時間：2023-07-20 16:31:31
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇建筑結構設計問答及分析，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】剪力墻結構；建筑結構設計；應用
近年來，隨著我國經濟的迅猛發展，城市化進程不斷推進，建筑業發展很快，支柱地位日益凸顯。與此同時，為滿足不斷創新的建筑功能需要，建筑設計方面的方法和方式也日新月益。傳統的建筑結構形式已不能滿足建筑高度所帶來的水平荷載要求。剪力墻結構具有抗水平荷載能力強、抗震性能較好以及滿足建筑空間要求三個特點，迅速在建筑行業普及開來。本文從剪力墻結構設計的主要特點以及剪力墻結構設計的主要原則兩方面，深入探討剪力墻結構在建筑結構設計中的應用。
1.剪力墻結構設計的主要特點
1.1什么是剪力墻結構
在我國傳統的建筑行業中，建筑結構形式大多采用的是框架結構，但近年來隨著社會經濟的發展和人口壓力的加大，高層建筑已成為一種常態，框架結構逐漸不能滿足高層建筑所要求的結構能力，于是剪力墻結構應運而生。在框架結構中抗側力體系是由鋼筋混凝土梁，柱澆筑而成的框架，而剪力墻結構由鋼筋混凝土的墻板代替框架成為建筑的抗側力體系，來抵抗建筑的各種荷載。換言之，剪力墻結構的主要特點就是將建筑物以前用于承擔水平和豎向荷載的框架換成鋼筋混凝土的墻板。剪力墻結構與傳統建筑結構形式相比，可以將混凝土墻板與分隔墻統一進行設計，既減少了二次結構的工程量，也縮短了建設周期。從而加快了工程進度，減少了工程成本和造價，減少了資金的實際投入量。因此，剪力墻結構在建筑結構的設計中發揮著舉足輕重的作用。在一個建筑物當中，如果剪力墻數量過多，會引起巨大的地震作用，因此剪力墻結構中剪力墻的數量并非越多越好。而應通過設計人員的合理布局，充分發揮剪力墻結構的特點，使建筑具有合理的剛度分布和優良的抗震性能。
抗震能力是建筑物的生命，關系到建筑物的安全性能，因此為保證剪力墻結構優良的抗震性能，要合理布置剪力墻的數量和位置，宜沿主軸方向雙向或多向布置，宜使每個方向的側向剛度接近，使之具有較為合理的剛度及整體性，具有較好的抗震性能和變形能力。同時應盡量避免采用短肢剪力墻，當無法避免時，在規定的水平地震作用下，短肢剪力墻承擔的底部傾覆力矩不宜大于結構底部總地震傾覆力矩的50%，。同時應加強短肢剪力墻的抗震構造措施。
1.2剪力墻結構的種類
剪力墻結構具有很多類型，根據實際情況進行搭配使用，而分類的主要依據就是墻體洞口的有無，大小，形狀和位置等，依照這個判據，剪力墻結構大致可分為四種。第一種，實體墻，實體墻分為兩種，一種是開洞的實體墻，另一種是未開洞的實體墻，其中開洞的實體墻所開墻洞的實際面積不得大于整面墻體面積的百分之十五，且洞口間的間距及洞口至墻邊的距離均大于洞口長邊尺寸。實體墻承受荷載的能力很強，具有較強的穩定性和優良的抗震性能。彎矩不會出現異常情況，即不會有突變現象的發生。第二種，整體小開口剪力墻，主要是指墻體中開洞的面積大于整面墻全部面積的百分之十五。但洞口對剪力墻的受力影響仍較小，通常來講，這種類型的剪力墻在水平荷載作用下，由于洞口的存在，墻肢已出現局部彎曲，截面變形仍接近于實體墻。但連梁處極有可能發生突變現象。第三種，雙肢或多肢剪力墻，這種類型的剪力墻沿豎向開有一列或多列較大的洞口，可以簡化為若干個單肢剪力墻通過一系列連梁聯結起來組成，這種類型的剪力墻連梁對墻肢有一定的約束作用，墻肢局部彎矩較大，整個截面正應力已不再呈直線分布。同樣的，這種剪力墻有時會在連梁處出現異常，發生突變現象。第四種，壁式框架剪力墻，這種剪力墻成列布置的洞口很大，且洞口較寬，墻肢寬度相對較小，連梁的剛度接近或大于墻肢的剛度。此種剪力墻的力學性能與框架結構相類似。會出現較多的異常情況，反彎現象會出現在多個樓層當中。
2.剪力墻結構設計的主要原則
2.1結合具體工程，具體問題具體分析
在前期開展的設計活動中，最為忌諱的是不根據具體工程的實際情況而盲目采用剪力墻結構。一個優秀的設計作品，首先應對施工場地進行地質勘探，了解具體的地質情況，然后結合剪力墻結構的相關國家設計標準并結合具體工程的建筑布局及水，電，暖通等其它專業的要求進行具體設計工作，合理布置混凝土抗震墻，以達到在工程中使用剪力墻結構的理想狀態，在突出優勢的同時有效規避缺陷。在剪力墻的設計中需要遵循相關的原則，及一些規范或技術標準方面的限制，保證剪力墻設計達到規范化、標準化、科學化、合理化。
減少建筑物自重和增強建筑物抗震能力是建筑物設計過程中兩項重要的工作，兩者息息相關。而具體到設計工作中就是減輕填充墻的容重及控制剪力墻的數量，這就需要設計人員根據自身經驗，合理布置有效數量的剪力墻，依據其優秀的水平承載能力、抗震能力，在滿足國家規范及相關標準規定的位移，剛重比，扭轉效應等技術指標的前提下，合理布置剪力墻的數量和位置，用盡量少的剪力墻來獲得較好的抗震性能和變形能力。從而有效節約資金，降低工程造價。
2.2抓住問題的關鍵，并妥善處理
一般建筑物的各樓層具有重復性，因此設計時要把握要點，這樣既能提高工作效率，又能抓住關鍵部位并細致的處理。由于建筑物各樓層之間存在扭轉變形和剪切變形，而設計的目的就是對這兩種變形進行有效的處理和改善、協調。布置復雜的建筑，扭轉變形和剪切變形難于調和，地震作用明顯，應盡量避免。目前使用最多的控制變形的方法就是增加豎向構件的數量，但如若豎向構件的數量控制不合理的話，則會使地震作用增大，危害建筑自身安全，從而使得剪力墻無法發揮自身的優勢。總之，設計師進行建筑物結構設計時，要對建筑物的變形進行有效地控制，協調建筑物各樓層之間的扭轉變形和剪切變形，建筑造型盡量簡潔，明快。避免不必要的內縮和外挑。而這些變形的控制也不能僅僅依靠豎向構件的數量來實現，還需尋找其它更為有效的方法。這就需要設計人員在工作過程中，不斷積累經驗，抓住問題的關鍵，充分發揮剪力墻結構自身的優勢。
3.小結
前期的設計工作中，建筑設計各專業人員要充分根據剪力墻結構的特點，結合建筑物具體的情況，如使用途徑、建筑布局、工期等基本情況，來對剪力墻結構進行科學的設計，以保證在整個建筑設計中能較為明顯的體現出由于剪力墻的運用而帶來的巨大優勢。使剪力墻結構的應用可以使建筑物達到預期的社會效益和經濟效益，同時應保證建筑物的安全性和穩定性。建筑設計各專墻設計使業人員在對剪力用的過程中也要注意克服其存在的相關缺陷，揚長避短。只有各專業設計人員的密切配合，互相探討，才能在設計過程中減少失誤和浪費，體現巨大的經濟價值和社會價值。
參考文獻
[1]齊楠.淺議高層建筑剪力墻結構設計[J].黑龍江科技信息.2011（17）
[2]李捍文.剪力墻結構在建筑結構設計中的應用分析[J].科技創新與應用，2012，4（中）. [3]《高層建筑混凝土結構技術規程》，中國建筑工業出版社
[4]朱炳寅.建筑結構設計問答及分析（第二版）.北京：中國建筑工業出版社，2013
關鍵詞：結構設計；剪力墻；懸臂梁；剛度；軸壓比；連梁；概念設計中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A
現澆鋼筋混凝土剪力墻結構適用于住宅、公寓、飯店、醫院病房樓等平面墻體布置較多的建筑。由于沒有梁、柱等外露與凸出，剪力墻結構便于房間內部布置，填充墻的布置大大減少，鋼筋混凝土墻整體施工，有利于縮短工期。剪力墻，顧名思義，抗風墻。剪力墻可以認為長寬比很大的柱，由于剪力墻截面很長，相對受壓區高度高，構件有很大的延性。所以在抗震性能和使用性能的雙重要求下，剪力墻結構得到廣泛使用。
剪力墻按抗震性能分類
一般剪力墻，是指各肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻結構。此類剪力墻一般只會出現大偏心受壓，配筋基本上按構造配筋，破壞屬于延性破壞。
短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm，各墻肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。此類剪力墻，易出現小偏心受壓，配筋也易出現計算配筋，延性較低。
具有較多短肢剪力墻的剪力墻的結構，是指在規定的水平地震力作用下，短肢剪力墻承擔的底部傾覆力矩不小于結構底部總傾覆力矩的30%的剪力墻結構。
剪力墻的受力模型
剪力墻在水平均布荷載作用下可以簡化為懸臂梁受力。以一根高度為H的懸臂梁受到均布荷載q為例，底部剪力、底部彎矩和頂部位移分別為：
（均布荷載）
V——底部截面剪力；——剪力不均勻系數
剪力墻的布置
剪力墻是為抵抗變形而設置的，因此剪力墻的布置首先滿足結構的位移比要求。高層建筑位移要求詳見高規表3.7.3
由于剪力墻的水平剪力是按等效抗彎剛度進行分配，剪力墻的水平布置要均勻、對稱、周邊，要避免水平凹凸不規則。剪力墻亦設置成雙向抗側力系，兩個方向的剛度不宜相差過大，盡量使剛心和質心重合。剪力墻宜布置成T型、L型、型等帶有有效翼緣的構件形式，避免一字墻，特別是一字型短墻。
剪力墻的豎向布置要規則、均勻，避免大的外挑和收進。上下布置要連續，貫穿全高，避免剛度突變，洞口宜成列布置，形成明確的聯肢墻。上下洞口錯洞布置時，要設置暗框架梁柱體系。
在水平荷載作用下，剪力墻的破壞形式和剪跨比有關，各墻段的高厚比3時，剪力墻以彎曲變形為主，延性較好。因此剪力墻各個墻段的墻長不宜大于8m，各墻段的長寬比不宜小于3.
剪力墻的特點是平面內剛度及承載力大，而平面外剛度及承載力很小。當有水平構件與剪力墻平面外連接時，為控制剪力墻平面外彎矩，可按高規7.1.6條采取加強措施。
剪力墻的截面及軸壓比限值
剪力墻的厚度與框架柱截面一樣，與軸壓比有關，與框架柱不同的是剪力墻厚度一般較小，因此在壓力作用下，還應保證其穩定性。抗規6.4.2條要求剪力墻軸壓比不超過下表限值
短肢剪力墻要求更嚴，詳見高規7.2.2條
剪力墻的最小厚度
關于底部加強部位:加強剪力墻底部的抗剪能力，實現強剪弱彎的目的。
連梁的概念與布置
弱連梁：連梁跨高比5時，連梁以彎曲變形為主，剪切變形不計。這種連梁由于線剛度較小，對剪力墻的約束較弱，在水平荷載作用下對結構的側向剛度影響較小。因此認為這種梁主要承擔豎向荷載，高規7.1.3條弱連梁按框架梁設計。
強連梁：連梁的跨高比2.5，此種連梁以剪切變形為主，彎曲變形忽略不計。這種連梁對剪力墻約束很強，主要承擔水平荷載，豎向荷載作用下彎矩非常小。
在PKPM—SATWE計算模型中：對于弱連梁，采用梁的輸入方式；對于強連梁按剪力墻開洞形成連梁；對于52.5的連梁，兩種方式均可。值得注意的是，按這兩種方式建模剛度有很大差別。按連梁設計，剛度進行折減，折減系數一般取0.50.7。按框架梁設計，考慮現澆板翼緣作用，剛度進行放大，放大系數一般取1.32.0。
結束語
綜上所述，剪力墻結構設計中，一些概念是很重要的。本文從概念設計上整體論述了剪力墻結構設計的內容，因為是淺議，還有很多內容沒有展開。要想做好剪力墻結構設計，還需要設計者們不斷學習。通過本文想達到的目的就是，做結構設計一定要把握重概念、輕精度的主線。
參考文獻
高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）.北京:中國建筑工業出版社，2010.
建筑抗震設計規范（GB50011-2010）. 北京:中國建筑工業出版社，2010.
關鍵詞：位移比超限、平衡剛度、加厚結構板面、包絡設計、手算、單向細長柱、剛度突變、鞭鞘作用、雙層配筋、
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
伴隨經濟的快速發展，我國人民的生活水平日益提高，對文化藝術的需求越來越大，各種形態的藝術館、名人紀念館、音樂廳、文化廣場應運而生。通常這類公共建筑的形體結構相對復雜，其抗震設計也有較高要求。為此結構工程師應該在熟悉運用規范的同時，更多的從概念設計的角度出發，做到點、線、面結合，力求做出經濟合理的建筑。這里以本市新建的譚逢敬藝術院為例做分析。
設計效果圖 二層平面
譚逢敬藝術院由香港開平同鄉會永遠榮譽會長譚逢敬先生和開平市人民政府共同投資興建，是集市文聯、市美術館、市文藝家之家等文化機構和文化設施于一體的多功能綜合性藝術大樓，同時也是該市藝術人才活動、培訓、創作、展示、交流、收藏的基地。工程于2010年9月動工，于2011年4月封頂。
一.工程概況
1.1地理環境
該工程位于開平市長沙區東興大道A8A號，周邊環境優美，交通便利，區域位置極其優越。建筑物高度29.4m，總建筑面積7913.5平方米。場地類別為II類，設計地震分組第一組，基本風壓0.6kN/，地面粗糙度C類，本地區抗震設防烈度為六度。
1.2 基本構架
整體形狀為多個大小不一、圓心不共點且高低錯落的圓弧相交嵌套而成，東西兩翼向外傾斜突出；夾層處僅留有不到標準層一半的面積，作為內部的辦公區，其余部分與首層組成跨層式的中空展示大堂。各層平面上出其不意的收縮造就了多個空間開闊的廳堂；逐層的收縮，最終剩下鐘擺狀的六層，其面積只有標準層的40%多。于正門設置的跨度10米混凝土雨篷、過分傾斜的斜角、不小的天面消防水池。空間結構復雜，但又要保證其合理的運作，就要對存在的矛盾與設計進行分析改善。
二. 結構設計概況與分析
該樓為七層框架-剪力墻結構，局部有跨層結構。考慮結構的重要性后，按抗震設防烈度為六度，框架及剪力墻抗震等級均取為三級進行結構設計（設計階段執行08版抗震規范,從現行2010版規范看來，依然滿足要求）。經過試算，結構的周期比，剪重比基本滿足要求，累加振型參與質量在60個振型后也達到90%以上，但是仍存在以下幾個方面的問題要處理：
2.1 位移超限比的處理
該樓東西兩翼向外突出較多，其兩端最大距離達到63米，結構初步試算結果也表明層間位移比為1.65，超過規范允許范圍，易造成結構失穩的危險。如果簡單加設抗震縫當然可以解決問題，但是這樣顯然會破壞建筑的立面感觀,而且不便于施工。
由于東翼電梯井已經是剪力墻，故決定在西側的樓梯間和輔助用房設置剪力墻,用以平衡兩翼端的剛度，并在兩翼處設置后澆帶。經過調整以后，結構層間位移比減少到了1.47，符合規范要求了，但是該結構的剪力墻較少，不能成為結構的第二道防線。故要采取構造措施加厚剪力墻周圍的樓板厚度以利于水平力傳遞；另外還要對結構進行包絡設計，即取消計算模型中的剪力墻進行補充計算，取兩次計算結構的包絡值進行設計。
2.2 跨層及較大開洞處的結構處理
由于夾層局部有跨層結構，而計算機程序不能區分跨層，因此無法得到真正的跨層結構位移比值，所以需要通過手算進行復核，把該處的樓層位移除以實際的層高得到真實值。經過手算，北面層間位移比為1.46滿足規范要求。
入口兩側外墻柱子均為多層開洞處的柱子，雖然不是跨層，但是單向最大高度為21.6m，故也可視為單向細長柱，需要手算確定其截面等效、穩定性及配筋值，同時還要加強洞口周邊的樓板厚度和配筋值。
2.3 立面不規則的處理
出于立面上的造型需要，該樓逐層收縮，到六層面積只有標準層的40%，造成結構上側向剛度的不規則問題。不但剛度突變部位會出現應力現象，同時也加大了結構頂部的鞭鞘作用。因而必須取構造措施加強結構軟弱處的連接，使得上部的水平力可以順利向下傳遞。本工程參考了帶裙樓的高層建筑的處理方法：
1、加強立面突變處的上下層的樓板厚度，并采用雙層雙向配筋，且最小配筋率取到0.3%；
2、加大立面突變處柱子的縱筋最小配筋率并使箍筋全長加密，剪力墻則人工指定邊緣構件為約束邊緣構件，以上柱子和剪力墻的加強范圍均從基礎起到立面突變的上一層。
2.4 考慮樓梯間的支撐作用進行整體計算
在08版的抗震規范中已經明確提出整體計算中要考慮樓梯對結構計算結果的影響。本樓樓梯間數量達到3個，樓梯與主體的相對剛度自然不可忽視，故整體計算中按照規范要求加入了樓梯間，另外還采取以下措施進行加強：
1、所有樓梯板均地面雙層配筋，以前的設計中簡單的認為樓梯板是兩端簡支的受彎構件，跨中板面可以不配鋼筋。但是汶川地震表明，地震中樓梯板會受到拉力，故必須雙層配筋；
2、樓梯板的半平臺會把樓梯間的柱子變成短柱，故此處的框架柱的箍筋必須全長加密；
3、由于樓梯對主體結構的影響集中在底部，故還對底下兩層的樓梯板配筋進行加強，并提高梯間柱的抗剪承載力。
2.5 正門混凝土雨篷設計
原設計中該雨篷為鋼結構雨篷，應建設單位提出要求改為混凝土結構。雨篷跨度大（深度10米，寬度14米），若做成懸臂梁受力不合理，另外混凝土自重也太大，如何處理是一個難題。和建筑師商議后，把雨篷中間的梁伸入兩旁的混凝土柱中，同時把部分的混凝土板換成玻璃板。經過這樣修改，雨篷梁截面大大減少，受力也合理多了，而且玻璃的使用增加了入口的亮度，一舉多得。
2.6 預應力管樁的使用
勘察資料顯示本工程第1~5層為低承載力、較高壓縮性的軟弱土層，厚度較大，不適宜做天然基礎，而第6層為強風化泥質粉砂巖，強度較高，適合做為深基礎的持力層。所以本工程決定使用混凝土預應力管樁。另外為了增強基礎的整體性，盡量使用三樁及以上的承臺，并且力求每個承臺在兩個相互垂直的方向都有連接。
三. 結語
公共建筑體型復雜，功能要求多樣，結構設計人員設計時須從概念設計的角度出發，結合實際情況，善于借助結構設計軟件進行分析，又不盲目相信軟件，做全方位的考慮，多手段的驗算，才能把結構的經濟與安全把握好，落到實處，即方便施工，也為日后項目的使用做最堅實的保障。
藝術院竣工至今已有兩年多，其設計獨特，施工質量優良，不僅接納了來自各地的文化交流，還成為本地的藝術培育基地，可謂開平市的現代地標性建筑。在受到建設單位和社會各界好評的同時，還獲得了江門市第十二次優秀工程勘察、第十五次優秀工程設計獎優秀設計一等獎。
作者簡介：
李鴻就 結構工程師 2001年畢業于廣東省江門市五邑大學 土木工程系
參考文獻：
1. 建筑抗震設計規范（GB50011-2010）
2. 建筑地基基礎設計規范（GBJ50007-2012）
1.框剪結構受力特點
框剪結構的受力特點是框架和剪力墻結構兩種不同的抗側力結構組成的新的受力結構形式，在下部樓層剪力墻的位移較小，它拉著框架按彎曲型曲線變形，剪力墻承受大部分水平力，上部樓層則相反，剪力墻位移越來越大，有外側的趨勢，而框架則有內收的趨勢，框架拉剪力墻按剪切型曲線變形，框架除了負擔荷載產生的水平力外，還額外負擔了把剪力墻拉回來的附加水平力，剪力墻不但不承受荷載產生的水平力，還因為給框架一個附加水平力而承受負剪力，所以上部樓層即使外荷載產生的樓層剪力很小，框架中也出現相當大的剪力。
2.框剪結構剪力墻布置
框架剪力墻結構中的剪力墻可以單獨設置，也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體，一般來說，剪力墻布置的越多，抗震越有利，但無限制的增加剪力墻會增加造價，而且無法發揮框剪結構的優越性。另外我們知道，增加剪力墻以后，結構剛度增加，自振周期就會縮短。一般我們的建筑物自振周期應該在Tg～5Tg（Tg為特征周期），在這個區段里，周期縮短會增大地震作用效應，而且幅度挺大，對材料的消耗又會大大增加。
那么合理的剪力墻數量應該是多少呢，理論上講同時都滿足規范的要求時，最少的剪力墻數量最優。滿足規范的位移限制要求，滿足剪力墻承受的地震傾覆力矩不小于總傾覆力矩的50%，且為了使框架充分發揮作用，滿足框架承受樓層剪力不小于0.2Fek，這時的剪力墻數量最合理。
框架-抗震墻結構在實際工程中運用布置要點是：抗震墻的數量以滿足剛度即滿足層間位移限值為宜，位置相對靈活，應遵循 “”即“對稱、均勻、周邊、連續”，應符合規范相關的具體規定。
在方案階段，從概念上來布置剪力墻?！陡咭帯?.1.7，8.18條就是框剪結構中剪力墻布置的一些概念性要求，結合本人的一些經驗，說說布置剪力墻的步驟：首先考慮建筑物的周邊，可以從四角到四邊均勻布置，然后考慮樓電梯間，再考慮一些平面轉角處，最后看看剪力墻間距較大的位置中間點綴一兩片墻。剪力墻最好布置成非一字形，兩個方向都要布，宜短不宜長，個人認為在開始布置時只要滿足一般剪力墻的最小長度即可，后面可以根據計算要求加長，應該說按照這種要求布置出來的平面看起來是很舒服的。總之框剪結構中的剪力墻布置應該是有目的的和點綴性的，切忌一上來就大片的布置剪力墻。
在計算階段SATWE計算結果：
（1）周期
合理的第一周期范圍，《全國技術措施》上講在0.08～0.12N（N為層數），超出這個范圍，說明結構太剛或太柔，剪力墻太多或太少，可以作相應的調整，當然在這個范圍內以周期長一點為佳。周期比不滿足規范要求，說明結構的抗扭剛度相對于側移剛度較小，扭轉效應過大，結構抗側力構件布置不合理。調整改變結構布置，提高結構的扭轉剛度；總的調整原則是加強結構墻、柱或梁的剛度，適當削弱結構中間墻、柱的剛度。
（2）剪重比
剪重比是否滿足規范要求，不滿足說明抗惻剛度不足，地震力偏小?？砂聪铝腥N情況進行調整：
a）當地震剪力偏小而層間側移角又偏大時，說明結構過柔，宜適當加大墻、柱截面，提高剛度；
b）當地震剪力偏大而層間側移角又偏小時，說明結構過剛，宜適當減小墻、柱截面，降低剛度以取得合適的經濟技術指標；
c）當地震剪力偏小而層間側移角又恰當時，可在SATWE的“調整信息”中的“全樓地震作用放大系數”中輸入大于1的系數增大地震作用，以滿足剪重比要求。
3.位移
層間位移角應不大于1/800，這也是衡量結構抗側剛度的一個指標，太大太小都應該先找出這個位置，再作相應調整。不考慮偶然偏心時的位移比一般應該都在1.2以內，考慮偶然偏心時，只要不大于1.4即可，這是衡量扭轉剛度的一個指標，不滿足時應該先考慮建筑物周邊抗側力構件的調整（對于長條形建筑就是長方向兩側），可以增大剪力墻，也可以加高連梁等。
4.框架抗傾覆力矩占總抗傾覆力矩的比例
框架抗傾覆力矩占總抗傾覆力矩的比例兩個方向接近且在20%～40%間較好。軟件給出了每一層的比例，只要底部加強部位滿足即可，根據框剪結構的受力特性，框架所承擔的抗傾覆力矩是越往上越大的。高規8.1.4條，框架總剪力在不小于0.2V0時不需要調整，是利用材料最充分的，但經過前面的幾輪調整，要做到這一點不容易，做不到就要按規范要求放大，放大系數接近1.0較好。
參考文獻：
[1]《高層建筑鋼筋混凝土結構技術規程》 JGJ3-2010
[2]《建筑抗震設計規范》GB50011-2010
【關鍵詞】砌體房屋；裂縫成因；裂縫控制
一、裂縫產生的原因：
（1）溫度裂縫。主要由屋蓋和墻體溫度差異變形應力過大產生的砌體房屋頂層兩端墻體上的裂縫。砌體結構中受溫度變化較大的區域是鋼筋混凝土屋蓋及外墻。溫度的變化使鋼筋混凝土樓蓋產生伸縮變形，鋼筋混凝土樓蓋本身對溫度變化有一定的承受能力，由于鋼筋混凝土其樓蓋在其平面內剛度很大，常引起頂層鋼筋混凝土樓蓋下墻體的裂縫。
（2）干縮裂縫。主要由干縮性較大的砌塊隨著含水率的降低而產生較大的干縮變形。尤其是冬天采暖的北方地區，夏秋季節空氣濕度大，冬春季節空氣干燥，年干濕變化大，干縮變形更為明顯。干縮變形早起發展較快，以后逐步變慢。但干縮厚遇濕又會膨脹，脫水后再次干縮，但干縮值較小，約為第一次的80%。這類干縮變形引起的裂縫分布廣、數量多，開裂的程度也比較嚴重。
（3）溫度和干縮裂縫。在大多數情況下，墻體裂縫由兩種或多種因素共同作用所致，但在建筑上人能呈現出以溫度或是以干縮為主的裂縫特征。
（4）地基沉降不均勻。是墻體產生內傾的斜向裂縫的主要原因。
二、砌體房屋的裂縫控制標準
砌體的裂縫寬度應控制在允許范圍內，所謂“允許裂縫寬度”包含下列兩層意思：一是指裂縫對砌體的承載力和耐久性影響很小，應不大于鋼筋混凝土結構；二是指裂縫在人的感觀可以接受的程度。一般情況下允許裂縫寬度不應超過0.3mm，有特殊要求時，不宜超過0.2mm。
三、防治或減輕墻體開裂的主要措施
在正常使用情況下， 應在墻體中設置伸縮縫。伸縮縫應設在因溫度和收縮變形引起應力集中、砌體產生裂縫可能性最大處。
房屋頂層墻體，宜根據情況采取下列措施：1.屋面應設置保溫、隔熱層；2.屋面保溫（隔熱）層或屋面剛性面層及砂漿找平應設置分隔縫，分隔縫間距不宜大于6m，其縫寬不小于30mm，并與女兒墻隔開。3.采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋。4.頂層屋面板下設置鋼筋混凝土圈梁，并沿內外墻拉通，房屋兩端圈梁下的墻體內宜設置水平鋼筋。5.頂層墻體有門窗等洞口時，在過梁上的水平灰縫內設置2～3道焊接鋼筋網片或2根直徑6mm鋼筋，焊接鋼筋網片或鋼筋應伸入洞口兩端墻體內不小于600mm。6.頂層及女兒墻砂漿強度等級不低于M7.5（Mb7.5、Ms7.5）。7.女兒墻應設置構造柱，構造柱間距不宜大于4m，構造柱應伸至女兒墻頂并與現澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一起。8.對頂層墻體施加豎向應力。
房屋底層墻體，宜根據情況采取下列措施：1.增大基礎圈梁的剛度。2、在底層的窗臺底下墻體灰縫內設置3道焊接鋼筋網片或2根直徑6mm鋼筋，并伸入兩邊窗間墻內內不小于600mm。
在每層門、窗過梁上方的水平灰縫內及窗臺下第一和第二道水平灰縫內，宜設置焊接鋼筋網片或2根直徑6mm鋼筋，焊接鋼筋網片或鋼筋應伸入兩邊窗間墻內不小于600mm。當墻長大于5m時，宜在每層墻高度中部設置2～3道焊接鋼筋網片或3根直徑6mm鋼筋，豎向間距為500mm。
房屋兩端和底層第一、第二開間門窗洞處，可采取下列措施：1.在門窗洞口兩邊墻體的水平灰縫中，設置長度不小于900mm、豎向間距為400mm的2根直徑4mm的焊接鋼筋網片。2.在頂層和底層設置通長鋼筋混凝土窗臺梁，窗臺梁高度宜為砌塊高度的模數，梁內縱筋不小于4根，直徑不小于10mm，箍筋直徑不小于6mm，間距不大于200mm，混凝土強度等級不低于C20。3.在混凝土砌塊房屋門窗洞口兩側不少于一個孔洞中設置直徑不小于12mm的豎向鋼筋，豎向鋼筋應在樓層圈梁或基礎內錨固，孔洞用不低于Cb20混凝土灌實。
填充墻砌體與梁、柱或混凝土墻體結合的截面處（包括內、外墻），宜在粉刷前設置鋼筋網片，網片寬度可取400mm，并沿界面縫兩側各延伸200mm，或采取其他有效的防裂、蓋縫措施。
當房屋剛度較大時，可在窗臺下或窗臺角處墻體內、在墻體高度或厚度突然變化出設置豎向控制縫。豎向控制縫寬度不宜小于25mm，縫內填宜壓縮性能好的填充材料，且外部用密封材料密封，并采用不吸水的、閉孔發泡聚乙烯實心圓棒（背襯）作為密封膏的隔離物。夾心復合墻的外葉墻已在建筑墻體適當部位設置控制縫，其間距以為6～8m。
結束語
裂縫已成為房屋建筑的通病之一，尤其是砌體結構由于其抗拉強度低，在荷載作用下，更容易出現裂縫。雖然形式多種多樣，有豎向裂縫、水平裂縫、八字形裂縫等，其產生的主要原因也是多種，有地基不均勻沉降、溫度變化、材料差異、施工質量控制不嚴等，因此防治難度相當大。但是只要我們認真分析每一種裂縫的原因，并針對性的采取有效的措施，處理得當，施工管理人員增強質量意識，防治裂縫的產生是可行的。
參考文獻：
[1]朱炳寅。建筑結構設計問答及分析，2009，（11）
[2]GB50003-2011 砌體結構設計規范
關鍵詞：剛性樓板假定、彈性樓板假定、彈性樓板6、彈性樓板3、彈性膜、平面內剛度
Abstract: the engineering structural design process, usually the design personnel in how to use rigid floor assumptions and elastic floor assume that the existence of concept not clear, design to bring to waste or hidden trouble. This paper focuses on the basis, the paper they regulate mechanics principle, adaptability and application methods, to aid in the design personnel in actual design process, safe and economical design reasonable.
Keywords: rigid floor assumptions, elastic floor assumptions, elastic floor 6, elastic floor 3, elastic membrane, plane within stiffness
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
工程結構設計過程中，往往因設計人員對剛性樓板假定與彈性樓板假定的概念不清晰，而不能在設計中合理地應用，導致設計結果存在不經濟或不安全的因素。本文結合設計實例，側重于闡述剛性樓板假定與彈性樓板假定的規范依據、力學原理、適應性及應用方法，以助于設計人員在今后的工程設計過程中進行合理、安全經濟的設計。
二、剛性樓板假定與彈性樓板假定的原理簡介
剛性樓板假定：其含義是假定樓板平面內剛度無限大，平面外剛度為零。
彈性樓板6：是采用殼單元來計算樓板平面內與平面外的剛度。
彈性樓板3：是假定樓板平面內無限剛，同時真實計算平面外的剛度。
彈性膜：是采用平面應力膜單元來計算樓板平面內剛度，同時忽略平面外的剛度。
三、理論運用分析
1、理論運用
《高層建筑混凝土結構技術規程》（以下簡稱《高規》）5.1.5條規定，“進行高層內力與位移計算時，可假定樓板在其自身平面內為無限剛?！边@一剛性樓板假定，其目的是為了使結構設計概念明確，計算簡便，在電算過程中，效率明顯提高。因剛性樓板假定使結構在每層板上只有3個公共自由度，即兩個平移自由度μ、υ和一個繞豎軸扭轉的自由度θz，在板內的每個節點的獨立自由度也只有3個（θx、θy、ω）；在采用剛性樓板假定時，忽略了樓板的平面外剛度，使結構總剛度偏小。在結構整體計算中，往往為了考慮梁側樓板對梁剛度的貢獻，而根據經驗對梁剛度放大1.2～2倍，其目的就在于此。
《高規》5.1.5條規定，“當樓板會產生較明顯的面內變形時，計算應考慮樓板的面內變形?！睆椥詷前?采用的殼單元模型，可真實的計算板面內剛度，考慮面內變形，同時還真實的計算板面外剛度大小，并且通過面外剛度傳遞部分的豎向荷載，是最符合工程真實受力情況的假定。
《高規》10.2.14條規定，“轉換厚板的厚度可由抗彎、抗剪、抗沖切計算確定。”彈性樓板3假定是針對厚板轉換的厚板提出來的。由于厚板較厚，面內剛度很大，面外剛度也較大，此時面外剛度是傳遞結構應力的關鍵，通過板的面外剛度來改變傳力途徑，將厚板以上部分的力傳遞到厚板下面的結構。PKPM程序采用中厚板的變曲單元來計算樓板的面外剛度。因此彈性樓板3假定主要適合厚板轉換結構的分析計算。
《建筑抗震設計規范》（以下簡稱《抗震規范》）3.4.4條規定，“凹凸不規則或樓板局部不連續時，應采用符合樓板平面內實際剛度變化的計算模型；高烈度或不規則程度較大時，宜計入樓板局部變形的影響?！?《高規》4.3.6條規定，“當樓板平面比較狹長、有較大的凹入和開洞而使樓板有較大削弱時，應在設計中考慮樓板削弱產生的不利影響?！睆椥阅ぜ俣ㄕ鎸嵱嬎銟前迤矫鎯葎偠龋雎詷前迤矫嫱鈩偠仁欠仙鲜鲆幏兑蟮囊环N假定。彈性膜假定通常被建議用于空曠的工業廠房和體育場館的樓板、樓板局部開大洞形成的狹長板帶、有效寬度狹窄的環形樓板。
2、分析
通過上述比較，我們可以知道剛性樓板、彈性樓板6、彈性樓板3、彈性膜四種假定下的樓板，主要存在的區別在于平面內剛度是取無限剛或是真實剛度以及平面外剛度的考慮與否。
從理論上說，彈性樓板6是最符合工程真實受力情況的，可以應用于任何工程。
而另外三種樓板假定皆是根據不同的工程情況對樓板剛度計算進行了不同程度的簡化。
采用剛性樓板假定時，認為所有的豎向荷載都是由梁來承擔，板僅作為了安全儲備，因此這種假定是最不符合工程實際的，而采用彈性樓板6和彈性樓板3假定時，部分樓面荷載將通過樓板的面外剛度直接傳遞給豎向構件，將使梁彎矩減小，從而梁配筋相應減小。明顯后者更能反應實際受力情況，符合強柱弱梁的設計理念，在保證安全的前提下，同時兼顧了經濟性。
四、工程應用中的計算比較
本工程位于山東省濟南市，建筑高度52.5米，地上18層，剪力墻結構?？拐鹪O防類別為丙類，抗震設防烈度為7度，剪力墻抗震等級為三級，基本風壓W0=0.45（按50年一遇），地面粗糙度類別為B。下面分別采用SATWE和PMSAP軟件對模型進行計算，并比較分析在剛性樓板假定、彈性樓板6、彈性樓板3及彈性膜假定下的計算結果。
1、不同板假定對結構的影響
在一般的多、高層結構分析中，采用剛性樓板假定，樓板不參加整體結構的計算，它對于結構整體性能的影響往往作為梁翼緣或通過一些經驗調整系數來體現。如果采用彈性樓板假定，在SATWE和PMSAP軟件中，可以通過“多邊形樓板單元”進行模擬，進行整體結構分析，這樣做一方面比較準確地考慮了樓板對整體結構性能的影響，同時還可以計算樓板的應力和配筋。由于樓板的計算結果同梁、柱、墻一樣是從整體計算分析中得出，嚴格考慮了樓層之間、構件之間的耦合作用及地震作用的CQC組合，因而精度較高，更能保障設計的安全性、合理性。對于樓板采用的這種整體分析和設計方法，是采用剛性樓板假定所不具備的。通過對工程的計算結果表明，剛性板的計算周期比彈性板的計算周期大，結構總剛偏小，地震力偏小，結構偏于不安全。
2、對柱、墻的影響
SATWE采用的是在殼元基礎上凝聚而成的墻元模型；PMSAP采用的是精度高、適應性強的殼元模型，兩者使用的單元模型同屬一類。在剛性樓板假定下，其將樓面荷載全部傳遞給樓面梁，再由樓面梁傳遞給豎向構件（柱或墻），傳力途徑明確但有時不完全符合實際情況；而使用彈性樓板6或彈性樓板3的假定后，樓板在面外剛度非0的情況下，對全樓的結構做完全的有限元分析，將樓面荷載以剛度大小按有限元傳力途徑傳遞給梁或墻。所得出的計算結果表明：剛性樓板假定的柱、墻計算結果小于彈性樓板假定。
通過上述比較可知，在常規工程下，亦可真實地考慮樓板的面內剛度及面外剛度，以期達到更接近真實情況的計算結果和配筋結果。
五、結論
除了規范對計算結構的位移、周期要求使用剛性樓板假定的情況，雖然剛性樓板假定依然適用大多數的常規工程，但是由于假定自身對計算的簡化原因，以及對一些經驗系數不同取值等因素，并且剛性假定下的豎向荷載傳力途徑與真實情況不符，而造成了計算結果與實際的偏差，最終影響了構件的配筋。在如今提倡的安全、經濟的發展環境下是不合適的。相反，彈性樓板6這種最符合工程實際情況的假定可以很好地避免上述剛性樓板假定產生的偏差。因此，在計算速度越來越快的今天，在常規工程在應用彈性樓板6假定對工程進行計算配筋是既合理又安全經濟的。而在不同的工程情況下，依然可以考慮采用面內無限剛或面外剛度為0的彈性樓板3假定或彈性膜假定。
參考文獻：
【1】混凝土結構設計規范（GB50010-2010），中國建筑工業出版社，2011
【2】建筑抗震設計規范（GB50011-2010），中國建筑工業出版社，2010
【3】高層建筑混凝土結構技術規程（JGJ3-2010）,中國建筑工業出版社，2011
