高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨.doc

1、1高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨摘要：高层剪力墙结构设计时应进行反复的优化设计, 在重视概念设计的前提下, 认真调整各项技术参数, 使结构达到相对较优的结果。只有这样, 才能保证结构安全合理又经济, 这就要求我们在今后的设计中要不断提高设计水平及改进设计理念。本文介绍了剪力墙的概念和结构效能，分析了常见的质量问题，结合工程实例探讨了在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施。 关键词：高层建筑剪力墙结构优化设计措施 中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号： 随着社会大众越来越高的建筑要求，在应用高层建筑当中，剪力墙结构已经占据了相当重要的地位。想要高层建筑结构的设计具有较大的经济

2、性，就需要从含钢量入手，对剪力墙结构进行控制。所以，在对高层建筑的剪力墙结构进行设计时，要从实际出发，根据设计要求详细的进行结构的分析，从而确保在何种情况下，能够控制好最经济的含钢量，也能满足结构的安全要求。 一、剪力墙结构 1、剪力墙的概念和结构效能 高层剪力墙结构优化设计与经济分析规划不合理性可以看出来发展高层剪力墙结构优化设计与经济分析带来的效益是非常可观的。首先：降低高层剪力墙成本是非常重要的。只有这样才能为合理规划高层剪力2墙有充足的资金作保障。降低施工人工损耗、降低施工人工重复劳动、增加施工相关技术人员的配备、增加施工相关设备的配备也是非常重要的。其次：改善高层剪力墙结构优化设计与

3、经济分析技术和措施手段。不断地使得高层剪力墙结构优化设计与经济分析带来经济效益和经济利润。不定义的要进行高层剪力墙结构优化设计与经济分析的成本和效益预算的分析和预判。提前进行高层剪力墙结构优化设计与经济分析控制和预算，从而使得我国建筑业中的高层剪力墙的发展走上快速发展的轨道。 高层剪力墙结构优化设计与经济分析是我国建筑行业主要施工的环节之一，是工业使用的施工材料，其中高层剪力墙结构的构造可以做施工使用的材料。通过选择高层剪力墙结构优化设计与经济分析加强高层剪力墙结构优化设计与经济分析管理和预控预算等调查研究做出了分析，只有“科学建筑、安全施工、降能降耗、低能高效” ，才能使我国高层剪力墙结构优

4、化设计与经济分析得到可持续发展。通过选择墙体材料、把好我国高层剪力墙结构优化设计与经济分析环节、加强施工管理和预控预算等调查研究。 建立并维持有效的建筑行业管理体系，设定并定期评审环境目标和指标，不断提高企业的环境绩效，实现人工施工的可持续发展，在经营过程中严格遵守有关法律、法规，对作业进行全程监控，依靠科学技术手段实现建筑行业永续利用和可持续发展；为实现高层剪力墙结构设计与经济分析的科学经营和生态环境的科学管理，制定了明确的环境方针进行高层剪力墙结构设计分析生态环境管理。 32、常见的质量问题 （1）剪力墙结构资料方面存在的问题,所以说要切实加强其资料的保密、保管、存档工作。以便使质量问题消

5、灭在萌芽状态。 （2）剪力墙结构砌体结构存在的问题，对于剪力墙结构要有事前、事中、事后的分析和对策，对于出现的种种问题要有提前的预测性。 （3）剪力墙结构地面工程存在的问题，加强对于地面工程的质量管理监督，对于每一个环节都要严格执行，严格审核，确保建筑施工过程的安全。 （4）剪力墙结构工程存在的问题等等。提前做好设计规划工作，对于剪力墙结构的合理布局、设计方向以及设施的后期保障检修工作都要进一步细化量化。只有通过以上几点建议的实施才能切实改善我国建筑施工方面的质量问题。依靠科学技术手段实现建筑行业永续利用和可持续发展；为实现高层剪力墙结构设计与经济分析的科学经营和生态环境的科学管理，制定了明确

6、剪力墙高度和宽度的具体方案，使得梁柱尽量在室内室外隐藏的位置，具备一定的观赏性和外观美性。然后再进行高层剪力墙结构设计分析生态环境管理设计施工工作。 二、在高层建筑中剪力墙结构设计优化的具体措施 在高层建筑工程施工过程中采用高层剪力墙结构, 主要是因为高层剪力墙结构刚度大, 整体性较好, 用钢量较为节省。因此,对高层剪力墙结构的优化的必要的, 能够有效的提高高层剪力墙的安全性和可靠性。 1、 剪力墙结构构件的经济含钢量 随着我国建筑科学的迅速发展，建筑高度越来越高，剪力墙结构在4高层建筑中的应用也越来越广泛。要实现高层建筑结构设计的经济性，就必须对其剪力墙结构中的含钢量进行适当的控制。因此，在

7、高层剪力墙结构设计时应该根据实际情况，依据设计规范要求对高层剪力墙结构进行计算分析，优化结构设计，在确保结构安全的前提下将含钢量控制到最为经济。经过多年的设计及施工经验积累，对高层建筑剪力墙的合适含钢量已经有了一些标准，该合适含钢量指标对剪力墙结构设计的经济性有一定的指导意义。 （见表 1） 表 1 合适含钢量统计表 2、剪力墙结构的适宜方案 由于高层建筑剪力墙结构的选择有多种方案,为了保证高层建筑结构的安全性,有效的降低工程造价,应该选择合适的剪力墙结构方案。在设计高层建筑剪力墙结构和初步设计阶段,对高层建筑结构体系和相关构件的截面以及所应用的施工材料要进行准确的选择,保证高层建筑结构体系要

8、与其构建相对应,保证施工材料的质量。选择出合适的高层建筑结构体系能够在设计方案阶段有效的控制工程的整体成本。在高层建筑结构体系选择,对于层数相对较少的高层建筑应该选择断肢剪力墙结构体系。可以合理的解决墙肢轴压比,墙体配筋和墙体承载能力,有效的降低工程成本。并且,应用断肢剪力墙结构体系可以将结构顶点位移、周期、水平地震剪力合理的控制在一定的范围内。对楼层数量较多的高层建筑应该应用传统的现浇剪力墙结构体系,就可以较好的解决结构较柔, 结构顶点位移和层间位移不一定满足规范要求,底部剪力系数偏低,结构不安全等问5题。但是,在有一些较为特殊的情况下应用传统的高层建筑现浇剪力墙结构体系,如果出现结构刚度计

9、算值偏大的问题,可以将较大的墙肢合理的开设结构洞或者将窗台改为其他砌体进行合理的调整,能够有效的保证高层建筑结构的稳定性、安全性和可靠性。 三、实例分析 1、工程概况 某工程为地下 2 层，地上 46 层，建筑的总高度为 144.2m。建筑结构使用年限为 50 年，抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为0.1g，地震分组为第三组，抗震设防类别为丙类,场地类别为 II 类；剪力墙的抗震等级为一级，结构安全等级为二级，基本风压为 0.35Kn/，地面粗糙度类别为 B 类。外围剪力墙厚度: 层 20 以下为 400mm，层2034 为 300mm，层 34 以上为 250mm；内墙厚度: 层

10、20 以下为350，300mm；层 2034 为 250，200mm, 层 34 以上为 200mm。柱、墙混凝土强度等级: 层 8 以下为 C60, 层 822 为 C50，层 2233 为 C40，层 33 以上为 C30；梁、板混凝土强度等级均为 C30。柱、墙主筋采用HRB335 级钢筋，梁、板采用 HRB400 级钢筋，分布筋及箍筋采用HPB235，HRB335 级钢筋。使用荷载按规范取值，隔墙采用加气混凝土砌块(局部为页岩空心砖)；本工程为 B 级高度建筑，属超限高层，施工图前对该项目进行了超限高层的专项审查，各项计算指标均能满足现行规范要求。针对超限情况，对底部加强区部分剪力墙及

11、重要框架梁柱采用了中震不屈服设计。 2、 经济指标 6本工程基本遵循以上原则进行结构设计，混凝土用量为 0.36m3/m2，钢筋用量见表 1，从中可以看出，对于一个高度达 144.2m 的 B 级高度建筑且等效高宽比达 9 的剪力墙结构来讲，其混凝土用量及用钢量指标还是较为经济的，并得到了业主的肯定。 3、经济分析 对本工程而言，各类结构构件钢筋用量占总用钢量的比例如下，加强区: 暗柱 48.5%，墙身 18.2%，墙总体 66.7%，梁 21.8%，板 11.5%；非加强区: 暗柱 32.7%，墙身 20.5%，墙总体 53.2%，梁 30.6%，板 16.2%。 从以上用钢量构成不难看出，在高层剪力墙结构建筑中，剪力墙钢筋用量占总用钢量的份额较大，其中又以暗柱钢筋表现突出，因此在设计中，设计人员应特别注意剪力墙的布置，减少不必要的暗柱设置，并且在构件(尤其是剪力墙)配筋设计中不要随意增加配筋量，因为其对用钢量极其敏感。 参考文献： 1 刘庆.高层建筑剪力墙结构设计J. 科技资讯. 2011(31) 2 梁灏,莫世海.武汉某超高层框支剪力墙住宅结构设计J. 广东土木与建筑. 2011(09) 3 安兴宽.高层住宅框架剪力墙结构设计分析J. 山西建筑. 2012(01)