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剪力墙结构由于其抗侧移刚度大,能有效地减小侧移,具有一定的延性,已逐渐成为高层建筑中广泛应用的一种体系。因此,对高层住宅剪力墙结构的力学性能进行研究具有重要的理论与工程实践意义。
本文以东营市柏年大厦高层住宅楼为研究对象,应用SATWE结构分析软件,就高层建筑结构设计中涉及到的墙率、墙厚、混凝土强度等级以及层高、层数等因素的相互关系进行了较为系统的分析,主要内容包括:
1、在建立剪力墙结构力学模型的基础上,考虑了墙率、墙厚和混凝土强度等级等因素对高层住宅剪力墙结构力学特性的影响,定量分析了结构位移角、地震剪力、自振周期、刚重比等力学特性参数的变化规律;
2、建筑物高度和层数与剪力墙厚度设计密切相关。本文研究了给定结构位移角条件(1/1300)下,不同建筑物层数、层高时的墙厚尺寸变化规律。结果表明:当高层住宅剪力墙结构的高宽比大于4时,结构受弯曲破坏,导致刚度大幅度降低;此时结构层高是影响结构刚度的重要因素。层高增加会导致结构抗侧移刚度的显著减弱,且层高对结构抗侧移刚度的影响要比结构层数对结构抗侧移刚度的影响要大;
3、基于上述定量分析结果,本文最后就高层剪力墙结构设计中的有关问题进行了讨论,为高层结构设计提供了部分定量数据和依据。