某高層住宅剪力墻結(jié)構優(yōu)化設計與分析.pdf

1、隨著國家對“二胎”政策的落實和房貸利率的不斷調(diào)整，住宅已經(jīng)逐漸演變成為大眾剛性需求的消費品，伴隨著國家城鎮(zhèn)化建設的推動，大中型城市房地產(chǎn)開發(fā)商開始大力發(fā)展住宅綜合體，由于我國城市土地資源有限，大力發(fā)展高層住宅建筑成為了我國城市發(fā)展的重要一環(huán)。其中剪力墻結(jié)構體系與框架結(jié)構體系相比，因其抗側(cè)移剛度大，能承受較大的豎向荷載及水平荷載，結(jié)構具有較高的安全可靠度，并且在建筑平面布置中沒有明顯梁、柱外露凸出，房間分隔墻布置靈活，戶型使用起來更加美觀

2、，因此被廣泛應用于現(xiàn)代高層、超高層住宅項目中。但采用剪力墻結(jié)構體系設計的建筑，自重大，造價高，施工難度大，房地產(chǎn)企業(yè)為追求經(jīng)濟利益最大化，通常會提出嚴苛的材料經(jīng)濟性控制指標。因此對建筑物進行結(jié)構優(yōu)化設計成為了當今結(jié)構設計中一項重要技術手段；為了使所優(yōu)化結(jié)構在安全與經(jīng)濟上取得平衡，本文結(jié)合筆者在設計院親身參與的一個實際工程案例進行了深入優(yōu)化研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1）以某高層剪力墻住宅結(jié)構為研究對象，采用我國常用的結(jié)構設

3、計軟件 PKPM進行有限元建模和分析，通過提取SATWE計算結(jié)果，分析對比了三個結(jié)構設計方案中控制參數(shù)，通過結(jié)構的動力特性、變形能力、內(nèi)力特性等數(shù)據(jù)與規(guī)范中強條相結(jié)合，以總結(jié)得出最合理的剪力墻布置形式。合理的減少結(jié)構剛度，不僅不會使結(jié)構性能有所下降，相反還能增加結(jié)構的延性，提高結(jié)構抗震能力，以至達到以柔克剛的良好效果。
　　2）基于上述優(yōu)化分析的結(jié)論上，在其他結(jié)構控制指標（如：周期比、位移比、軸壓比、抗側(cè)移剛度等）均滿足規(guī)范要求下

4、，應用公式計算進一步提出了合理的墻肢比例關系、高厚比控制范圍。
　　3）在初步得出最優(yōu)剪力墻布置方案前提下，采用 MIDAS-BUILDING有限元軟件對優(yōu)化方案進行了罕遇地震工況下安全可靠度的校核。通過對優(yōu)化模型作靜力彈塑性推覆分析，探尋了結(jié)構的安全儲備，通過設定能力譜和定義塑性鉸，結(jié)果顯示本優(yōu)化模型滿足“大震不倒”的性能要求。還可以清楚知道結(jié)構模型中薄弱部位，本模型中有部分梁構件已經(jīng)開始屈服，但全部剪力墻均處于彈性工作階段，未