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高层课程设计指导书 高层结构剪力墙设计计课程设计指导书书土木工程专业11级建筑工程方向福建工程学院土木工程系二0一四年十一月 一、PKPM电算（一）剪力墙长度本工程剪力墙位置及数量已给定，且由于本工程层数不多，因此剪力墙厚度可统一取200mm,故本工程仅须分别确定各剪力墙长度。 须注意以下几个有关剪力墙的问题1.剪力墙应布置均匀，如果布置不好，造成较大偏心（刚心与质心距离较大），将引起结构扭转。 为了减小扭转振型对结构总地震反应的贡献，结构的扭转振型应为第三振型，即第一及第二振型应均为结构的平动振型。 为了进一步减小扭转振型的贡献，扭转振型与第一振型的周期比的理想值宜小于0.7。 振型属扭转振型还是平动振型可由振型的扭转系数或平动系数判断（详SAT-8文本输出WZQ.OUT）。 加强结构平面周边的剪力墙可增大结构抗扭刚度，因而减小扭转振型的周期。 2.剪力墙结构配筋容易超限，其原因有1）剪力墙结构的特点是刚度大、地震作用大，墙的长度变化较大，造成刚度不均匀性较大，地震力容易集中，造成局部设计超限。 且不容易调整。 2）要调整、改善剪力墙结构的设计，主要从调整刚度入手。 如果地震作用很大，则再增加截面和材料强度也是收效甚微的。 3）短一些的墙肢、或墙肢长度均匀，可以部分弥补这些缺点。 而采用短肢剪力墙结构，由于肢长太短，又带来新的问题。 3.关于调整剪力墙的刚度1）当结构布置造成刚度过大，因而地震作用太大（思考为什么？）时，减弱剪力墙的刚度是一个很有效的方法之一。 刚度下降，地震作用减少，则构件设计可以通过（即不超筋超限）。 2）减少刚度的方法可以用开大洞、去掉一些内墙的方法。 本工程仅须调整剪力墙长度即可。 3）刚度减小有可能导致位移超限。 这是因为刚度、地震力、位移是三个相互耦合的分析结果。 结构分析的反复调整，就是对刚度、地震力、位移的不断调整，以达到一个理想的结果。 4）剪力墙的刚度以满足规范的侧移限制即可，而剪力墙刚度的影响因素主要是剪力墙的位置、数量及截面尺寸（剪力墙厚度及长度）。 本工程剪力墙位置及数量已给定，剪力墙厚度统一取200mm,因此本工程剪力墙长度以满足规范的侧移限制即可，不宜过长，但禁止采用短肢剪力墙。 （思考短肢剪力墙是如何定义的？与一般剪力墙相比，哪个抗震性能更好？剪力墙结构层间弹性位移角限值是多少？电算结果中哪里可检查最大层间弹性位移角是否超过限值？本工程除考虑弹性侧移限制外，是否还须考虑弹塑性侧移限制？）（二）PKPM电算输入PKPM的电算输入须注意以下几个方面1.因任务分配表中所给的楼面、屋面恒载已包含楼屋面板自重，所以PMCAD的菜单1的“楼面恒活”窗口内的“自动计算楼板自重”不要打钩。 2.查出剪力墙抗震等级，并输入SAT-8的“分析与设计参数补充定义”的“地震信息”中。 3.填充墙令结构侧向刚度增大，自振周期须折减。 设本工程填充墙较少，在SAT-8的“分析与设计参数补充定义”的“地震信息”的“周期折减系数”改为0.9。 4.振型个数一般为总层数的3倍，所以本工程正确输入的振型个数的不应超过24，由于高振型贡献减小，所以实际输入振型个数也可略为减少，但应保证SAT-8文本输出WZQ.OUT中的有效质量系数（即高层教材P67页的有效参与重量）不小于90%。 5.SAT-8的“分析与设计参数补充定义”的“调整信息”的“中梁刚度放大系数”应改为2，以计入现浇楼板的翼缘作用。 6.“连梁刚度折减系数”输入该系数的原因及取值大小详教材7.3节。 7.梁板采用C25混凝土，剪力墙可各层均采用C25混凝土，亦可底部1层、1-2层或1-3层改用C30混凝土，在SAT-8的“多塔结构补充定义”的“多塔立面”里修改。 8.计算得到周期后，将第一振型的周期返回输入SAT-8的“分析与设计参数补充定义”的“风荷载信息”里，再重新按顺序计算一遍。 9.每次返回修改模型或参数后，都必须从修改的地方开始，按顺序执行每一个必须执行的步骤，必须执行的步骤是PMCAD的菜单 1、 2、3，SAT-8的菜单1的子菜单1和7，最后执行SAT-8的菜单2 二、手算墙肢及连梁配筋（选作）从SAT-8的“文本文件输出”的第7项“底层最大组合内力WDL.OUT”中任意选取某墙肢，并为该墙肢底截面选取至少一组含地震作用效应的最不利内力。 从SAT-8的“图形文件输出”的第5项“梁设计内力包络图”中任意选取某连梁，并由包络图中查得该连梁计算弯矩和计算剪力。 根据电算内力手算墙肢及连梁的配筋。 具体步骤详高层教材第7章并参考例7-1。 三、施工图绘制（1张张A2或或A3号图）绘制底层剪力墙及连梁的平法施工图（采用列表注写方式）。 SAT-8对于剪力墙配筋结果的表示提供两张图，一张是配筋简图中对于各个直线剪力墙段的配筋结果(“图形文件输出”的第2项)，另一张是边缘构件配筋结果(“图形文件输出”的第3项)。 值得注意的是直线剪力墙段的暗柱主筋给出的是计算值，如果计算值小于零则取零，并不考虑构造要求；而边缘构件简图中的配筋结果则同时考虑了钢筋计算值和构造值，也即二者当中取大。 简言之，剪力墙的配筋结果以边缘构件简图为准，直线剪力墙段的配筋图仅供校核之用。 边缘构件的配筋，尤其是L形边缘构件的配筋，是两个墙肢配筋的叠加，这样L形边缘构件的计算配筋值将偏大，可以考虑钢筋的共用，如考虑翼缘的作用，两个方向的配筋可以取大值，至少可以减去墙肢重叠部分的钢筋面积。 作为练习，施工图须包含约束边缘构件（即使按规范要求不须设约束边缘构件）。 抗震构