关于混凝土框架

王侃李成军吴秀平

中建二局第二建筑工程有限公司宁夏750000

摘要：混凝土框架剪力墙结构的性能，使它收到了这个行业的广泛欢迎，特别是在我国高层建筑中应用广泛。经济社会的发展使得人口数量越来越多，高层建筑的数量要求也不断增多，但是近年来城市化的不断发展使得人口规模不断扩张，城市用地越来越紧张，因为土地资源有限，所以只能发展高层建筑节约地面空间，高层建筑能够有效的解决土地资源稀缺和人们住宿的问题，因而受到了广泛的关注，而混凝土框架结构作为高层建筑的重要支持，能够为高层建筑的安全性和稳定性作出重要的贡献。鉴于此，笔者根据自己的工作经验分析了混凝土框架剪力墙结构的抗侧刚度优化措施，希望能为同行提供一定的参考。

关键词：混凝土框架剪力墙抗侧刚度优化措施

高层建筑的设计不仅能够满足人口居住的需要，而且能够带动当地经济发展，体现当地经济发展实力，所以高层建筑也越来越受到人们的关注，而框架剪力墙结构能够很好的适应这一发展趋势，这种结构具有广泛的适用性和良好的抗震性能，在世界各地都拥有广泛，特别是在我国的高层建筑中尤为突出。

一、优化混凝土框架剪力墙结构的意义

和低层建筑相比高层建筑的设计结构较为复杂，专业性较强，在结构体系设计时，结构体系不同会直接影响到建筑的整体平面设计和空间使用，影响工程造价和施工周期，所以必须选定合适的结构体系，再对结构进行优化，我们就能使整个建筑结构的受力更加合理，减少工程造价，节约建设成本，缩短建设工期，这对于房地产产业的发展具有重要意义。

在进行高层建筑的结构设计过程中，会产生很大的竖向荷载，这也是结构设计所需要考虑的一个重要问题，但水平荷载也起到了十分重要的作用，一般情况下如果一个建筑物的高度不变，它的竖向荷载不会发生较大的变动，如果水平荷载的地震作用与风荷载产生很大的变动，且不可预料，在结构设计中就需要对竖向结构进行规划和设计，因为水平荷载中的地震作用与风荷载具有随机性和不可预料，并且数值很容易发生变动。高层建筑的侧移限制，也成为建筑设计的一个重要因素。随着建筑物高度的不断增加，在水平作用力的作用下，建筑物的侧移也会发生巨大的变化，所以建筑物的结构水平侧移也应当不超过一个固定值。

地震区的高层建筑，如果剪力墙的抗侧刚度较小，就不能够很好的抵抗地震作用，如果增大剪力墙的抗侧刚度，那么房屋本身的自振周期就会降低，地震作用会加大，所以为了更好的保证高层住宅的稳定性，需要对剪力墙抗震钢度的取值进行全面的考虑，增强住宅的抗震抗压能力是剪力墙抗侧刚度和数量达到最小，那么此时的剪力墙结构高度就能达到最优。

高层住宅的梁柱结构的截面大小、框架的剪切高度能够影响剪力墙结构的稳定性。数值由剪力墙的刚度确定，我们需要重点分析，结构最佳刚度的计算方法，通过对内力和位移的表达式的研究，来确定具体算法取得最优数值。只有这样，才能优化混凝土剪力墙结构，实现高层设计的稳定与安全。

二、混凝土框架——剪力墙结构抗侧刚度的优化措施

1.优化设计方案

根据设计要求和设计规范，要对设计方案进行优化，一个项目会有多种设计方案，要在所有可以选择的方案中，选择安全又经济的最佳方案。随着社会的发展和科学技术的不断进步，高层建筑技术取得了突飞猛进式的发展，人口的不断扩张，城市用地越来越紧张，所以发展高层建筑能够有效的解决城市用地紧张的问题，人们常见的高层建筑涉及到的结构类型有框架结构，剪力墙结构和框架——剪力墙结构，这三种结构具有不同的特点，因而在设计时需要根据每种结构的优势进行，利用优化设计方案，提升剪力墙结构的抗侧刚度。框架结构的布置较为灵活，造价较低，但是它的抗震性能和抵抗水平荷载的能力与其它两种结构相比都是较低的，在强烈的地震作用影响下很容易造成非结构性破坏。剪力墙的结构整体性较好，刚度较大，而且发生的侧向变形比较小，但它也存在着很大的不足，比如说剪力墙之间的距离不能太大，平面布置的灵活性较差，不能满足大规模公共建筑的使用需求，因此，框架——剪力墙结构的出现融合了两种结构的长处，使它能够在平面布置上提供较大的空间布置，而且具有较好的抗侧力性能，能够避免地震过程中填充墙发生破坏和倒塌，框架——剪力墙结构既可以进行单独设置，也能利用楼梯间、电梯井、管道井等墙体进行重复结构设计。

2.提高设计人员的综合素质

在对建筑设计方案进行优化考量时，需要设计人员参与，设计人员的设计水平、设计理念和设计思路不同，对设计方案的修改意见也不同，会导致某些指标出现较大的差异，设计思路主要受设计经验和技术水平的限制，所以必须提升设计人员的综合素质，结合设计理念优化设计方案，通过对设计人员进行专业培训、实践考察，让他们的设计理念与高层建筑形成系统的建设方法，节约建设投资与人力成本，减少各种建设材料的使用数量，既节省建设成本，又实现环保生产，形成高层建筑行业的良性发展。

3.结构优化设计展望

结构优化设计包括自动优化、智能优化和系统优化，从不同角度进行建筑的升级。

自动优化适用于现代高层建筑住宅的设计，如CAD中的自动设计，而大部分能够用表达式来表示的项目都能够通过SOD来实现，SOD与CAD的功能相互促进。

智能优化是将计算机智能技术引入设计中，寻找具有自适应、自组织等功能的算法，解决框架——混凝土剪力墙结构在应用中存在的问题，形成智能性辅助系统。

系统优化包括全局和全寿命系统优化，把高层住宅建设视为一个系统性的建设工程，测算目标函数，对经济效益、使用功能的满足以及施工方便等进行测算，满足施工组织建设需求。

总之，对于框架——剪力墙结构需要从多方面进行结构优化，提升设计水平，使其更好的为我国高层住宅设计服务，促进城市化发展的进程。

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