剪力墙结构设计论文范文1
剪力墙是指在建筑工程中用于承受地震、风荷载等作用引起的水平荷载墙体，剪力墙也可以称为抗震墙、抗风墙，剪力墙的主要目的是为了避免建筑承受剪切作用造成的破坏。剪力墙结构是指采用钢筋混凝土墙板承受来自水平方向和垂直方向荷载的结构，在剪力墙结构设计中，施工单位经常会使用钢筋混凝土墙板代替建筑物框架结构的梁柱，从而有效地控制建筑结构产生的荷载，剪力墙结构具有良好的刚度、抗震性，在建筑结构设计中有十分广泛的应用。
2剪力墙结构的设计原则
剪力墙的特点是外平面承载力小，内平面承载力大，外平面刚度小，内平面刚度大，因此，当剪力墙和外平面方向的梁连接时，会产生墙肢平面外弯矩，因此，在设计过程中，要尽量避免剪力墙的外平面搭接。在进行剪力墙结构设计时，要尽量沿着主轴的方向进行多向布置，尽可能的将不同方向的剪力墙连接在一起，但要防止出现拉通对直的现象;在进行抗震设计时，要尽量保证两个方向的侧向刚度相同，并且剪力墙结构要尽量简单，防止出现单向有墙的情况，同时要尽量保证各个方向的剪力墙分布均匀，从而充分发挥剪力墙结构的工作性能。剪力墙的数量要科学、合理，如果剪力墙比较多，会增加抗侧力的刚度，从而引起震力和重力的增加;如果剪力墙数量比较少，结构的抗侧力则会减小。
3建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
3．1剪力墙平面布置
在进行剪力墙平面布置时，要尽量防止出现单向有墙的情况，剪力墙要沿着主轴及其他方向进行双向、多向布置;剪力墙的抗侧力刚度不能太大，一般情况下，为了充分发挥剪力墙结构的抗侧力刚度和承载力，可以适当的增加剪力墙的间距，从而保证剪力墙结构的抗侧力刚度合适。设计人员可以根据经验公式T=(0．05－0．06)n(其中n为层数)，计算出T值，从而判断剪力墙的数量及侧向刚度。如果计算结果T比搭模计算周期T1大，则可以适当的增加剪力墙的数量;如果计算结果T比搭模计算周期T1小，则说明剪力墙比较多，可以适当的减少剪力墙的数量或者凿开一些合理的孔洞，降低剪力墙的刚度。
3．2约束边缘构件处理
无约束边缘构件剪力墙和有约束边缘构件剪力墙相比较，其极限承载力降低40%，极限层间位移角就会减少一倍，对地震能量的消耗能力就会减少20%，因此，在设计剪力墙结构时，要根据不同级别的剪力墙轴压比，选用相对应的边缘构件。剪力墙边缘构件可以分为约束边缘构件和构造边缘构件两种情况，对于一级剪力墙和二级剪力墙结构，当剪力墙底部加强部位上面的普通部位和三级、四级非抗震设计建筑底部加强部位轴压比小于相关规定时，要设置构造边缘构件;当一级剪力墙和二级剪力墙结构，当剪力墙底部加强部位和高层建筑、重力荷载作用下墙体的轴压比大于相关规定，要设置约束边缘构件。
3．3剪力墙墙身钢筋
在进行剪力墙结构设计时，一般情况下，对于四级抗震设计和非抗震设计，剪力墙水平方向和垂直方向的分布筋配筋率不能小于0．20%;对于一级、二级、三级抗震设计，剪力墙水平方向和垂直方向的分布筋配筋率要小于0．25%。
3．4剪力墙连梁问题
在剪力墙结构中，在水平荷载的作用下，墙肢会发生变形，从而引起连梁产生内力，这时连梁端部的内力会减小连接墙肢产生的变形内力，从而约束墙肢变形，连梁对剪力墙结构十分重要，因此，在进行剪力墙结构设计时，要注意连梁问题的处理。连梁超筋是剪力墙连梁常见的问题，其本质是剪力剪压比无法满足相关要求，当墙段比较长时，连梁容易超筋的部位大多集中在中间段;当墙段中墙肢截面高度相差比较大，并且分布不均匀时，墙肢处连梁容易出现超筋现象。出现连梁超筋现象后，可以采用以下几种方法进行处理:(1)可以通过调整剪力墙中连梁弯矩剪力塑形进行处理;(2)根据实际情况，适当的减少连梁截面高度;(3)当连梁破坏对垂直方向的荷载影响不大时，可以从地震作用的角度进行思考，放弃使用该连梁，计算独立墙肢在多遇地震情况下的结构内力，墙肢配筋则应按照两次计算得出的大内力进行。
4建筑剪力墙结构设计的要求
4．1平面结构布置
平面结构要具有良好的整体性，同时要做到简单、均匀对称、规则，对于长度、宽度比较大，或者不规则的平面结构，要设置合理的温度伸缩缝，从而有效地提高结构的整体性，为增强抗扭效果，要尽量沿着周边布置剪力墙，对于质量中心和结构刚度中心偏差比较大的结构，在地震作用下，受扭转力的影响会产生巨大的破坏，因此，在设计过程中要注意尽量将质量中心和结构刚度中心重合在一起。
4．2垂直结构布置
剪力墙结构设计论文范文2
【关键词】高层建筑；结构设计；剪力墙结构；构造设计
中图分类号：TU318文献标识码： A
1.项目实例
某高层住宅办公楼，地下为两层地下车库，地上为 30 层公寓住宅，建筑总高度为 95.8m，建筑长宽比为 3.6，高宽比为 2.7。 该建筑经过论证最终采用剪力墙结构类型， 由剪力墙结构来直接承受建筑物的水平以及竖向荷载。 由于剪力墙结构其墙体全部由钢筋混凝土所构成，因此其自身平面内具有较大的抗侧刚度，能够有效地抵抗较大的水平侧向力。在水平荷载作用下，剪力墙结构将主要产生弯曲型的变形。 以下将结合该项目来进一步探讨剪力墙结构的设计及其技术要点。
2.高层建筑剪力墙结构设计
2.1 剪力墙结构布置技巧
合理地剪力墙布置将决定剪力墙结构计算计算结果是否能满足规范要求，而且将决定着结构是否为最优结构体系，这一切又决定着结构的整体经济效益。 对于一般剪力墙布置来说，其应当主要沿主轴方向布置，而针对巨型、L 形、T 形等建筑平面，则可采用沿两个轴线方向布置。同时在布置剪力墙时，应尽量避免出现只有单向有墙的情况，同时对内外剪力墙采取拉通对直设置。另外对于剪力墙的布置并不是剪力墙越多越好，合理地布置剪力墙数目是关键， 同时还应当满足结构质量中心与刚度中心的重合，避免结构出现过大的扭转。 这就要合理充分掌握剪力墙布置间距来体现。 剪力墙布置间距适中将有助于发挥剪力墙抗侧力构件作用，而且还可以合理地增大结构的利用空间。 对于剪力墙布置间距过少，则会导致结构的侧向刚度过大，造成结构的不经济性。再次，对于剪力墙上难以避免的洞口，鉴于洞口大小、位置以及数量对高层建筑剪力墙的受力影响很大，因此对于剪力墙上的门窗洞口布置应当上下对齐，明确墙肢和连梁的位置，且刚度相差不大，应避免三个以上的洞口集中于同一个十字交叉墙附近。 另外，由于剪力墙中的连梁刚度较弱，不宜将楼面主梁支承载在连梁上。对于本项目来说，本项目建筑用途为住宅公寓，抗震设防烈度为8 度，设计地震分组为一组，建筑场地类别为二类，设计基本地震加速度为 0.20g，基本风压（50 年一遇）为 0.65kN/㎡，地面粗糙度为 A 类，结构设计合理使用年限为 50 年，建筑结构安全等级为二级，结构抗震等级为二级，主楼地基基础设计等级为甲级。 该建筑体型对住宅平面布置有利，对底部公共建筑设施也易于布置，经反复分析和试算，最终确定采用短肢剪力墙结构体系。
2.2 剪力墙结构设计要点
剪力墙作为一种具有较大刚度、整体性好、抗侧力好的结构类型，从工程实践表明，对于不合理的剪力墙结构设计将会造成结构成本的增加以及结构的不安全性。 结合实践经验，笔者提出剪力墙结构设计中重要的几点设计要点如下：（1）对于地震效果较大的情况下，单纯地提高剪力墙结构的抗侧刚度，这将造成基础以及剪力墙结构的成本增加。（2）应合理布置剪力墙数量，过多的剪力墙数量将增加结构主体重量同时造成工程浪费。 （3）严格按照规范要求来进行剪力墙的构造配筋，配筋率的过低将会造成剪力墙结构延性较差。（4）合理设计剪力墙的墙长及其墙厚，避免出现墙肢承载力得不到有效发挥。综上所述，对于剪力墙结构设计一方面要保证结构具有足够的抗侧刚度，同时还需兼顾结构成本的优化。
2.3 剪力墙结构的构造设计
对于剪力墙结构设计来说， 不仅仅应满足结构的计算结果要求，同时还应满足规范的构造要求，构造要求对于保证剪力墙结构的延性等具有重要意义。本高层结构在构造设计上，根据《高规》规定，还应在结构设计时采取如下措施：
（1）除注明者外，剪力墙墙体水平钢筋放在外侧；墙体钢筋网之间设直径 8@600x600 拉筋； 剪力墙墙体水平钢筋不得代替暗柱箍筋的设置。 当墙或墙的一个墙肢全长按暗柱设计时，则此墙或墙肢不再设墙体水平筋，配置暗柱箍筋即可。
（2）连梁应沿整个梁高设置侧面纵筋（腰筋）；除特殊标注外，连梁腰筋按墙体水平筋拉通。
（3）楼板内设备预埋管上方无板上部钢筋时，沿预埋管走向设置板面附加钢筋网带，钢筋网带取直径 6@150x200，最外排预埋钢管中心至钢丝网带边缘水平距离 150。
（4）当电梯基坑未落在结构底板（或基础）上，且基坑板下未设置实心柱墩延伸到结构底板（或基础）时，基坑厚度应不小于 250mm；对于落地导轨，其每处支撑点各设置 300x300x250（厚）的 C30 钢筋混凝土垫块，罩面钢筋网直径 12@100x100 且往下弯折至基坑板顶面。
（5）梁上部纵向钢筋水平方向的净距，不应小于 30 和 1.5d（d 为较大钢筋直径）；下部纵向钢筋水平方向的净距不应小于 25 和 d。 下部纵向钢筋多于两层时，两层以上钢筋的水平中距比下面两层的中距离增大一倍。 各层钢筋之间的竖向净间距取 25 和 d 之中的较大值；
（6）当上部墙柱伸入地面与土体接触、或其中一段墙柱临水时，无论其外表面是否设置了建筑防水层，墙柱迎水面、接触土体面的纵筋保护层应按上部结构的保护层厚度增加 30（墙）、20（柱）。
3.剪力墙结构计算分析
对本工程剪力墙结构通过采取 SATWE 有限元分析程序对结构的内力与位移进行分析。对框架-剪力墙结构中跨高比较大的与柱墙相接梁以及某些连梁， 该梁的重力作用效应比水平风或水平地震作用效应更加明显，此时需考虑梁刚度的折减，以控制正常使用时梁裂纹的发生和发展。 另外，高层建筑楼层的侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的 70%或其上相邻点层侧向刚度平均值的 80%。 经过采取一系列的计算，计算结果表明，本结构各项结果均应在正常范围之内，既满足规范要求，又符合以下三点规律：（1）柱、剪力墙的轴力设计值均为压力；（2）柱、剪力墙基本为构造配筋：（3）梁基本无超筋，剪力墙、连梁均满足界面抗剪扭的要求。
4.结语
高层建筑剪力墙结构设计的主旨是发挥这种结构刚度大、美观等特点，且又能解决高建筑成本等问题。 随着建筑不断的复杂化以及建筑高度的不断提升，剪力墙结构成为了现代建筑结构设计中较为常用的结构类型之一，其被广泛应用在住宅和旅馆建筑结构中。 文章通过结合高层结构设计实例， 借此探讨了剪力墙结构设计的基本要求、布置原则等，同时提出高层建筑混凝土剪力墙设计的相关要点，为同行提供实例借鉴。科
【参考文献】
［1］周浪．高层住宅剪力墙结构优化设计研究[D]．武汉理工大学硕士学位论文，2011：95-182.
剪力墙结构设计论文范文3
【关键词】剪力墙结构；建筑结构；应用研究
前言在高层建筑结构设计中，结构的刚度和侧向荷载作用下的内力效应是需要特别重视的。剪力墙结构作为一种高层结构体系，在现代高层建筑应用非常广泛，由于结构具有降低地震的作用，满足了我国抗震设计规范。剪力墙结构的优点是：整体性好、刚度大，抵抗侧向变形能力强；抗震性能较好，设计合理时结构具有较好的塑性变形能力。其缺点是：受楼板跨度的限制（一般为3^-8m），剪力墙间距不能太大，建筑平面布置不够灵活。为了保证建筑结构的安全性，设计师往往需要采用较为保守的方法调整计算结果，并采用加强的构造措施。本文探讨剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用具有重要的意义
1、剪力墙结构概述
1.1剪力墙结构定义
采用钢筋混凝土板来代普传统的框架中的梁柱，以此承受竖向和水平方向的各类荷载，使其发挥最大化的使用性能。一般剪力墙结构的建设规模较大，并能够控制结构的水平力，与柱子的受力程度非常相似，采用钢筋混凝土板承受竖向和水平力的结构剪力墙，是建筑结构中常见的结构体系。剪力墙结构的组织形状相似于板状，承担着各种荷载引起的内力，可实际厚度较小，决定了剪力墙结构的具体形状以及承受能力的大小。剪力墙结构主要是指竖向的钢筋混凝土墙板，承受来自垂直方向和水平方向的力的结构，从而有效地控制建筑结构产生的水平力，具有良好的抗震性，因此得到了较为广泛的应用。
1.2 剪力墙结构特点
剪力墙作为承担竖向荷载，是抵挡水平荷载的主要结构。就目前我国建筑工程现状而言，剪力墙结构由于造价高、施工困难、材料耗费大的特点而往往被建设单位所限制。整体剪力墙，受力状态如同竖向悬臂梁，洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸。小开口整体剪力墙，除了整个墙截面产生整体弯矩外，在水平荷载作用下，当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时，这种剪力墙称之为小开口整体剪力墙。联肢剪力墙，每根连梁中部有反弯点，由连梁把墙肢联结起来的结构体系，成为连梁约束的墙肢所组成的联肢墙。壁式框架，墙肢宽度较小，比联肢剪力墙更宽，介于剪力墙和框架之间的一种过渡形式。
1.3 剪力墙结构设计原则
在目前的建筑结构设计中，剪力墙的应用极为广泛，特别是在大型的高层建筑物中，其身影更是随处可见。基于这一原理，我们在设计的时候对于剪力墙结构需要遵循的原则主要包含有以下几个方面：
1.3.1剪力墙高度和宽度比合理控制
由于剪力墙结构的高度和宽度往往较大，导致设计不合理，造成扭转变形过大，当比值过小的时候可以按照柱体结构要求来设计，受力形态显著的趋于柱子结构。由于剪力墙与柱子结构区别在于肢长和厚度，在增加竖向构件的刚度来调整楼层之间的位移以外，避免剪力墙和平面外梁连接使墙肢外弯，它沿着平面作用在承担相应的水平应力，就形成了显著的扭转变形和剪切变形几何特征。如果竖向构件数量很多，不能有效满足楼层间位移的需要，在建筑物中应尽量减少扭转变形。
1.3.2墙体整体结构作用力
计算剪力墙的宽度，按照斜截面受剪承载力进行分析和验算。这种设计形式有一个必要的前提条件，墙体所受负荷作用比较集中且大，取剪力墙与墙体整体结构之间的最小距离，通常都是墙肢总高度的十分之一，计算正截面承载力和水平扩展力。为了防止安全隐患的发生，使其成为双肢剪力墙，减轻建筑结构的自身重量，提高建筑结构的强度，这样就使得剪力墙和整个结构之间形成安全的抗震体系，充分保证楼层剪力系数的安全性。
3、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
3.1 剪力墙合理定位
剪力墙的平面布置应本着尽可能均匀、对称的原则，这样有利于避免剪力墙出现平面外弯。对于截面较小的楼面梁的设计，尽量使墙面结构的刚度中心和质量中心完全重合，提高墙面稳定性。剪力墙线内打眼后插上钢筋头或取一段同墙厚一样长的钢筋焊在主筋上（离地面5cm左右），可采用半刚接或铰接的形式。在进行剪力墙结构合理定位时，尽量拉通内外剪力墙结构转角，减轻无约束性的截面剪力墙承载力，从而底部剪力一般均可控制在合理范围内，应避免仅单向有墙的结构形式，在实际使用运用中使得剪力墙结构刚度趋于合理，抗震性能也高。
3.2 剪力墙中大墙肢处理
剪力墙在施工的过程中由于结构本身容易呈现出弯曲破坏形式。通常情况下，剪力墙在设计中极容易形成高状结构的剪力墙，存在着延伸性要求，可以充分发挥墙体配筋的支撑作用。在设计工作中，结构施工与设计中也需要具备相应的延展特性，满足其承载力要求的基础上将剪力墙分割成为均匀的独立小块，这对于提高剪力墙结构整体性和工作环境承受力度具有稳定性作用。对于较长的剪力墙，在与墙体结构整体集合中可以进行分层间隔设计。
结论
随着高层建筑的快速发展，剪力墙结构作为高层建筑结构的一种主要形式，被广泛运用于大量工程结构中。剪力墙结构作为高强度的建造技术能有效的提高建筑的抗震性能和抗侧移能力。因为其自身优越的特点，在建筑结构设计中剪力墙的应用越来越为广泛，在进行剪力墙设计的时候一定要根据工程的实际情况合理的采用，相应的技术人员在设计中一定要严格要求自己，避免人为的设计失误，设计出完美的作品。还需要不断的积累经验，改善现有的剪力墙设计，使得我国的建筑行业长久持续发展。
参考文献
[1]张彦彬.试析高层建筑工程的转换层结构设计[J].黑龙江科技信息，2011，（16）.
[2]王春伟.高层建筑转换层结构设计中的问题分析[J].黑龙江科技信息，2011，（23）.
[3]韦静.浅析剪力墙结构设计[J].中国城市经济，2011（12）：45-46.
剪力墙结构设计论文范文4
关键词：框架；剪力墙；抗震；设计要求
中图分类号：S611文献标识码： A
框架—剪力墙结构具有刚度比较大、抗震效果好、建筑用料省、工程造价低等优点，它被广泛地应用于建筑结构中。框架—剪力墙结构是将框架结构与剪力墙结构相结合的一种建筑结构，它能够将框架结构的功能同剪力墙结构的功能结合起来，从而达到增强框架—剪力墙结构抗震能力的目的。由于地震作用形式的多样性以及框架—剪力墙结构本身的复杂性，框架—剪力墙在建筑结构中的应用中仍然存在很多问题。要想解决好该问题，必须要对框架—剪力墙建筑结构的抗震设计方法进行进一步的完善。
一、分析在地震作用下框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况
框架—剪力墙结构是一种具有良好抗震性能的结构，它能够将框架与剪力墙这两种结构的优点融合在一起，具有更强的抗侧向力、更好的延展性。在强度比较大的地震的作用下，框架—剪力墙结构由弹性阶段转为弹塑性阶段，与弹性阶段相比，这一时期的框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况都有了很大的不同。经过相关研究人员的理论分析以及试验论证，刚度特征值以及楼层与楼层之间发生位移时的位移角度是了解与阐述弹塑性阶段的框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况的两个关键性能参数。
二、框架结构与剪力墙结构协同原理
框架—剪力墙结构是将框架结构与剪力墙结构相结合的一种建筑结构，它能够将框架结构的抗侧力功能同剪力墙结构的抗侧力功能结合起来，从而达到增强框架—剪力墙结构抗震能力的目的。其中，框架结构采用剪切型，剪力墙结构采用弯曲型。单独的剪力墙结构的受力情况与竖直方向摆放的悬臂梁的受力状况是相似的，当它受到因地震作用而产生的侧向力时，其结构会产生变形现象，受力曲线呈现弯曲型。单独剪力墙结构的受力特点是上部结构的层间位移角度大于下部结构的层间位移角度，呈现从上而下依次减小的趋势。单独的框架结构在受到因地震作用而产生的侧向力时，其结构也会发生变形现象，但其受力曲线呈现剪切型。单独框架结构的受力特点是上部结构的层间位移角度小于下部结构的层间位移角度，呈现从上而下依次增大的趋势。这两种结构的功能相互补充，将这两种结构结合起来具有更强的抗侧向力能力。
三、框架—剪力墙结构的抗震设计方法
1.从性能角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震设计。
从性能角度出发进行框架—剪力墙的抗震设计，就是在进行抗震设计时，要以“投资—效益”为基础，来对框架—剪力墙结构的抗震性能进行分析，将框架—剪力墙结构进行有关抗震性能的分类，将其划分为不同的种类，并与我国相关法律法规要求的设防标准以及现实中业主对于设防标准的要求相适应。在应业主的要求对框架—剪力墙进行抗震性能的设计时，选择符合现实需求的设防标准，根据设防标准确定框架—剪力墙结构的抗震等级，并进行合理的结构设计。综上所述，与传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法相比，从性能角度出发进行的框架—剪力墙结构的抗震设计方法，业主更具有选择的自主性，可以提出自己的要求，由相关设计人员对框架—剪力墙结构进行抗震设计。从性能角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震设计，实现了设防标准由单级向多级的转变，更具有个性、多样性以及创新性，能够更好地促进技术的创新与发展、更好地实现设计方案的优化以及更好地发挥框架—剪力墙结构的抗震性能，这是建筑行业的一个进步。传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法与从性能角度出发进行的框架—剪力墙结构的抗震设计方法是共性与个性之间的关系。框架—剪力墙结构的设计过程主要包括以下三方面的内容：明确设防标准、确定框架—剪力墙结构的抗震等级、框架—剪力墙结构的抗震设计方法。这一具有明显个性的抗震设计方法的出现，必将会颠覆原有的传统抗震设计方法。
当前，建筑行业通常都采取传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法，主要包括底部剪力法以及振型分解反应谱法，这两种方法都应用了反应谱理论，都将承载力这一参数作为具有决定性意义的控制参数。传统意义上的框架—剪力墙结构的抗震设计方法在对框架—剪力墙结构进行抗震性能的设计时，首先必须要进行加速度反应谱的设计，并以此为基础来进行框架—剪力墙结构抗震性能的设计。进行加速度反应谱的设计是当前建筑行业内最为主要也是最为基本的对抗震性能进行计算的方法。以承载力这个参数作为具有决定性的控制参数来对框架—剪力墙结构进行抗震性能的设计具有一定的缺点，它不能够准确描述当框架—剪力墙结构处于弹塑性工作阶段时能否具有正常的工作状态，也不能控制框架—剪力墙结构在承受地震作用力状态下的损害程度，是一种极其被动的抗震设计方法。从能量平衡角度出发的极限设计方法、从延性角度出发的设计方法，以及从损伤角度的设计方法，分别以能量参数、延性参数以及损伤参数作为具有决定性质的控制参数，这三种抗震设计方法能够克服以承载力这一参数为主要控制参数的抗震设计方法的缺点，但同时它们也存在自己的缺点。在采用这三种方法进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计时，设计人员在设计过程不能够明确掌握设计参数，不利于保证设计方案与设计人员的思路的一致性。综上所述，在进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计时，最好采取变形参数来作为主要的控制参数，一方面可以使设计人员在设计过程中能够明确掌握设计参数，保证实际设计方案与其本身的思路相符合，另一方面，可以对具有非结构性质的构件进行性能水平的控制。经过对以往地震灾害的综合分析，相关研究人员发现，框架—剪力墙结构之所以会出现损坏、倒塌的现象，主要是因为框架—剪力墙结构所承受的作用力大小已经超过了其塑性变形的极限，从而使框架—剪力墙结构变形程度过大。通过综合分析，并经过相应的理论验证之后，从变形角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能的设计是目前最具实用性的框架—剪力墙结构的设计方法。
从位移角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计。
从位移角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计方法将框架—剪力墙结构的抗震性能分为三大类：使用状态良好的抗震性能、能够抱证人身财产安全的抗震性能以及能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能，同时用层与层之间的位移角度将这三种抗震性能具体化。首先，将呈现水平分布规律并以倒三角形式发生作用的侧移曲线来作为初始的侧移模式。对于具有使用状态良好的抗震性能的框架—剪力墙结构，在其侧移曲线上，首先找出其反弯点，并找出反弯点在实际情况中所代表的楼层，然后确定楼层间的位移角度，当位移角度达到相应的数值时，将这时的侧移曲线作为目标，并依据此时的相关数据计算出等效参数以及基底剪力和水平方面的地震作用力。对于能够保证人身财产安全的抗震性能以及能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能，主要是以Pushover曲线以及需求曲线之间的关系，来调整框架—剪力墙结构，使框架—剪力墙具有能够保证人身财产安全的抗震性能或者是能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能。
结语：
框架—剪力墙结构是一种将框架结构与剪力墙结构结合起来、具有很强抗震能力的建筑结构。基于框架—剪力墙结构结构抗震性能的设计方法，是多年来世界各国共同关注的一个问题，必须要重视并加强对于房屋框架—剪力墙结构结构抗震性能设计方法的进一步研究与完善。
参考文献：
[1]胡志明.论框架—剪力墙结构的抗震设计[J].探索·经验，2010（13）
剪力墙结构设计论文范文5
关键词：短肢剪力墙结构；SATWE；抗震性能；经济性能
中图分类号：TU973文献标识码： A
1.工程概况
本文计算模型来源于源东方国际花园住宅楼，该工程位于济源市济源大道与愚公路交叉口的东北部，主要功能为住宅用房。建筑长23.10m，宽13.50m，室内外高差0.450m，总高度为49.750m。该工程地上十七层，地下一层，地下室层高为5.350m,标准层层高为2.900m。本楼采用的体系为现浇钢筋混凝土剪力墙结构。
2. 设计依据
针对济源东方国际花园的住宅剪力墙设计，为了使计算的数据更符合实际，需要考虑结构的设计年限、所处的自然条件，严格执行现行规范、规程和规定。对于该工程，采用以下设计依据：
1、济源东方国际花园主体的结构设计使用年限是50年；
2、自然条件：
基本风压： ；地面粗糙度为B类
基本雪压： ；设计地震分组为第二组
抗震设防烈度：7度；该建筑物的建筑场地类别判定为Ⅲ类
3. 设计计算程序
针对济源东方国际花园住宅，使用建科院研制的SATWE（2010年9月版）进行结构分析,进行了结构整体分析，结构整体分析采用空间杆-壳元墙元模型；楼板采用塑性理论计算。
本文对模型计算采用SATWE软件，进行结构建模、荷载输入、楼层组装以及参数设置，并进行结构设计计算。为了更接近工程实际情况，得出合理的数据，输入正确的参数，对模型进行计算分析。
4. 平面布置方案及计算结果分析对比
4. 1平面布置方案
为了尽可能减少风和地震荷载对结构的影响，结构的平面布置尽量均匀对称。对该类工程的住宅，一般情况下会采用传统的普通剪力墙体系。因为如采用短肢剪力墙体系，就可能使结构变柔，结构顶点位移和层间位移不一定能满足规范要求，底部剪力系数也偏低，结构趋于不安全。针对地震分类为六、七度的地区，常采用普通剪力墙结构体系，但有可能刚度偏大。为了得出两种结构体系的性能异同，本文建立两个方案，方案一采用普通剪力墙结构体系，按照建筑图的洞口布置建立模型(局部按照规范要求设置构造洞口)，见图1，方案二采用短肢剪力墙结构体系，见图2。
比较方案1和方案2，可以看出，两方案主要的主要区别在于剪力墙数量以及长度的不同，突出表现在电梯、风井和水暖井处。从图中可以看出方案1较方案2，通过减少墙体长度以及减小墙体长度使之短肢剪力墙的数量增加，从而达到适度减小结构局部刚度和整体整体刚度的目的。
4.2计算结果分析及对比
结合上述建筑物的工程概况及设计依据，考虑了结构的建筑分类等级、荷载取值及设计依据和平面布置对工程进行建模分析，分别对普通剪力墙（以下简称方案一）和短肢剪力墙（以下简称方案二）进行SATWE建模分析，得出以下计算结果。
4.2.1 结构剪重比
剪重比是指地震作用与等效重力荷载的比例。规范对其控制的主要意义是针对长周期结构，这是由于采用振型分解反应谱法和底部剪力法对长周期结构进行计算时，地震影响系数取值可能偏低从而带来相应计算的地震作用也偏低，这样就使得整个结构的安全性不能很好的保证。因而规范规定：楼层水平地震剪力的最小值不应小于1.6%。而有效质量系数为根据振型数对地震作用效应的贡献程度（百分率）来计算，为了判断振型数是否取的足够，规范对其的最小值进行规定，不应小于90%。
计算结果为：X方向，剪重比：方案一2.68%；方案二 2.46%。有效质量系数：方案一99.50%；方案二 99.51%。Y方向，剪重比：方案一2.56%；方案二 2.22%。有效质量系数：方案一99.50%；方案二 99.86%。
从计算结果中可以看出方案一在X、Y方向的楼层最小剪重比分别为2.68%和2.56%，方案二在X、Y方向的楼层最小剪重比分别为2.46%和2.22%，都大于规范规定的1.6%，满足规范的要求。而普通剪力墙结构的剪重比大于短肢剪力墙的剪重比，这是由于普通剪力墙结构刚度更大。但在满足规范规定的前提下，没必要刻意去提高，造成不必要的浪费。同时还可以看出方案一在X、Y方向的有效质量系数分别为99.50%和99.50%，方案二在X、Y方向的有效质量系数分别为99.51%和99.86%，均大于90%，满足规范要求，得出该工程的振型数取得足够。
4.2.2结构周期
周期比主要是考虑结构的扭转效应，使结构不出现大的扭转。控制结构的周期比主要是控制结构的扭转，使抗侧力构件更有效更合理发挥作用。而软件通常的计算结果却只有周期信息，不直接给出周期比。如表1所示为方案一和方案二结构的各阵型周期数据。
表1地震信息
（该表中的振动周期考虑扭转藕联时的作用（秒）、X、Y方向的平动系数、扭动系数）
方案一地震作用最大的方向=86.971（度）
方案二地震作用最大的方向= -1.382（度）
由表1，可以看出方案一的第一周期为1.4971s，方案二的第一周期为1.5104s，均满足《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)对剪力墙结构和筒中筒结构第一周期的经验公式 (n为楼层数)的规定。由表1可以看出两个模型计算的结构第一自振周期误差在5％以内，说明模型比较合理，与实际情况相符。同时可以看出方案一的第一扭转周期为1.2500s，方案二的第一扭转周期为1.2411s。
方案一的扭转周期与平动周期之比为0.835，方案二的扭转周期与平动周期之比为0.826，两个方案均满足规范对周期比不大于0.9的要求。但是从周期来看，可以看出方案一中，X、Y方向周期有一定的差距，这是由于Y方向刚度比X方向刚度大，而方案二中，X、Y方向周期差距很小，这说明方案二的平面布置更加合理。从平动系数上来看，方案一，X、Y方向平动耦联效应较小，而方案二X、Y方向平动耦联效应较大，这也与X、Y方向刚度比较接近分不开的。
4.2.3两种结构模型经济性能的比较
针对济源东方国际花园住宅的工程造价，作了如下分析，建筑造价起主要作用的就是钢筋用量和混凝土用量。对于小高层住宅降低土建成本的主要手段是降低结构整体刚度，在保证结构安全的情况下，充分利用钢筋和混凝土材料强度,避免浪费。由表7可以看出，方案一中钢筋和混凝土的用量分别为380229.59和1819.10，方案一中钢筋和混凝土的用量分别为328853.27和1704.22。得出在短肢剪力墙和普通剪力墙均满足结构规范条件下，随着墙体的减少，整体结构的总造价稍微有所降低，具有很好的经济性能，是具有经济性的新型结构体系。
表2钢筋与混凝土用量表
5.结论
本文针对济源东方国际花园住宅结构设计的主要结构控制指标进行分析，对比普通剪力墙结构，得出短肢剪力墙结构有稍弱的抗震性能，但减重比、周期信息均满足《规范》的要求，表明短肢剪力墙结构的抗震性能较好，适合在低设防烈度，如6、7度抗震设防区推广使用。同时通过对两个方案的的经济性能进行分析研究，可以得出短肢剪力墙结构体系具有很好的经济效应的结论。
参考文献
[1]彭飞,程文,陆和燕．短肢剪力墙的定义[J]．东南大学学报(自然科学版)，2007,24（2）
[2]荣柏生．高层住宅建筑中的短肢剪力墙结构体系[J]．建筑结构学报，1999, 8(6).
剪力墙结构设计论文范文6
关键词：小高层住宅；结构体系；经济性对比
中图分类号：TU241.8文献标识码：A文章编号：
Pick to: common small high-rise residential structure system of the economy of the developers can play a key role, but most of the structure design personnel on the different structure economy in-depth understanding, in bidding often in a passive position. This article mainly from the structure of reinforced concrete consumption, dosage two indexes are analyzed, and the more the embodiment of the image of structural system of the economy.
Keywords: small high-rise residential; Structure system; Economic contrast
近年来，开发商对住宅结构体系的经济性越来越重视，在设计投标中往往由经济性最佳的中标。但大多数结构设计人员对不同结构的经济性了解不够深入，在项目投标过程中处于较被动的地位。通过市场和设计人员对小高层住宅结构形式的分析比较，得出混凝土用量、钢筋用量等指标是体现结构体系经济性的关键。而影响这两项指标的部位主要在于结构上部的墙、梁、板、柱等，对整个结构的经济性有重要的影响。因此本文重点对上部结构的单位混凝土含量和钢筋含量进行详细分析。
1．混凝土用量
1.1 各结构混凝土用量分析
混凝土用量主要指在不同结构体系中混凝土的单位用量。在小高层住宅结构中，主要包括矩形柱框架、矩形柱框剪、异型柱框剪、短肢剪力墙和剪力墙五种形式。其中剪力墙结构的混凝土用量最大，异型柱剪力墙和矩形柱剪力墙次之，而短肢剪力墙再次之，矩形柱框架的混凝土使用量最少。
1.2 各构件混凝土用量分析
不同结构形式的混凝土用量应从梁、柱、板和墙四个部位进行分析。在矩形柱框架结构中，楼板混凝土的用量在总量的45%左右，因此楼板的厚度选择是有效控制混凝土用量的关键。在矩形柱和异型柱框架剪力墙的结构中，墙体和梁、柱、板中混凝土的用量比较均衡，在控制结构混凝土的用量过程中，要对这四个部位进行综合的考虑。对剪力墙结构和短肢剪力墙结构进行分析，墙体所占混凝土的含量占55%左右，所以这两种结构的剪力墙混凝土含量是整个结构混凝土用量的控制关键。而且在设计中，短肢剪力墙的墙体厚度能根据工程情况进行调整，具有很大的缩减空间。
2．钢筋用量
钢筋用量和混凝土用量在同种结构的不同楼层中的含量有明显差异，本文以十二层住宅结构进行研究。针对五种结构形式，矩形柱框架以及矩形柱剪力墙结构的含钢量最少；异型柱框架剪力墙和剪力墙两者的含钢量差别较小，但对于矩形柱框架结构，钢筋含量已经有了较大的提高，接近于剪力墙的结构钢筋用量；钢筋用量最多的就是短肢墙结构，这是因为有关规范对短肢墙的严格要求所导致的。
2.1 各构件配筋量分析
为了更清楚的表达不同结构中各个构件所占钢筋的比例，本文收集了一些数据供大家参考。在矩形柱的框架结构中，不同构件的钢筋用量所占比例也不相同。例如梁的钢筋含量占总用量的40%，板中的钢筋含量只有20%，而且梁柱的钢筋含量占钢筋总量的绝大部分，已达到了75%的比重。所以，要控制矩形柱的框架结构中的钢筋含量，关键是要对梁柱的配筋进行控制，一般可用选取截面尺寸和使用高强度钢筋的方法对梁柱的钢筋进行控制。矩形柱和异型柱的框架剪力墙结构中各构件的钢筋含量比较接近，区别在于异型柱的框架剪力墙中墙柱的配筋大于矩形柱框架剪力墙，但控制这两种结构形式的用钢量的关键仍在于梁柱的配筋。
2.2 短肢墙配筋原则
短肢墙结构和剪力墙结构中，墙体的配筋量占整个结构钢筋含量的绝大部分，短肢墙结构的单元面积的含钢量高与墙体的配筋是密不可分的。根据我国高层建筑混凝土技术规程的规定：短肢墙的抗震等级要比规定的一般剪力墙抗震等级高一级才能被采用。在抗震设计中，每层短肢墙在重力荷载作用下的轴压比，对应相应的抗震等级，一、二、三级抗震应不大于0.5、0.6及0.7。对无翼缘或端柱一字形短肢墙，轴压比限值要降低0.1；设计时，短肢墙的截面纵向配筋率的底部加强部位要高于1.2%，其余部位应高于1.0%，且短肢墙截面厚度不小于200mm；针对7、8度抗震设计，短肢墙要设置翼缘，因为一字型的短肢墙不宜布置楼面梁。在抗震设计过程中，底部需要加强的部位要调整相应的剪力设计值，抗震等级为一、二时，各层的短肢墙剪力设计值应乘以相应的增大系数1.4、1.2；这些规定都体现了高规对短肢墙抗震性差的充分考虑，规定中，对截面尺寸、抗震计算和配筋构造都有了详细的部署。因此，短肢墙的单位含钢量远大于其他结构形式。而含钢量的控制是结构经济的指标关键，在短肢剪力墙和剪力墙结构中，控制含钢量的关键是要能控制墙体的配筋含量。在框架剪力墙结构中，控制含钢量的梁柱、墙体和板都要给予重视。对于矩形柱的框架结构，钢筋的用量控制关键在于梁柱的配筋。
3．材料费
不同结构中混凝土含量和钢筋用量的差异导致了所需材料费的不同。若C30混凝土的单方价格为320元，钢材单价每顿4300元，可以预算出小高层住宅不同结构形式的剪力墙、楼板、梁柱所用材料费。通过对不同结构的总造价和单位面积材料费的分析，得出矩形柱的框架结构材料费比其它结构要低，为150元每平米。矩形柱的框架剪力墙为155元每平米，相对较高一些。而异型柱的框架剪力墙和剪力墙的结构单元含钢量相差无几，但材料费却不同。这就表明，在工程设计中单以结构的含钢量来衡量方案的经济性是不科学的，混凝土的含量也是一个重要的指标。因为短肢墙结构的含钢量远高于其它结构形式，所以其材料费用也是最高的。因此，在这五种结构形式中，矩形柱框架、矩形柱框架剪力墙、异型柱框架剪力墙、剪力墙和短肢剪力墙结构，材料费是按顺序由低到高排列，其中短肢墙的结构含钢量导致了短肢墙材料费用的明显上升。
结构形式虽然不同，但任何结构形式中钢筋都占材料费的一大部分。相比较中短肢墙结构所占比例更大，而剪力墙结构中所用混凝土的材料费比其它结构形式中所占比例更加乐观。所以，含钢量的多少是控制工程经济性的关键因素，而且剪力墙结构中的混凝土含量也会对经济指标造成影响。
4．结语
通过对以上不同结构的经济性进行分析得出：各种结构体系中的混凝土用量、钢筋用量以及材料费都不相同。但无论是哪种结构形式，钢筋的含量都占材料费的绝大部分。所以在重视结构中混凝土用量的前提下，对结构中的钢筋用量进行控制是保证结构住宅经济性的关键。
参考文献
[1]张维斌，多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例，北京：中国建筑工业出版社，2005
[2]高立人，方鄂华，钱稼茹，高层建筑结构概念设计，北京：中国计划出版社，2005
