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[摘 要]随着社会经济的飞速发展和人类生活水平的提高,结构设计工程师为了满足人们对建筑结构的高要求,剪力墙结构作为一种常见的建筑结构形式运用在建筑工程中,保证建筑结构实用性、安全性和耐久性。本文着重探讨我国目前的剪力墙结构在建筑结构设计中的应用,可以更好的满足建筑强度需求及抗震需求等。下面笔者就对建筑结构设计中剪力墙结构展开讨论,并总结了一些自己的看法。
[关键词]剪力墙结构;建筑结构;应用研究
中图分类号:TU398.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)20-0228-01
在高层建筑结构设计中,结构的刚度和侧向荷载作用下的内力效应是需要特别重视的。剪力墙结构作为一种高层结构体系,在现代高层建筑应用非常广泛,由于结构具有降低地震影响的作用,满足了我国抗震设计规范。剪力墙结构的优点是:整体性好、刚度大,抵抗侧向变形能力强;抗震性能较好,设计合理时结构具有较好的塑性变形能力。其缺点是:受楼板跨度的限制(一般为3^-8m),剪力墙间距不能太大,建筑平面布置不够灵活。为了保证建筑结构的安全性,设计师往往需要采用较为保守的方法调整计算结果,并采用加强的构造措施。本文探讨剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用具有重要的意义
1 剪力墙结构的基本内容
1.1 剪力墙结构的定义
剪力墙结构以其独特的优点被广泛应用到建筑结构中,剪力墙结构能够有效的提高建筑的稳定性且抗侧刚度大能够很好的满足建筑物的承载力要求,提高了建筑物的负荷能力。同时,剪力墙在建筑施工中更加的节省材料的消耗,并且对施工技术要求不高。这些优点使得剪力墙结构成为建筑结构设计中的首选。剪力墙结构是利用以钢筋混凝土为材质的墙板替代原来框架结构中的梁柱,用以承受竖向与水平力,实现有效的控制结构的水平力。剪力墙结构不仅能够减少原料损耗还具有明显的抗震效果。随着近几年地震的频发,对建筑物的抗震能力也有了更高的要求。剪力墙结构在设计中更加注重了对地震倾覆力矩的承受能力。在建筑时,将剪力墙承载的力矩控制在一定的范围内,保障充分发挥剪力墙在建筑物中的抗震作用。
1.2 剪力墙结构的不同形式
剪力墙的结构在发展中根据建筑物的不同需求进行了不同的优化,形成了不同的剪力墙结构分类。剪力墙根据其墙体开洞大小的不同分为以下几类:一是实体墙。实体墙是不对墙体进行开洞或开洞的大小有一定的范围要求,一般不能够超过正常墙体面积的50%。开洞较小保障了剪力墙的较大承载能力,成为剪力墙中最常应用的一种形式。二是剪力墙整体小开口。整体小开口顾名思义,就是对墙体进行较小的开洞,一般控制在正常墙体面积的50%。这种形式的剪力墙在建筑中也很常见,这种墙体能够很好的保障建筑的稳定性。三是双肢或多肢类型的剪力墙。这一类型的剪力墙其开洞方式主要是成排列状进行开洞或者开洞的面积较大的剪力墙。四是壁式框架剪力墙。这类的剪力墙其开洞的尺寸很大,对剪力墙的承重能力及稳定性有一定的影响,容易出现很多异常现象。
2 剪力墙结构设计的原则
剪力墙结构在建筑具有重要的作用,因此,剪力墙在实际中不能进行随意不规范的施工,应该严格按照剪力墙结构应用的规范进行施工,并根据实际情况选择合适的施工方案,促进剪力墙在建筑物中能够达到最佳状态。并且,在设计时结合实际施工技术,进行合理的设计。
2.1 建筑物楼层之间进行调整量小剪力系数的原则
在建筑过程中应该以减少建筑物本身的质量,增强建筑物的抗震能力为目标,进行施工建设。因此,在建筑中应该尽量减少剪力墙的使用,应用短肢种类的剪力墙,进行科学的设计,以提高剪力墙结构的倾向刚性,保障建筑结构的抗震能力。
2.2 调整建筑物楼层与楼层之间最大位移和楼层之间的比例
现在的建筑物大多是高楼建筑,在高楼建筑的施工过程中,应该更加注重楼层之间的施工设计处理,楼层之间的弯曲处置就是需要重点关注的部分。在建筑过程中,如果对楼层之间的弯曲处置不够合理,就会对整个建筑造成影响,严重影响到整个建筑的使用性能。在对建筑物进行剪切弯曲设计时,应该参照相应的结构配件数量进行设计,根据设计的规范要求进行合理、科学的处置,保障与剪力墙结构设计相统一,实现楼层与楼层之间的合理弯曲,能够有效的提高建筑物的稳定,保证建筑物的使用性能。
2.3 调整剪力墙连梁超限的原则
剪力墙连梁超限的原则主要针对于剪力墙结构的建设,剪力墙结构在建设过程中容易出现跨高超限的情况。因此,剪力墙结构在设计过程中应该重视对剪力墙连梁跨高的合理设计。剪力墙结构的设计中,连梁跨高设计一般需要在一定的范围内进行,在保障剪力墙跨高在一定范围的同时还要考虑到剪力墙结构的连梁刚度,只有将其进行合理的设计结合,才能保障剪力墙结构设计能够符合标准要求,实现建筑物良好的稳定性。
3 剪力墙结构在建筑结构设计中的具体应用
剪力墙结构在建筑中得到广泛的应用,但剪力墙结构在具体应用中有其良好的一面,能够有效的保障建筑物的稳定性、抗震能力、也提高了建筑物的承载能力。但这些目标的实现需要进行合理的优化设计,才能将剪力墙的优势发挥出来。因此,加强对剪力墙结构具体应用的详细研究分析具有重要的意义。
3.1 剪力墙结构的布置
剪力墙在进行合理设计时需要优先考虑剪力墙结构的水平布置,若要保障剪力墙结构的承重能力及抗震能力,需要对剪力墙水平方向进行合理的安排,将重量核心与刚度核心重合在一起,同时,运用轴对称的方式对剪力墙结构中的平面设计进行合理设计,可以有效的保障剪力墙结构的稳定性。合理的设计能够有效的保证剪力墙的抗震能力。因此,在进行剪力墙结构设计时应该避免用单向形式进行设计,同时也要注意剪力墙之间的间隔,前者能够有效的保障剪力墙结构的抗震性能,后者能够保证剪力墙结构的稳定性,能够有效的提高建筑物的使用性能。
3.2 约束边缘构件处理
对剪力墙结构的边缘构件处理能够明显影响到建筑物的抗震能力及稳定性,因此,对剪力墙结构的边缘构件处理时应该根据实际情况,进行合理的选择,以保障建筑物的抗震能力。邊缘构件处理主要由构造边缘构件处理及约束边缘构件处理两种方式,构造边缘构件处理使得剪力墙有更好的承载力但抗震能力却相对较弱,而约束边缘构件抗震性能上更好,两种方式各有各的优缺点需要根据实际情况进行合理选择。
4 剪力墙结构设计的优化措施
剪力墙结构在建筑结构设计中有着重要作用,因此,对剪力墙结构进行设计时应该用科学手段进行优化,保障剪力墙的每个结构在建筑中都能达到最佳状态,提高建筑物的使用性能,保障建筑工程的经济合理。在对剪力墙进行优化时主要考虑工程造价及安全性,能够有效的实现建筑结构的合理设计,降低工程造价。
5 总结
建筑行业作为我国国民经济的支柱产业,其快速发展有助于促进我国国民经济的进一步发展。剪力墙结构在建筑中的广泛应用保障了建筑工程的工程质量。剪力墙结构在建筑结构中以其优异的抗震性能、抗侧刚度大及更易满足承载力要求发挥着重要的作用。剪力墙结构设计时应该充分将剪力墙结构优点结合到建筑结构设计中,有助于促进我国建筑行业的新发展。
参考文献
[1] 贺海洋.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2012,(21):20-21.
[2] 王春伟.高层建筑转换层结构设计中的问题分析[J].黑龙江科技信息,2011,(23).
[关键词]剪力墙结构;建筑结构;应用研究
中图分类号:TU398.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)20-0228-01
在高层建筑结构设计中,结构的刚度和侧向荷载作用下的内力效应是需要特别重视的。剪力墙结构作为一种高层结构体系,在现代高层建筑应用非常广泛,由于结构具有降低地震影响的作用,满足了我国抗震设计规范。剪力墙结构的优点是:整体性好、刚度大,抵抗侧向变形能力强;抗震性能较好,设计合理时结构具有较好的塑性变形能力。其缺点是:受楼板跨度的限制(一般为3^-8m),剪力墙间距不能太大,建筑平面布置不够灵活。为了保证建筑结构的安全性,设计师往往需要采用较为保守的方法调整计算结果,并采用加强的构造措施。本文探讨剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用具有重要的意义
1 剪力墙结构的基本内容
1.1 剪力墙结构的定义
剪力墙结构以其独特的优点被广泛应用到建筑结构中,剪力墙结构能够有效的提高建筑的稳定性且抗侧刚度大能够很好的满足建筑物的承载力要求,提高了建筑物的负荷能力。同时,剪力墙在建筑施工中更加的节省材料的消耗,并且对施工技术要求不高。这些优点使得剪力墙结构成为建筑结构设计中的首选。剪力墙结构是利用以钢筋混凝土为材质的墙板替代原来框架结构中的梁柱,用以承受竖向与水平力,实现有效的控制结构的水平力。剪力墙结构不仅能够减少原料损耗还具有明显的抗震效果。随着近几年地震的频发,对建筑物的抗震能力也有了更高的要求。剪力墙结构在设计中更加注重了对地震倾覆力矩的承受能力。在建筑时,将剪力墙承载的力矩控制在一定的范围内,保障充分发挥剪力墙在建筑物中的抗震作用。
1.2 剪力墙结构的不同形式
剪力墙的结构在发展中根据建筑物的不同需求进行了不同的优化,形成了不同的剪力墙结构分类。剪力墙根据其墙体开洞大小的不同分为以下几类:一是实体墙。实体墙是不对墙体进行开洞或开洞的大小有一定的范围要求,一般不能够超过正常墙体面积的50%。开洞较小保障了剪力墙的较大承载能力,成为剪力墙中最常应用的一种形式。二是剪力墙整体小开口。整体小开口顾名思义,就是对墙体进行较小的开洞,一般控制在正常墙体面积的50%。这种形式的剪力墙在建筑中也很常见,这种墙体能够很好的保障建筑的稳定性。三是双肢或多肢类型的剪力墙。这一类型的剪力墙其开洞方式主要是成排列状进行开洞或者开洞的面积较大的剪力墙。四是壁式框架剪力墙。这类的剪力墙其开洞的尺寸很大,对剪力墙的承重能力及稳定性有一定的影响,容易出现很多异常现象。
2 剪力墙结构设计的原则
剪力墙结构在建筑具有重要的作用,因此,剪力墙在实际中不能进行随意不规范的施工,应该严格按照剪力墙结构应用的规范进行施工,并根据实际情况选择合适的施工方案,促进剪力墙在建筑物中能够达到最佳状态。并且,在设计时结合实际施工技术,进行合理的设计。
2.1 建筑物楼层之间进行调整量小剪力系数的原则
在建筑过程中应该以减少建筑物本身的质量,增强建筑物的抗震能力为目标,进行施工建设。因此,在建筑中应该尽量减少剪力墙的使用,应用短肢种类的剪力墙,进行科学的设计,以提高剪力墙结构的倾向刚性,保障建筑结构的抗震能力。
2.2 调整建筑物楼层与楼层之间最大位移和楼层之间的比例
现在的建筑物大多是高楼建筑,在高楼建筑的施工过程中,应该更加注重楼层之间的施工设计处理,楼层之间的弯曲处置就是需要重点关注的部分。在建筑过程中,如果对楼层之间的弯曲处置不够合理,就会对整个建筑造成影响,严重影响到整个建筑的使用性能。在对建筑物进行剪切弯曲设计时,应该参照相应的结构配件数量进行设计,根据设计的规范要求进行合理、科学的处置,保障与剪力墙结构设计相统一,实现楼层与楼层之间的合理弯曲,能够有效的提高建筑物的稳定,保证建筑物的使用性能。
2.3 调整剪力墙连梁超限的原则
剪力墙连梁超限的原则主要针对于剪力墙结构的建设,剪力墙结构在建设过程中容易出现跨高超限的情况。因此,剪力墙结构在设计过程中应该重视对剪力墙连梁跨高的合理设计。剪力墙结构的设计中,连梁跨高设计一般需要在一定的范围内进行,在保障剪力墙跨高在一定范围的同时还要考虑到剪力墙结构的连梁刚度,只有将其进行合理的设计结合,才能保障剪力墙结构设计能够符合标准要求,实现建筑物良好的稳定性。
3 剪力墙结构在建筑结构设计中的具体应用
剪力墙结构在建筑中得到广泛的应用,但剪力墙结构在具体应用中有其良好的一面,能够有效的保障建筑物的稳定性、抗震能力、也提高了建筑物的承载能力。但这些目标的实现需要进行合理的优化设计,才能将剪力墙的优势发挥出来。因此,加强对剪力墙结构具体应用的详细研究分析具有重要的意义。
3.1 剪力墙结构的布置
剪力墙在进行合理设计时需要优先考虑剪力墙结构的水平布置,若要保障剪力墙结构的承重能力及抗震能力,需要对剪力墙水平方向进行合理的安排,将重量核心与刚度核心重合在一起,同时,运用轴对称的方式对剪力墙结构中的平面设计进行合理设计,可以有效的保障剪力墙结构的稳定性。合理的设计能够有效的保证剪力墙的抗震能力。因此,在进行剪力墙结构设计时应该避免用单向形式进行设计,同时也要注意剪力墙之间的间隔,前者能够有效的保障剪力墙结构的抗震性能,后者能够保证剪力墙结构的稳定性,能够有效的提高建筑物的使用性能。
3.2 约束边缘构件处理
对剪力墙结构的边缘构件处理能够明显影响到建筑物的抗震能力及稳定性,因此,对剪力墙结构的边缘构件处理时应该根据实际情况,进行合理的选择,以保障建筑物的抗震能力。邊缘构件处理主要由构造边缘构件处理及约束边缘构件处理两种方式,构造边缘构件处理使得剪力墙有更好的承载力但抗震能力却相对较弱,而约束边缘构件抗震性能上更好,两种方式各有各的优缺点需要根据实际情况进行合理选择。
4 剪力墙结构设计的优化措施
剪力墙结构在建筑结构设计中有着重要作用,因此,对剪力墙结构进行设计时应该用科学手段进行优化,保障剪力墙的每个结构在建筑中都能达到最佳状态,提高建筑物的使用性能,保障建筑工程的经济合理。在对剪力墙进行优化时主要考虑工程造价及安全性,能够有效的实现建筑结构的合理设计,降低工程造价。
5 总结
建筑行业作为我国国民经济的支柱产业,其快速发展有助于促进我国国民经济的进一步发展。剪力墙结构在建筑中的广泛应用保障了建筑工程的工程质量。剪力墙结构在建筑结构中以其优异的抗震性能、抗侧刚度大及更易满足承载力要求发挥着重要的作用。剪力墙结构设计时应该充分将剪力墙结构优点结合到建筑结构设计中,有助于促进我国建筑行业的新发展。
参考文献
[1] 贺海洋.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].建材与装饰,2012,(21):20-21.
[2] 王春伟.高层建筑转换层结构设计中的问题分析[J].黑龙江科技信息,2011,(23).