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摘要:本文以短肢剪力墙为研究对象,首先分析了短肢剪力墙的抗震设计存在的不足,然后概述了短肢剪力墙结构,然后介绍了短肢剪力墙结构设计在高层结构设计中的具体应用,最后提出了短肢剪力墙结构布置的注意事项,希望可以为有需要的人提供参考意见。
关键词:高层结构设计;短肢剪力墙;运用
近年来,随着我国建筑的迅速发展,建筑建筑施工技术都在建筑工程中广泛应用,而且建筑工程的外形以及结构的质量也得到更多人的关注。因此,在该背景下,短肢剪力墙在我国高层建筑工程中得到大范围的应用,这样可以提升高层建筑施工质量,推动建筑行业稳定发展。
一、短肢剪力墙的抗震设计存在的不足
(一)短肢剪力墙数量设计缺乏科学性
短肢剪力墙是一种高层建筑形式或者小高层建筑形式,有些建筑企业为了追求时尚、增强建筑的外型美观、加大建筑施工影响力度,并不重视短肢剪力墙的横向抗震压能力较差的特征,这样容易导致很多或者所有应用短肢剪力墙,使一般剪力墙的使用以及设计大大减少。尽管增加施工全过程的难度,减少施工成本,增加建筑的艺术美,真正实现良好的空间设计,但也容易造成高层建筑施工质量很难获得有力的保障,在检测建筑工程施工质量时,很有可能会导致建筑工程不达标。
(二)短肢剪力墙整体布局缺乏对称性
通常,高层住房建筑,必须要稳固的主干以及钢筋混凝土进行支持。搭建各层建筑都要确保核心在重要的位置上,只有这样才可以确保建筑主体具有较强的稳定性,抗震性能良好,但是当前仍旧出现短肢剪力墙布局缺乏对称性的问题,造成高层住房建筑转移侧重点,而且短肢剪力墙相对集中,存在刚性偏硬的情况,很有可能对高层住房建筑所具备的抗震性能产生影响,而且对短肢剪力墙将来的发展也会带来严重的影响,这些问题都是需要迫切解决和有效处理的。
(三)短肢剪力墙的结构分析计算机缺乏科学性
现阶段,我国多数高层住房建筑设计都是以先进的科技为依托,必须要了解最基础的材料检测信息以及整个建设目标,利用相应的软件做出准确的模拟,合理设计施工设计图纸。然而当前仍旧存在错误选择分析软件以及错误设计短肢剪力墙结构等多方面问题。例如:没有清楚明确短肢剪力墙结构设计、不具备合理性,无法对短肢剪力墙的高度以及厚度进行精准设计,进而造成比例缺乏协调性,使得高层建筑建设没有较强的稳定性,抗震性能较弱,无法在地震灾区进行重建,在很大程度上这样会对高层建筑今后的发展产生不利影响,而且也会出现大量的安全隐患,严重威胁人们的生命安全。[1]并且当前我国短肢剪力墙计算结构的方法有两种,第一种是TAT,第二种是SATWE,能够利用输入数据,对短肢剪力墙结构以及受力承载力进行分析,但这些方法的中心是存在差异的,在设计短肢剪力墙过沉重,因为没有正确的选择软件,使得短肢剪力墙不能进行全方位的分析,无法大大的提高抗震设计整体效率。
二、概述短肢剪力墙结构
(一)特征
一般来说,短肢剪力墙结构形式的特征主要体现在以下几个方面:第一,可以真正满足建筑各项功能的实际需求。由于强制和填充墙在厚度方面是完全一样的,所以各个墙连接的梁柱都处在相同的平面内,可以将梁柱墙面存在的问题有效解决,并且短肢剪力墙能够将建筑使用面积不断扩大。第二,能够满足结构设计方面的需求。在短肢剪力墙体系中梁以及中墙肢体都能够隐藏,结构布置是相当合理的,而且能够按照剪侧力的实际需求,对墙的肢长以及数量进行明确。并且其刚度的核心位置也能够利用各个布置以及尺寸做出适当的调整。
(二)相对于普通的剪力墙体系,短肢剪力墙体的优势
首先,墙肢高度相当大,不能全面发挥其承载能力,弥补传统剪力墙结构中钢筋大量浪费的缺陷。[2]其次,结构自振周期相当大,也会出现因为抗侧移刚度偏大而导致地震反应增大的情况。
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三、短肢剪力墙结构设计在高层结构设计中的具体应用
(一)短肢剪力墙主体结构设计选型
根据住宅小区房地产开发商的有关要求,此工程的房间和房间之间尽可能降低柱和梁等各种结构构件的裸露。因此,对于设计人员来说,在实际设计过程中可以提供选择的设计方案主要有两种,分别是异形柱框架结构以及短肢剪力墙结构。因为框架结构设计方案容易受到有关规范以及柱截面尺寸大小等多方面因素的约束,这样势必就会造成构件截面加大或者柱子数量越来越多,在一定程度上很难满足有关的标准要求,这样很有可能导致户型存在不足,从而造成小区质量降低。[3]因此,通过认真的考虑,这个小区的高层建筑结构不能使用异形柱框架结构,而是使用短肢剪力墙结构,利用建模计算,通过选择短肢剪力墙结构,都可以更好地满足建筑结构每项参数要求,比如:轴压比以及扭转等等,还可以满足所有的经济指标。
(二)短肢剪力墙结构布局
根据有关规定的具体要求,在设计高层剪力墙结构过程,不能完全使用短肢剪力墙,如果剪力墙结构中有偏多的短肢剪力墙时,短肢剪力墙所承受的底部轻抚力矩就会株行距结构底部所有地震倾覆力矩的约45%。[4]因此,在布置这个工程师,必须要在相应的位置设计适合的剪力墙,还要严格的控制短肢剪力墙数目,尽可能满足抗侧力需求以及竖向承载需求;尽可能合理的分布短肢剪力墙,确保轴向应力之间不会出现较大的差异,而且对支承楼盖是性相当方便的;在平面外角点和边缘位置,尤其是外凸位置,必须要科学不知短肢剪力墙,以此提高总体性,以及与平面刚性的有关要求相符。同时,每个短肢剪力墙必须要尽可能拉直以及对已,让其和连梁能够共同组成连续跨梁数目多和完整的抗侧力片,否则就无法将局部进行隔离。
四、短肢剪力墙结构布置的注意事项
(一)合理控制轴压比
在高层建筑结构中,要想选用短肢剪力墙,必须要对轴压比进行有效控制,与一般剪力墙相比之下,其对轴压比有相当高的要求,特别是采用一字型短肢剪力墙时。[5]在实际设计过程中,为了确保短肢剪力墙的稳定性以及合理性,必须要合理控制以及预算其轴压比,禁止出现轴压比偏高的情况,科学布置结构,降低局部轴压比偏大的出现概率。
(二)加强重要位置的剪力墙机构的抗振能力
通常,剪力墙往往存在于建筑应有相对集中的位置,比如:建筑的外边线以及角点位置。一旦出现地震,这是最有可能受损的部位。[6]在短肢剪力墙结构设计过程中,必须要对这些位置剪力墙所具备的抗震性能进行认真的考虑,着重采取有效的策略,是这些位置剪力墙自身的抗震性可以得到大幅度提高,采取的主要策略包括以下几个方面:轴压比降低以及配箍加大等等。
结语
总而言之,在经济迅速发展的背景下,人们的生活质量越来越高,对建筑也提出更多的要求。建筑行业在日益发展和进步中,应当认真考虑人们的实际要求,诞生短肢剪力墙结构。由于该结构的特征是十分显著的,已经普遍应用在建筑结构中。但是就的抗震性能来讲,必须要进一步完善酸枝剪力墙,只有这样才可以更好的提升其在建筑中的使用性能。
参考文献:
[1]刘伟.高层结构设计中短肢剪力墙的运用[J].居舍,2019(06):113.
[2]梁宝怡.高层结构设计中短肢剪力墙的运用[J].建材与装饰,2018(28):56-57.
[3]周照.高层结构设计中短肢剪力墙结构设计的运用研究[J].建材与装饰,2016(44):81-82.
[4]石延明.短肢剪力墙在高层结构设计中的应用[J].江西建材,2016(05):49+55.
[5]梅长骞,张慧琦.短肢剪力墙在小高层结构设计中应用分析[J].价值工程,2015,34(09):204-205.
[6]张东东.短肢剪力墙在高层结构设计中的应用[J].科技资讯,2014,12(13):69-70.
论文作者:龙骏鸿
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/8/1
标签:剪力墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 高层论文; 建筑论文; 位置论文; 梁柱论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;