本發(fā)明涉及土木建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種空間斜向交叉布置的剪力墻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

我國(guó)高層建筑房屋采用的傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)是目前最常用的高層建筑結(jié)構(gòu)體系之一，其常為多肢剪力墻或小開(kāi)口剪力墻，沿豎向上下對(duì)齊、連續(xù)布置；盡管它具有整體性好、抗側(cè)剛度較大的特點(diǎn)，然而，它有不可克服的固有缺點(diǎn)：一是使用(開(kāi)間和進(jìn)深)空間小，使用空間受限，平面布置不靈活，不能滿(mǎn)足建筑大空間使用要求；二是結(jié)構(gòu)混凝土用量大、自重較大，地震力增大，底部地震剪力系數(shù)大、使結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)困難、造價(jià)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種使用空間大、自重小、抗震能力強(qiáng)的空間斜向交叉布置的剪力墻結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種空間斜向交叉布置的剪力墻結(jié)構(gòu)，該剪力墻結(jié)構(gòu)用于高層建筑，所述剪力墻結(jié)構(gòu)包括X軸向剪力墻以及與其垂直的Y軸向剪力墻，所述的X軸和Y軸均和垂直方向的Z軸垂直，高層建筑每一層空間被X軸軸向的軸線(xiàn)和Y軸軸向的軸線(xiàn)分割成若干正交分布的矩形空間，且沿Z軸方向上每一層的矩形空間重合，每一個(gè)矩形空間中相鄰的兩條側(cè)邊上分別設(shè)置X軸向剪力墻和Y軸向剪力墻，且奇數(shù)層和偶數(shù)層在同一矩形空間位置上的X軸向剪力墻和Y軸向剪力墻互補(bǔ)。

該剪力墻的構(gòu)造布置形式在建筑上的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是大大增大了剪力墻結(jié)構(gòu)的使用空間：使原來(lái)傳統(tǒng)(多雙肢)剪力墻房間的使用空間增大至少4倍，也可以更大，有利于靈活分割使用空間，有效克服了目前傳統(tǒng)(多雙肢)剪力墻結(jié)構(gòu)房間使用空間小的固有缺點(diǎn)。

奇數(shù)層中所述每一個(gè)矩形空間中X軸向剪力墻和Y軸向剪力墻呈L型布置，且兩個(gè)共頂角的矩形空間中X軸向剪力墻和Y軸向剪力墻布置方法相同；偶數(shù)層中處于同一矩形空間中X軸向剪力墻和Y軸向剪力墻與奇數(shù)層中的X軸向剪力墻和Y軸向剪力墻互補(bǔ)。即奇數(shù)層中的剪力墻呈多個(gè)斜向連續(xù)L型布置的剪力墻組；偶數(shù)層中的剪力墻呈跨一網(wǎng)格的反轉(zhuǎn)180度的斜向連續(xù)L型布置的剪力墻組。

每一層中所述X軸向剪力墻和Y軸向剪力墻在高度方向逐層斜向布置。

所述X軸向剪力墻和Y軸向剪力為L(zhǎng)角鋼型斷面剪力墻。

上述設(shè)置在結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度和抗震能力上，優(yōu)于傳統(tǒng)(多雙肢)剪力墻結(jié)構(gòu)，由結(jié)構(gòu)學(xué)原理可知，由于各個(gè)剪力墻板形成了空間共同工作的大X斜撐，且每個(gè)大X斜撐之間由垂直方向的大X斜撐在空間上相連接、互相支撐，充分發(fā)揮出了其空間作用效應(yīng)，垂直方向的剪力墻又構(gòu)成了其有效翼緣，其中各層樓板均作為結(jié)構(gòu)整體水平傳力構(gòu)件參與了抗側(cè)力工作并且增大了該結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)剛度。同時(shí)，由于L角鋼型斷面的剪力墻比一字型斷面的剪力墻能提供更大的抗彎和抗剪剛度，所以整體抗側(cè)剛度強(qiáng)大的空間斜向交叉布置剪力墻結(jié)構(gòu)，其在整體上，無(wú)論在主軸X方向上或在主軸Y方向上沿豎向它的抗側(cè)剛度是均勻的。使用同樣等級(jí)的鋼筋混凝土，該新型剪力墻結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)剛度、抗震能力都比傳統(tǒng)(多雙肢)剪力墻結(jié)構(gòu)大20-30％，在同樣水平地震作用下，結(jié)構(gòu)的層間位移角和頂點(diǎn)位移比傳統(tǒng)(多雙肢)剪力墻結(jié)構(gòu)減小25％左右，能夠節(jié)約混凝土20％左右、降低造價(jià)、有效減輕建筑的結(jié)構(gòu)重量、減小了地震作用和底部地震剪力系數(shù)、降低了剪力墻結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)難度。

所述矩形空間的另外兩條相鄰側(cè)邊上設(shè)有邊柱、邊梁或者暗柱、暗梁。

所述X軸向剪力墻和Y軸向剪力墻的形式采用鋼筋混凝土剪力墻或鋼結(jié)構(gòu)剪力墻板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面：

(1)本發(fā)明充分利用了斜撐型剪力墻構(gòu)件比單純豎向型剪力墻構(gòu)件的抗側(cè)剛度更大、抵抗水平能力更強(qiáng)的機(jī)理，利用了各層樓板均作為結(jié)構(gòu)整體水平傳力構(gòu)件參與了抗側(cè)力工作并且增大了該結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)剛度的貢獻(xiàn)，剪力墻結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)剛度、抗震能力都比傳統(tǒng)(多雙肢)剪力墻結(jié)構(gòu)大20-30％，在同樣水平地震作用下，結(jié)構(gòu)的層間位移角和頂點(diǎn)位移比傳統(tǒng)(多雙肢)剪力墻結(jié)構(gòu)減小25％左右，有效減輕建筑的結(jié)構(gòu)重量、減小了地震作用和底部地震剪力系數(shù)、降低了剪力墻結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)難度，采用合適的抗震構(gòu)造措施后，可滿(mǎn)足在抗震設(shè)防烈度為7度或8度地區(qū)的建筑抗震能力要求。

(2)大大增大了剪力墻結(jié)構(gòu)的使用空間，由于剪力墻在結(jié)構(gòu)主軸X和Y向沿高度逐層斜向布置，使該剪力墻能夠提供的使用空間比傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)(多肢剪力墻或小開(kāi)口剪力墻)至少大4-6倍，具有使用空間大、能夠節(jié)約混凝土或鋼材20％左右、降低造價(jià)等多方面的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中奇數(shù)層剪力墻分布圖(俯視)；

圖3為圖1中偶數(shù)層剪力墻分布圖(俯視)。

其中，1為X軸向剪力墻，2為Y軸向剪力墻，3為邊柱，4為Y軸向邊梁，5為X軸向邊梁。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

一種空間斜向交叉布置的剪力墻結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該建筑為高層建筑，圖中至顯示其中的6層，水平X軸向均分成7塊，水平Y(jié)向均分成5塊，及每一層共形成35個(gè)矩形空間。其中，該剪力墻結(jié)構(gòu)在奇數(shù)層及偶數(shù)層的分布分別如圖2和圖3所示，在結(jié)構(gòu)主軸X向第一層布置X軸向剪力墻1、在第二層向右面一跨設(shè)置X軸向剪力墻1、在第三層向右面一跨設(shè)置X軸向剪力墻1、依次布置下去，結(jié)構(gòu)主軸X向每一榀剪力墻都這樣布置；在結(jié)構(gòu)主軸Y向第一層布置Y軸向剪力墻2、在第二層向右面一跨設(shè)置Y軸向剪力墻2、在第三層向右面一跨設(shè)置Y軸向剪力墻2、依次布置下去。這樣，在結(jié)構(gòu)平面剪力墻的布置上，在奇數(shù)層平面上布置成斜向連續(xù)L型布置的剪力墻，在偶數(shù)層平面上布置成錯(cuò)一網(wǎng)格的斜向連續(xù)反向180度的L型布置的剪力墻。

同時(shí)，在結(jié)構(gòu)抗震主軸X向軸線(xiàn)上的每榀剪力墻與結(jié)構(gòu)抗震主軸Y向軸線(xiàn)上的每榀剪力墻在空間都是沿高度逐層斜向布置，X軸向剪力墻1通過(guò)X軸向的邊梁5、邊柱3連接起來(lái)；Y軸向剪力墻2通過(guò)Y軸向邊梁4、邊柱3連接起來(lái)；結(jié)構(gòu)主軸X向各榀剪力墻與結(jié)構(gòu)主軸Y向各榀剪力墻通過(guò)相交處的(邊)柱3和樓板連接起來(lái)；這樣，就構(gòu)成了空間斜向交叉布置剪力墻結(jié)構(gòu)，它具有房間使用空間大、使用分割靈活和抗震性能強(qiáng)的雙重優(yōu)點(diǎn)的新型剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用范圍大大擴(kuò)展了。