试析高层住宅剪力墙结构设计中优化措施.docx

试析高层住宅剪力墙结构设计中优化措施摘要：本文通过笔者的工作总结简要就高层住宅结构设定的重要性以及剪力墙结构的概念从而针对剪力墙优化设计范畴提出一些具体的剪力墙结构优化设计理论与方法。关键词：高层住宅；结构类型；剪力墙；结构优化；随着经济的快速发展越来越多的人定居城市城市高层建筑的建设越来越受到重视。为了充分利用建筑空间高层住宅的建设高度不断增加并且对高层住宅兼顾舒适性和安全性的要求也越来越高因此寻找提高高层住宅的安全性的方法非常重要。高层住宅剪力墙结构的设计越来越被广泛应用到高层建筑的建设中。为了符合现代建筑理念即提高高层住宅的安全性、经济性和合理性的要求高层住宅剪力墙的结构优化设计显得非常重要。1高层建筑结构的类型按照使用的材料区分高层建筑可采用砌体结构、混凝土结构、钢结构和钢-混凝土混合结构等类型。砌体结构虽然具有取材容易、施工简便、造价低廉等优点但由于砌体是一种脆性材料其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低抗震性能较差现代高层建筑很少采用无筋砌体结构建造。在砌体内配置钢筋后可大大的改善砌体的受力性能使之用于建造地震区和非地震区的中高层建筑成为可能。混凝土结构具有取材容易、良好的耐久性和耐火性、承载能力大刚度好、节约钢材、降低造价、可模性好以及能浇制成各种复杂的截面和形状等优点现浇整体式混凝土结构还具有整体性好经过合理设计可获得较好的抗震性能。混凝土结构布置灵活方便可组成各种结构受力体系在高层建筑中得到了广泛的应用特别是在我国和其他一些发展中国家高层建筑主要以混凝土结构为主。钢结构具有材料强度高、截面小、自重轻、塑性和韧性好、制造简便、施工周期短、抗震性能好等优点在高层建筑中也有着较广泛的应用。但由于高层建筑钢结构用钢量大造价高再加之因钢结构防火性能差需要采取防火保护措施增加了工程造价。钢结构的应用还受钢铁产量和造价的限制在发达国家高层建筑的结构类型主要以钢结构为主。近年来随着我国国民经济的增强和钢产量的大幅度提高以及高层建筑建造高度的增加采用钢结构的高层建筑也不断地增多。特别是对地基条件差或抗震要求高而高度又较大的高层建筑更适合采用钢结构。钢-混凝土组合结构或混合结构不仅具有钢结构自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好等特点同时还兼有混凝土结构刚度大、防火性能好、造价低的优点因而被认为是一种较好的高层建筑结构形式近年来在我国发展迅速。组合结构是将钢材放在构件内部外部由钢筋混凝土做成（称为钢骨混凝土）或在钢管内部填充混凝土做成外包钢构件（称为钢管混凝土）。如北京的香格里拉饭店（24层高83m）采用钢骨混凝土柱正在建设的上海环球金融中心大厦（95层460m）和陕西信息大厦（52层高189m）均采用钢骨混凝土框筒结构深圳的赛格广场大厦（76层高292m）采用圆钢管混凝土柱香港中心大厦（70层高292m）和台北国际金融中心大厦均采用方钢管混凝土柱。混合结构一般是指由钢筋混凝土或钢骨混凝土剪力墙（或筒体）以及钢框架组成的抗侧力体系。2高层住宅结构设计的重要性经济快速发展使得城市的现代化程度越来越高城市人口的不断增加导致城市的高层住宅建筑也越来越多居民对高层住宅的安全性要求也越来越高。高层住宅的设计需要考虑的因素包括建筑的高度、安全性、舒适性和经济性等等并且在施工结束后的工程验收过程中的检测标准也是非常严格高层住宅必须经过严密的检查才能投入居住。因此建筑的结构对高层住宅的建设非常重要而近年来由于剪力墙能够增加高层住宅建筑的可靠性的特点使得剪力墙结构的应用范围变得越来越广泛。3高层住宅剪力墙结构设计中优化措施3.1剪力墙抗震优化设计现代社会人们对建筑的抗震性能意识不断提高。对于高层住宅建筑地震所带来的危害将会更大。因此在对高层住宅进行结构设计时一定要考虑建筑的抗震指数。对于高层住宅剪力墙结构可能由于本身刚度比较差所以在发生地震时变形就会非常严重对于地震的防御力就很低。因此对于高层住宅剪力墙的刚度问题要进行优化设计符合抗震的要求保证结构合理和经济性。3.2剪力墙结构设计优化高层住宅建筑的设计不仅仅要求是能够达到最基本的建筑使用标准更要注意的注重结构合理性问题。高层建筑的设计过程中需要考虑建筑层数比较多并且在施工时要保证地基足够坚固支撑之后将要建造的上面的楼层的重量。在设计时既要保证剪力墙能够保证较好的抗震性又要保证足够的刚度。对于现有的剪力墙结构中的一些缺点比如建筑成本比较高而且在施工时难度比较大对于钢材的使用量也非常大也需要被考虑在优化设计中。可能这些缺点就是因现有剪力墙的结构不合理性造成所以在进行优化设计的过程中就要考虑到这些问题。优化设计者要充分考