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随着社会和经济不断发展,城市人口密度的持续增加,高层建筑的高度和规模也在不断增加,它不仅反映一个国家科学技术水平,而且也反映一个国家精神文明、物质文明和经济发展程度和水平。剪力墙结构作为一种主要高层建筑结构体系,它在现代高层建筑中的应用十分广泛,因此对高层建筑剪力墙结构的力学性能的研究具有一定的理论和实践意义。本文通过两个工程实例运用有限元结构软件SATWE计算分析,对剪力墙的合理布置和对影响剪力墙的数量的因素进行研究分析,同时,基于位移控制的角度出发,根据剪力墙结构的层间位移限值,推导出确定剪力墙合理数量的简化方法,主要内容如下:1.首先按照剪力墙洞口大小以及剪力墙的整体工作系数对剪力墙进行划分,分析不同类别剪力墙的受力特点,根据不同类别剪力墙的受力特点,进行简化计算,得出不同类别剪力墙的内力和位移的计算方法,同时,根据剪力墙结构中有无壁式框架,将剪力墙结构分为两种类型进行计算。2.通过工程实例,运用有限元结构软件SATWE计算分析,通过调整剪力墙布置来研究结构的动力特性和变形特性。结果表明:加强结构四周的剪力墙可明显提高结构的扭转刚度;同时,在满足结构规范要求的条件下,削弱结构内部剪力墙,使结构处于一个合理的刚度,可使得结构更加安全、经济和合理。3.通过工程实例,运用有限元结构软件SATWE计算分析,考虑剪力墙洞口率、墙厚、混凝土强度等级三个因素,定量地分析了结构自振周期、最大层间位移角、地震剪力、刚重比及剪重比这些力学特性参数的变化规律以及各个因素对剪力墙结构抗侧刚度的影响;同时,针对不同结构层数,不同结构层高,通过调整剪力墙的墙厚来保证结构的最大层间位移角不变来分析结构层数、层高对剪力墙结构抗侧刚度的影响;以及结构层数和层高增加时,结构的自振周期、地震剪力、刚重比及剪重比的变化规律。4.基于位移控制的角度出发,对高宽比不大于4的剪力墙结构,根据建筑物的高度、设计地震分组、抗震设防烈度和场地类别,再由层间位移限值,推导出确定剪力墙合理数量的简化方法,并通过一个算例进行验算。从计算的结果来看,该方法对于平面较规则、高宽比不大于4且刚度沿建筑物高度分布较均匀的剪力墙结构是可行的,可供结构初步设计参考。本文最后对高层建筑剪力墙结构设计关于剪力墙布置和数量问题进行总结,同时对有待需要进一步深入研究的问题提出展望。