实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计.docx

实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计摘要：本文作者根据多年的结构设计方面的经验以实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计希望为结构设计同行提供一定的参考。关键词：高层建筑；结构设计；框架剪力墙Abstract:Inthispaperaccordingtothestructuredesignofmanyyearsofexperienceexampleanalysisoftallbuildingframe-shearwallstructuredesignhopingtoprovidesomereferenceforthestructuredesignofpeer.Keywords:high-risebuilding;structuredesign;frameshearwall中图分类号：TU21、框架-剪力墙结构在高层建筑中的应用高层建筑是社会经济发展和科学技术进步的产物在高层建筑结构设计中水平荷载是设计的主要控制因素。分析水平荷载与结构体系的关系根据建筑高度、尺寸和其他条件选择经济而有效的结构体系是结构设计的首要问题。高层建筑的结构体系中主要有框架-剪力墙、筒体和巨型结构体系。这些体系的受力特点、抵抗水平荷载的能力、侧向刚度和抗震性能等都各有不同框架结构侧向刚度差抵抗水平荷载能力较低、底部层间位移大对抗震不利但具有空间大平面布置灵活等优点剪力墙结构则相反抗侧力强度和刚度均很大但平面布置不灵活不适应大空间的要求。而框架-剪力墙结构却有两者的优点在同一结构单元中同时采用框架和剪力墙结构共同承受竖向和水平荷载起到了取长补短的作用因而它广泛地应用于高层建筑中。如新疆的海德酒店、乌鲁木齐的瑞达国际、石河子大学医学院附属医院住院二部等。2、工程实例分析某高层公寓地上31层地下2层建筑物高度98.3m。从使用功能上地下2层为停车库面积较大地上两层裙房作为商场裙房以上为公寓。主体部分尺寸为:62.6m×18.2m。该工程抗震设防烈度为7度设计基本地震加速度值为0.1g建筑场地类别为二类结构形式为框架-剪力墙结构框架及剪力墙的抗震等级均为二级。采用的结构计算软件为PKPM系列SATWE软件计算。2.1、结构选型：根据《建筑工程抗震设防分类标准》规定本建筑抗震为二级。考虑到地上两层裙房作为商场要求大空间且建筑外形要求美观等因素故采用框剪结构形式这种结构既能使房屋空间布局灵活、有较大空间的特点又能使高层建筑结构满足较大侧向刚度和较强的抗震能力并能形成双道抗侧力体系。同时框剪结构符合抗震结构设计的三要求（超静定、延性好、多道防线）并能达到结构具有的强度、刚度、延性、稳定等这样的结构才是即经济又合理的。2.2、结构布置(1)结构平面布置结构平面布置及柱网的布置要按照建筑要求。剪力墙的布置在设计中经过多次调整一方面由于建筑使用功能的要求:地下室为地下车库地上1至2层为商场上部为公寓。另一方面剪力墙的布置要满足使用和计算要求。剪力墙数量的合理使用也是控制工程造价经济合理的重要因素。框剪结构应设计成双向抗侧力体系抗震设计时结构两主轴方向均应布置剪力墙由于水平荷载特别是地震作用的多方向性故结构应在多个方向布置抗侧力构件才能抵抗水平荷载保证结构在各个方向具有足够的刚度和承载力。当平面为正交时则应在平面两个主轴方向布置抗侧力构件形成双向抗侧力体系。根据建筑主体结构平面特点:剪力墙均匀布置在建筑物的周边附近使它充分发挥抗扭作用在楼电梯间及恒载较大的部位设置剪力墙以保证楼盖与剪力墙的剪力传递。纵横向剪力墙尽量连接在一起或设计成带边框的剪力墙(该工程按此要求)以增大剪力墙的刚度和抗扭转能力。剪力墙的布置宜分布均匀单片墙的刚度宜接近墙肢较长时宜开洞(如电梯间处剪力墙)。该工程纵向较长纵向剪力墙按纵向分布设置避免集中设置在房屋的端开间。剪力墙的数量应适量过多会使结构抗侧力刚度过大加大地震作用增大地震效应。同时造成工程造价偏高浪费。（2）结构竖向布置该工程下部两层为裙房形成大底盘单塔结构在结构布置上应符合简单、规则、减少偏心的要求。塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%。由于下部楼层层高较高上部楼层层高较小下部楼层刚度较弱在结构布置时为实现下刚上柔、逐步均匀变化的原则尽量减少薄弱层可通过调整结构构件的刚度或截面尺寸降低连梁高度等。通过调整后结构竖向布置满足要求。2.3、结构计算简图钢筋混凝土高层建筑在进行结构计算分析之前必须首先确定上部结构嵌固端所在的位置。它直接关系到结构计算