住宅樓設計論文簡析淮安某住宅樓工程剪

1、住宅樓設計論文：簡析淮安某住宅樓工程剪力墻結構的設計簡析淮安某住宅樓工程剪力墻結構的設計摘要:剪力墻結構作為高層建筑中的主要結構形式被廣泛運用于現(xiàn)代高層建筑領域。本文通過對上海某住宅樓工程剪力墻結構優(yōu)化設計介紹論述了高層結構設計中有關結構體系選取的重要性及在建筑平面不規(guī)則情況下設計中采取的措施。通過對其結構體系選擇及計算結果的分析闡述了剪力墻結構體系優(yōu)化的關鍵在于墻肢的選擇和布置。關鍵詞:高層結構異形柱剪力墻設計1、工程概況正在建設中的

2、某住宅小區(qū)大樓是一棟由2個獨立單元組成的高層住宅開發(fā)項目建設場地位于某開發(fā)區(qū)。工程設計為地面l8層地下1層。頂層層高2.88m其他各層高為2.8m建筑總面積11659.O0m2總高度為52.6m。本建筑物抗震設防分類為丙類本地區(qū)抗震設防烈度為7度剪力墻抗震等級為4級基本風壓取值為0.35kNm2地面粗糙度為c類工程所在地屬于Ⅱ類場地土。2、建筑要求及結構設計優(yōu)化原結構方案剪力墻布置不合理造成剛度過大且不均勻重量增加導致地震反應增強并使上

3、部結構和基礎造價提高。優(yōu)化的結構方案盡量使結構平面形狀和剛度均勻對稱。短肢剪力墻雙向布置盡量拉通、對直。豎向布置中力求規(guī)則均勻避免有過大的外挑、內收以及樓層剛度沿豎向突變使整個房屋的抗側剛度中心靠近水平荷載合力的作用線以免房屋發(fā)生扭轉。根據(jù)建筑的平面布置在房間、樓梯間、電梯間的四角采用z形、L形T形或異形的墻肢。在設計過程中還應注意同周期的關系使結構的第一自振周期避開場地特征周期以免地基與結構形成共振或類共振。既保證結構在風和地震荷載作

4、用下的變形控制在規(guī)范允許的范圍內又要保證建筑物有相對合理的自振周期做到結構設計經(jīng)濟、合理。3、兩種方案的比較3.1分析軟件介紹SA是專門為多、高層建筑結構分析與設計而研制的空間結構有限元分析軟件適用于各種復雜體型的高層鋼筋混凝土框架、框剪、剪力墻、筒體結構等也適用于混凝土一鋼混合結構和高層鋼結構。3.1.1SATWE的計算模型SATWE是用墻元來模擬剪力墻。SATWE中的墻元是在板殼單元的基礎上構造出的一種通用墻元它采用靜力凝聚原理將由

5、于墻元的細分而增加的內部自由度消去將其剛度凝聚到邊界節(jié)點上從而保證了墻元的精度和有限的出口自由度而且墻元的每個節(jié)點都具有空間全部6個自由度可以方便地與任意空間梁、柱單元連接而無需任何附加約束同時也降低了剪力墻的幾何描述和板殼單元劃分的難度提高了分析效率。板殼單元是目前模擬剪力墻的最理想單元SATWE選用這一單元并對墻元的細分和墻上開洞作了自動化處理。3.1.2SATWE在對樓板的處理上采用了四種不同的假定①剛性樓板。假定樓板平面內無限剛

6、忽略樓板平面外剛度。其中“假定樓板整體平面內無限剛”多用于常規(guī)結構“假定樓板分塊平面內無限剛”適用于多塔式錯層結構。②彈性樓板6?！皬椥詷前?”采用殼單元真實計算樓板平面內和平面外剛度適用于板柱結構和板柱一抗震墻結構。③彈性樓板3?！皬椥詷前?”假定平面內剛度無窮大面外剛度真實計算。適用于厚板轉換層結構。④彈性膜?！皬椥阅ぁ辈捎脷卧鎸嵱嬎銟前迤矫鎯葎偠群雎詷前迤矫嫱鈩偠冗m用于空曠的工業(yè)廠房和體育場館結構、樓板局部開大洞結構、樓板平面

7、較長或者有較大的凹入以及本文針對某居民住宅樓的結構特點進行了結構優(yōu)化設計。在比原設計方案節(jié)省投資19I3%的情況下使結構受力更合理整體變形能力和結構吸能能力對抗震更為有利。此工程剪力墻結構的抗震薄弱環(huán)節(jié)是建筑平面外邊緣及角點處的墻肢因而設計時在以上部位布置L型或一字型短肢墻受條件所限也出現(xiàn)了少量一字型短肢墻。設計時嚴格控制其軸壓比0.6且相差不應太懸殊以避免墻肢應力差異過大。高層建筑中的連梁是一個耗能構件對抗震不利。多、高層結構設計中允

8、許連梁的剛度有所下降但應注意短肢剪力墻結構中墻肢剛度相對較小連接各墻肢的梁已類似普通框架梁而不同于一般剪力墻問的連梁不應在計算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調使其設計內力降低應按普通框架梁的要求進行設計。從這個工程實例中可以發(fā)現(xiàn)合理的結構選型和結構布置對工程的安全、經(jīng)濟性的影響是重大的只有對結構整個體系的承載能力、性能以及對結構分體系與結構構件相互作用的關系了解透徹才能避免只依賴規(guī)范、設計手冊、計算程序的設計習慣從而實現(xiàn)結構設計安全、合