唐山市某小区5号住宅楼设计(剪力墙结构) --毕业设计开题报告.pdfVIP

北京交通大学毕业设计（论文）开题报告

题目：唐山市某小区5号住宅楼设计（剪力墙结构)

学院：土木建筑工程学院专业：土木工程姓名：毛学军学号

文献综述：

一.剪力墙结构体系概述

结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。利用建筑物墙体作为承

受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。剪力墙是钢筋混凝

土高层建筑中重要的基本构件，与竖向承力的框架柱相比，具有竖向高度大，

平面长而厚度相对小等特点，属于混凝土构件中的“薄壁”构件。剪力墙在承

载力和平面内刚度方面都具有突出的优点，但同时由于长度较长而厚度较薄，

需要考虑其剪切变形并避免平面外受力等不利状况。当然，剪力墙结构的缺点

和局限性也是很明显的：主要是剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能

满足公共建筑的使用要求。此外，结构自重往往也较大。

二．高层建筑剪力墙结构体系的应用与发展

在较高的高层建筑中，现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，

在水平荷载作用下侧向变形小，侧向变形是弯曲型，承载力要求也容易满足。

墙体同时也作为围护及房间分隔构件。竖向荷载由楼盖直接传到墙上，因此剪

力墙的间距取决于楼板的跨度。一般情况下，剪力墙间距为3～8m，适用于要

求较小开间的建筑。当采用大模板、滑升模板或隧道模板等先进施工方法时，

施工速度很快，可节省砌筑隔断等工程量。因此，剪力墙结构在住宅及旅馆建

筑中可以得到广泛的应用。

以下两种结构是剪力墙结构体系的发展，可使其应用范围扩大。

1.底部大空间剪力墙结构

在剪力墙结构中，将底层或下部几层部分剪力墙取消，形成部分框支剪力

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墙以扩大使用空间。

框支剪力墙的下部为框支柱，与上部墙体刚度相差悬殊，在地震作用下将

产生很大的侧向变形。关于奥利弗医疗中心主楼的震害分析说明了完全又框支

剪力墙构成的建筑在地震作用下造成的严重危害。因此，在地震区不允许采用

完全的框支剪力墙结构体系。在底层大空间剪力墙结构中，一般应把落地剪力

墙布置在两端或中部，并使纵向、横向墙围成筒体，在底层还要采取加大墙厚、

提高混凝土强度等级等措施加大底层墙的刚度，使整个结构上下刚度差别减

小。上部则应采用开间较小的剪力墙布置方案。因为框支剪力墙承受的剪力大

部分要通过楼板传到落地剪力墙上，落地剪力墙之间的距离要加以限制，墙的

距离与楼板宽度之比不超过3，抗震设计时不超过2～2.5,同时还要加强底层

大空间与上部剪力墙之间的过渡层楼板的整体性和刚性，这层楼板应采用厚度

较大的现浇钢筋混凝土板。在我国，这种底层大空间剪力墙结构已经被广泛应

用。底部多层大空间的剪力墙结构也正在实践和研究中逐步发展。

2.跳层剪力墙结构

跳层剪力墙结构中，剪力墙与柱隔层交替布置。当把多片这样的单元组合

成结构时，相邻两片的剪力墙布置层互相错开，即形成跳层结构。跳层剪力墙

结构的优点是采用跨度不大的楼板，可以获得空间较大的房间，又可避免由柱

形成的软弱层。如果从单片结构看，它的侧向变形将集中在柱层，这对柱的受

力十分不利。但当相邻两片抗侧力结构的剪力墙交替布置时，便可减小柱的侧

向变形，使整个结构出现基本是弯曲型的变形曲线。跳层剪力墙结构在国内尚

无建筑实例，国内在这方面的研究也较少。它的结构设计方法、抗震设计及构

造等问题都需进行进一步的研究和实践，以便取得经验。

三．剪力墙结构的研究方法

1．计算方法的发展

20世纪50年代—70年代后期，由于计算机条件所限，高层建筑结构设计

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基本采用人工手算。随着剪力墙上洞口增设的多少和大小的不同，其变形和受

力也呈现显著的变化，根据理论分析与实验研究的结果，对不同类别的剪力墙

分别发展了适宜的手算方法。到20世纪80年代，计算机在我国得到了很大发

展，微型计算机应用进入到科研及工程设计领域，结构矩阵分析与程序设计在

土木工程领域也得到了广泛应用。其中，以杆件为单元的矩阵位移法在工程设

计中的应用最为广泛，经历了协同工作分析法、空间结构分析法等多种形式。

期间还发展应用了以解析、半解析方法为基础的常微分方程求解器方法以及到

最后的多单元组合的有限元方法。使结构分析包括剪力墙结构