1. 研究目的与意义
通过高层大开间剪力墙住宅楼设计课题的设计实验,使参见设计的学生掌握高层住宅建筑设计的基本知识、基本方法及图纸表达的基本技能,综合利用大学四年所学的知识,在完成毕业设计任务的同时较大幅度的提高创新能力和工程素质,为胜任毕业后在土木工程领域的各项工作打下坚实的基础。
2. 国内外研究现状分析
1967年,美国学者最早把有限元分析方法用于钢筋混凝土简支梁的抗剪分析。此研究工作将钢筋和混凝土分别划分为三角形单元,按平面应力问题和线弹性理论分析混凝土和钢筋应力。我国载非线性有限元分析的大部分领域展开了研究工作,取得了很大的进展,这些领域有计算力学、结构工程、地震工程等全国性的学术会议,也有钢筋混凝土就够非线性有限元分析方面的专门著作,反应了我国载这一领域的研究成果。这些分线性有限元的研究开发除在理论框架、本构关系等方面以外,更多的是在向 不同的大型工程结构分析应用上发展。
1.计算方法的发展
20世纪50年代70年代后期,由于计算机条件所限,高层建筑结构设计基本采用人工手算。随着剪力墙上洞口增设的多少和大小的不同,其变形和受力也呈现显著的变化,根据理论分析与实验研究的结果,对不同类别的剪力墙分别发展了适宜的手算方法。到20世纪80年代,计算机在我国得到了很大发展,微型计算机应用进入到科研及工程设计领域,结构矩阵分析与程序设计在土木工程领域也得到了广泛应用。其中,以杆件为单元的矩阵位移法在工程设计中的应用最为广泛,经历了协同工作分析法、空间结构分析法等多种形式。期间还发展应用了以解析、半解析方法为基础的常微分方程求解器方法以及到最后的多单元组合的有限元方法。使结构分析包括剪力墙结构在内的复杂受力构件的受力状态都能得到很好的求解,并形成结构分析通用程序,使工程设计人员从繁冗的手算工作中解脱出来,将经历更好地放在方案优化和概念设计上。
3. 研究的基本内容与计划
~3月10日完成文献综述及初步设计
3月11日~4月10日完成建筑设计部分
4月11日~5月15日完成结构设计部分
4. 研究创新点
在较高的高层建筑中,现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,侧向变形是弯曲型,承载力要求也容易满足。
墙体同时也作为围护及房间分隔构件。
竖向荷载由楼盖直接传到墙上,因此剪力墙的间距取决于楼板的跨度。
