规定的1/1000。8)通过对剪力墙结构中的剪力墙构件进行优化布置,能够有效的降低结构的扭转效应,提升结构的经济性能与受力性能。对剪力墙结构进行优化应根据主次顺序逐步推进,层层优化。
【学位单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU973.16
【部分图文】：

高层剪力墙结构剪力墙的优化与设计