高层结构设计中短肢剪力墙的运用探微论文_张园园

高层结构设计中短肢剪力墙的运用探微论文_张园园

摘要:随着经济的发展,人们在对建筑的要求上面也相应提高。建筑行业在不断的改进中,以满足人们的要求为前提,发展出了短肢剪力墙结构。因为短肢剪力墙的突出特点,在建筑结构中受到了广泛的应用。不过在抗震功能上面,短肢剪力墙还要不断加强,在建筑设计不断的改进中,短肢剪力墙在建筑的质量和性能上面会有更多帮助。

关键词:高层结构设计;短肢剪力墙;运用

1设计现状

1.1短肢剪力墙数量设置不合理

在现代化的高层建筑结构中,对短肢剪力墙的应用已经较为普遍,但是在具体的应用过程中,对于短肢剪力墙的设计却缺乏规范性与合理性,导致短肢剪力墙的过度设置,忽视了短肢剪力墙本身抗震能力菠薄弱的问题,没有合理的设置短肢剪力墙的数量,会导致整体建筑结构的抗震性能差,无法保证建筑整体质量。

1.2短肢剪力墙的布局不规范

高层建筑本身对结构稳定性就有较高的要求,因此在进行结构施工时,需要使用到相应的强度较高的材料,包括钢筋混凝土、墙体等。对每一层建筑进行施工时,都需要进行规范与严谨的布局,要确保在限定位置设置重要结构的中心,为建筑整体稳固性和抗震性能的提升提供保障。分析当前我国高层建筑短肢剪力墙结构的布局现状可知,其存在的主要问题是布局不均匀和不对称,导致出现重心偏移或者过于集中的布置短肢剪力墙等,从而出现刚性过强等问题,不利于建筑整体抗震性能的改善。

1.3短肢剪力墙的结构计算与分析不科学

在对高层建筑进行设计中,都要依据现有的相关技术,设计者要清楚基础材料测试相关信息和知晓所设计建筑的建筑目的,然后运用建筑设计软件,通过所掌握的信息来模拟分析,设计出高水平施工图纸。结合现有的设计来看,存两个问题。(1)短肢剪力墙计算不准确,在目前设计中,短肢剪力墙存在结构计算不准确,无法合理的设计出短肢剪力墙的厚度和高度,导致比例失调,从目前完工的高层建筑来看,结构稳定性能不佳,抗震能力不强,限制了高层建筑的发展空间,设计出的建筑存在严重的质量问题和安全隐患。(2)分析软件的选择不合理。现在常用的软件有TAT和SATWE两种,在对模拟软件进行使用中,可直接输入数据,软件自动模拟检测短肢剪力墙结构的形态与承载力。不过这两个分析软件的侧重点是不一样的。这就导致在实际的使用中,由于选择的软件不同,那么就会存在很多问题,这样就这样就无法提高设计建筑的安全性。

2短肢剪力墙的抗震设计发展趋势

2.1科学设置短肢剪力墙的数量

高层建筑在现实设计里,必须完全按照相关法律和政策规定,依据国家新设计规定的低标准为基础,以科学的方法进行分析,针对短肢剪力墙在使用中的数量进行规划,要注重科学的对短肢剪力墙结构的数量进行设计,要以国家规定的设计要求为准,并结合实际的工程情况,对短肢剪力墙的数量进行精准的计算。而在确定短肢剪力墙的墙肢长度时,首先要在保证不影响建筑分隔的情况下,使墙体过刚性保持在合理的水平,其次要关注短肢剪力墙的柔性程度,避免其过于柔性,以至于影响建筑的纵向承载力,甚至导致出现工程坍塌。因而,在对短肢剪力墙进行设计时,要合理的设置短肢剪力墙的数量,使其与普通剪力墙结构共同形成统一稳固的墙体结构,以保障建筑结构能够从纵向以及横向上彰显出较高的抗震效益。

2.2优化短肢剪力墙的布局模式

首先要确保短肢剪力墙结构的位置设置合理,避免过于集中的设置短肢剪力墙,要关注短肢剪力墙结构的刚性及重心,确保重心稳固,同时能够减少结构变形出现的概率。在进行短肢剪力墙结构布局时,要把握以下要点:

2.2.1剪力墙的组合设置

根据国家相关标准与规范的要求可知,在设置短肢剪力墙结构时,不能完全应用短肢剪力墙结构,要将其合理的布设在相应的位置,如楼梯间以及内外墙交界处等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将其布设在楼梯间时,要确保将其与电梯间相连接,通过这样的连接方式,能够形成较为稳固的短肢剪力墙—筒体结构。而将短肢剪力墙设置在内外墙交界处时,则要尽量采用小开间布置的方式,确保剪力墙布设合理,在布设时,一把要采用T型或者L型,以增强结构的侧向刚度。

2.2.2合理布置水平抗侧力结构

在布置水平抗侧力结构时,设计人员要关注结构的扭转问题,尽量控制结构扭转现象,对于各个轴线而言,要尽量使其水平抗侧构件均匀、对称。在布置剪力墙结构时,设计人员可以使用相关的分析软件如SATWE等,可以进行仿真分析,从而更加直观的对各轴线上的墙肢长度进行调整,从而使得刚度中心与结构的质量中心的偏差控制在较低的范围内,同时还要关注高层建筑的高度,若为A级高度,在进行设计时,要考虑偶然偏心现象,要严格控制楼层竖向构件的大水平位移和层间位移,使其位于该楼层平均值的1.2倍以内,大不可超过1.5倍。

2.2.3控制剪力墙轴压比

以抗震等级为2级的建筑为例,在对其进行设计时,需要控制好短肢剪力墙结构的轴压比,一般要使其小于0.6,若短肢剪力墙为一字型,则要使其轴压比小于0.5。而在控制短肢剪力墙的长度时,要按照墙厚的5~8倍进行设置。

2.2.4增强关键部位的剪力墙结构的抗振性能

剪力墙一般出现在建筑的应力集中部位,如建筑的角点处,外边线处。在发生地震时是先受到破坏的位置。在设计结构中,要重点考虑这些部位的受力,重点采取一些加强措施,提高这些部位剪力墙的抗震性,具体的实施措施有:减小轴压比值、增大配箍和增加纵向钢筋配筋率。这里要特别注意较小墙体的抗震力。

2.2.5短肢剪力墙的抗震性

在对建筑结构进行合理的布置中,一定要注意剪力墙和框架梁的布置,剪力墙在布置中要避免出现一字孤立的短肢剪力墙,还要避免出现明显受力薄弱区以及应力集中区域的布置,要保证整体结构的稳定性和可靠性。

2.3选择适当的计算软件分析抗震薄弱部位

对进行设计时,设计人员要关注对其结构参数的精准计算,要确保选用的短肢剪力墙结构分析软件符合实际设计要求,且具有较高的精度。在设计时,应该对短肢剪力墙结构与普通剪力墙结构进行比对分析,尤其要关注抗震薄弱环节,通过合理的分析与设计,对抗震薄弱部位进行修复。常用的短肢剪力墙结构的设计软件有ABAQUS有限元软件等,通过应用这一软件可以有效的分析一字型短肢剪力墙的抗震薄弱部位,并帮助设计人员采取针对性的措施加以处理。

3结语

对高层建筑结构进行设计,需要做好短肢剪力墙结构设计,设计人员要不断更新设计理念,要关注短肢剪力墙数量的合理设置,同时要对短肢剪力墙的布局进行不断的规范,使其更加均匀与对称,此外还需要加强对其精准计算,尤其要做好抗震薄弱部位的分析,通过科学合理的设计,切实提升短肢剪力墙结构的强度与抗震性能。

参考文献

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论文作者:张园园

论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期

论文发表时间:2019/12/9

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