高层剪力墙住宅结构优化设计

摘要

由于我国目前处于城市化建设的高峰期，高层剪力墙结构在一系列住宅建设中被广泛应用。高层建筑建设周期长，投资较大，有必要对其进行整体结构分析及优化设计，以获得最佳结构方案并节约资金投入。
　　本文针对于现阶段开发量较大的高层剪力墙住宅，通过查阅相关文献资料，依据优化设计理论及现行建筑结构规范，研究了从结构体系选型、结构构件及平面布置、结构合理计算分析及调整方法等多角度的结构优化措施，提出了对剪力墙住宅结构优化设计的观点和看法。应用我国最常用的结构设计计算软件PKPM，对某高层剪力墙住宅实例进行了建模计算，在满足国家结构设计标准的情况下，应用本文提出的优化措施对原模型的布置及结构参数等多个方面进行了修改完善，考查了优化前后结构的动力特征、变形特征、内力特征等，并对优化前后结构方案的整体性能进行了对比分析，得知经过优化设计的结构性能得到了普遍的改善，验证了优化设计的必要性和有效性。并且，还统计了两方案的总体经济投入，进一步印证了优化设计是低碳、环保、经济的有效措施。本文还介绍了影响工程造价的因素，提出了多种降低结构造价的实用措施。
　　在建筑设计中应用优化理论，可以使结构更加合理，集安全、实用、经济、美观于一体。采用合理的优化措施之后，可以增强结构的整体工作性能及抗震性能，明显降低结构的工程造价。优化设计在确保结构安全性及满足建筑功能的前提下，可以将有限的资源配置到关键部位，使其充分发挥作用，获得较好的经济指标。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 高层结构优化设计综述

1．2 高层建筑发展现状及特点

1．2．1 高层建筑发展现状

1．2．2 高层结构住宅的特点

1．3 结构优化设计概述

1．3．1 结构优化设计发展历程

1．3．2 结构优化设计层次

1．3．3 结构优化设计中存在的问题

1．4 结构设计软件介绍

1．5 论文研究的主要内容和意义

1．5．1 论文研究的主要内容

1．5．2 论文研究的意义

1．6 小结

第2章 剪力墙结构优化设计分析与研究

2．1 结构优化设计理论

2．1．1 优化的设计组成

2．1．2 优化的数学表达

2．1．3 优化设计研究流程

2．2 剪力墙结构分类和划分标准

2．2．1 剪力墙的定义

2．2．2 剪力墙结构的分类

2．2．3 剪力墙侧移刚度的计算

2．2．4 剪力墙的划分标准

2．3 剪力墙的平面布置原则

2．4 结构的优化原则

2．4．1 剪力墙的优化设计

2．4．2 梁板的优化设计

2．4．3 基于SATWE计算结果的优化设计

2．5 高层结构整体性能计算指标控制

2．5．1 刚度比的控制

2．5．2 周期比的控制

2．5．3 位移比的控制

2．5．4 剪重比的控制

2．5．5 刚重比的控制

2．5．6 楼层抗剪承载力的控制

2．5．7 薄弱层的控制

2．5．8 平均重度的控制

2．5．9 剪力墙轴压比控制

2．5．10 配筋率控制

2．6 小结

第3章 高层剪力墙住宅实例对比分析

3．1 设计参考依据

3．2 工程概况

3．3 设计参数的选取

3．4 优化前后方案整体性能对比

3．4．1 结构模型对比

3．4．2 结构动力特性分析

3．4．3 结构变形特性分析

3．4．4 结构内力特性分析

3．5 小结

第4章 剪力墙结构优化的经济性设计分析

4．1 分析结构经济性的意义

4．2 房地产对结构成本控制的方法分析

4．3 实例验证结构优化的经济性

4．4 建筑成本影响因素

4．5 控制结构成本的措施

4．6 小结

结论与展望

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间发表的论文