高层建筑投资大,建设周期长,对其进行优化设计以期获得最优结构方案并节约投资,一直是结构工程师所努力的。本文针对高层建筑结构中常见的框—剪结构的优化研究做了初步的尝试。 框—剪结构中的剪力墙数量及其布置极大的影响着框剪结构的力学特征,也决定着框—剪结构是否经济。本文主要是围绕剪力墙的优化来讨论框剪结构的优化。单从抗震的角度来说,剪力墙数量以多为好;从经济性来说,剪力墙则不宜过多,因此,有一个剪力墙的合理数量问题。本文通过探讨影响框—剪结构剪力墙刚度大小的因素,建立了框—剪结构的剪力墙数量优化数学模型。在此基础上利用C++语言,在VC++.NET环境下编制了框—剪结构的剪力墙优化程序。本程序适用于方案阶段,能够计算出满足规范要求的最优剪力墙数量等,可作为初步设计时确定剪力墙数量的依据。 剪力墙优化布置是个非常复杂的问题,本文初步探讨了剪力墙的适宜高度。从不同部位中断剪力墙,会对框—剪结构产生截然不同的效果。本文从理论上探讨了剪力墙中断对框—剪结构的影响,并结合实际工程,利用大型有限元软件ANSYS建立了三维模型,通过对三种模型地震反应谱分析结果的对比,表明从反弯点中断剪力墙往往是不够安全的,而从剪力墙剪力为零点以上中断则不会对原结构产生明显影响,且能减小结构顶部水平位移及层间位移角,提高结构的整体刚度。