某高层住宅剪力墙结构设计及优化

摘要

钢筋混凝土剪力墙结构，因其抗侧刚度大，抵抗风荷载、地震荷载的能力强，在高层住宅建筑中的优越性十分明显。并且，它可以将分隔墙与承重墙结合使用，做到房间内不出现露梁、露柱且隔音、防火效果好。
　　本文以实际工程为背景，根据剪力墙优化设计原则，推导出在地震荷载作用下，结构等效抗侧刚度的计算公式。并以等效刚度为设计变量，以结构的混凝土用量最小为目标函数，以规范对控制参数的要求为约束条件，由此建立数学最优刚度模型。从剪力墙结构设计理论出发，按照结构方案设计-结构分析-构件设计-施工图绘制四个步骤，总结剪力墙结构设计的要点及难点。
　　首先，对剪力墙结构从受力、设计理论及建造成本等方面出发，改变结构的布置及剪力墙洞口率，建立三个备选的结构布置待优化方案。其次，使用 SATWE结构程序分析剪力墙结构计算模型，在计算参数设置准确及合理的前提下，对三个模型计算结果中的位移比、剪重比、周期比、层刚度比等需要控制的指标进行对比并进行经济分析，确定较为合理的结构优化方案；经过综合分析，探讨影响剪力墙结构受力的关键因素。最后，总结计算结果及规范要求对剪力墙结构构件设计问题进行总结并提出建议。
　　本文从剪力墙结构的设计理念的角度出发，结合实际工程项目对常规住宅结构设计进行较为全面的总结分析。

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第 1章 绪论

1.1 高层建筑发展和特点

1.2 剪力墙的工程应用及特点

1.3 本文选题背景及主要内容

第 2章 剪力墙结构分析方法及优化设计

2.1 剪力墙结构计算基本假定

2.2 剪力墙结构在水平荷载作用下的内力及位移计算

2.3 剪力墙平面协同工作分析

2.4 剪力墙结构优化设计方法

2.5 剪力墙结构在水平荷载作用下抗侧刚度优化计算

2.6 本章小结

第 3章 结构设计方案的优化

3.1 工程背景

3.2 结构选型

3.3 结构优化设计方案

3.4 计算参数的选取

3.5 计算结果分析

3.6 本章小结

第 4 章 结构构件设计及施工图绘制

4.1 剪力墙的设计及施工图绘制

4.2 板、基础的设计及施工图绘制

4.3 施工图绘制总结

4.4 本章总结

第 5章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢

附录 A 某高层住宅结构施工图