摘要:在我国当前社会发展的过程中,建筑行业得到了快速的发展,并且高层建筑已经成为城市的主要类型,在高层建筑施工的过程中,对于安全性以及稳定性提出了更高的要求,所以必须要提高高层建筑的抗震性能。抗震性能主要是通过抗震墙的结构得以实现的,因此本文重点对建筑结构设计过程中所应用的抗震墙结构展开了进一步的论述,希望对今后的高层建筑结构设计带来一定的帮助。
关键词:建筑结构设计;抗震结构;应用
随着我国建筑水平的不断提高,人们对建筑物的质量与安全性提出了更高的要求,在当前高层建筑结构设计的过程中,对于抗震结构提出了更高的要求,应用抗震墙的结构设计是十分普遍的,因此受到了广泛的关注。抗震墙在持久性以及耐用性方面的性能良好,不但可以保证其具有较高的稳定性,同时在安全性方面也得到了一定的提升。所以本文重点对抗震墙的主要类型以及具体的应用情况展开了论述,希望对今后的高层建筑施工带来一定的帮助,更好的促进我国建筑行业的创新。
1、抗震墙的特点、分类及优化原则
在建筑施工的过程中,建筑自身的抗震能力是十分重要的,抗震墙在建筑结构中的作用主要体现在抗震性能方面,是其必不可少的构件之一,其主要的特点在于具有较大的抗侧刚度以及高度的抗震性能,同时抗震墙具有较大的自重性,因此可以保证建筑内部表面更加凭证。但是抗震墙的结构设计并不是十全十美的,这种结构对于施工提出了更加严格的要求,在施工成本方面也需要很多的花费,采用抗震墙应用在高层建筑中,涉及较多的内容,所以对于施工带来了一定的难度,所以需要进一步完善相应的施工方案,保证施工更加顺利的进行。
从洞口大小以及排列的方式进行划分,抗震墙主要可以有以下几种分类。一种是整体墙,整体墙没有洞口,这种类型的抗震墙不会出现反弯点以及突变点,在变形时主要的形式是弯曲型。整体墙的侧面积应该超过洞口面积的15%,并且要确保洞口边长尺寸与洞口以及墙边的净距离保持适当的位置。一种是小开口整体墙,这种类型的抗震墙在开口洞的面积上应该超过整体墙面的15%以上,其开口洞的范围应该在处于小面积以内,在与房梁相互连接的地方存在突变,并且具有十分明显的特点,但是也有例外的情况。还有一种是连肢墙,在墙体上有较大的洞口是连肢墙的主要特点,其与小开口墙存在一定的相似之处。最后是壁式框架,壁式框架与其他结构的不同之处在于洞口的尺寸较大,在不同位置的刚度上具有一定的相似之处,并且在弯矩图中存在明显的反弯点以及突变体现。
在对抗震墙结构进行设计的过程中,需要得到进一步的优化,首先应该从结构方面进行优化,在布置的过程中主要以主线方向为主,同时加以多项设计,由此形成一个整体的空间,抗震结构的设计可以更加明显,在对抗震墙进行分布的过程中应该采用连续多向的方式,这样可以让抗震墙侧刚度达到相互一致的效果,抗震墙自身具有一定的抗震性、并且在承载能力以及抗震侧刚度方面的特点突出,所以应该将其均匀的进行分布,这样抗震墙的作用才能得到最大化的发挥。其次应该对抗震结构计算方面进行更加精准化的优化,具体的计算优化是要先对楼层高度以及层间的比例进行调整,楼层的高度和层间的比例是首先需要关注的内容。当地震发生时,建筑楼层会产生位移,与此同时各个楼层的弯曲变形和扭曲变形是需要计算出来的。整栋建筑物的扭曲变形也是要考虑的,在计算高层建筑物的过程中,扭转变形量要尽可能的降低,但是纵向构建的抗侧刚度是不能够盲目添加的。将楼层最小剪力系数调整。如果总体的倾覆力超过断肢抗震墙承载底部地震的40%,那么抗震墙的数量就应该减少,并且还要设计大开间抗震墙在设计的过程中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样一来,在一定范围内的最小抗震墙系数可以得到有效的控制,同时地震对建筑物的影响也会大大的减少,建筑成本也大大的节约。
2、抗震墙在建筑结构设计中的具体要求
在进行建筑结构设计的过程中,应该满足抗震墙的相关要求,这样才可以保证建筑的稳定性以及更加适合人们的居住,在具体的要求中,主要包含几方面的内容,例如对抗震墙进行合理的定位,重视起对抗震墙中大墙肢的处理等,本文主要从以下两方面入手对此展开进一步的论述。
2.1合理定位抗震墙
在布置抗震墙的平面的过程中,均匀和对称的原则是需要坚持的,墙面结构的刚度中心要尽量完全重合与质量中心,从而使扭矩大大的减少。还要尽量拉通和对直内外抗震墙,抗震墙的肢截面不应该复杂无规则。
2.2处理抗震墙中的大墙肢
通常情况下,高状结构的抗震墙在设计抗震墙的过程中很容易形成,且弯曲破坏形式也极容易呈现出来,在此基础上脆性破坏现象也将极容易出现。因此在设计长度较长的抗震墙的是的过程中,不仅仅要满足其承载力的需求,还可以将抗震墙设计风分层和间隔,也就是说将整体的墙面分割成若干个小而均匀的独立墙段,这样一来,墙体结构的承载能力就会有较大的提高。与此同时,长度较小的墙段,当发生受弯时裂缝的宽度是较小的,墙体配筋的支撑作用可以得到充分的发挥。
3、抗震墙结构在建筑设计中应用
建筑抗震墙结构布置随着建筑物综合性能的不断提升,建筑设计中通常都会充分考虑到空间工作性能,所以在抗震墙结构设计时,如何有效的布置抗震墙不仅决定了抗震墙结构计算结果是否可以满足规范要求,还决定着结构是否为最优结构体系,这一切又将决定着整个结构的经济指标。抗震墙布置的基本原则是:抗震墙宜沿主轴方向布置。对一般的矩形、L形、T形等平面宜沿两个轴线方向布置;对三角形、Y形平面宜沿三个轴线方向布置;对正多边形、圆形及弧形平面可沿径向及环向布置。应避免出现只有单向有墙的情况,并使两个方向抗侧力刚度接近,内外抗震墙应尽量拉通对直。应尽量将结构两个方向的抗震墙通过连梁或框架梁连成整体,形成贯穿整个结构宽度和长度的抗风、抗震结构。为充分发挥抗震墙的抗侧力刚度和承载能力,增大抗震墙结构的可利用空间,抗震墙间距不宜太密,侧向刚度不宜过大,以免加大自重和加大抗震设计时地震作用,造成结构的不经济性。通过加长抗震墙墙肢长度,减少抗震墙数量,使结构整体抗侧刚度增加,边缘构件数量减少,以期通过布置较少的抗震墙获得满足规范要求的抗侧、抗扭刚度。多布置L形、T形、十字形墙肢,少布置复杂形状转折墙肢,减少暗柱数量,尽量避免在墙肢中部布置短横墙及小墙垛。抗震墙的平面布置应尽可能均匀、对称,尽量使结构的质量中心和刚度中心重合,以减少扭转。在竖向,抗震墙宜自下而上连续布置,避免刚度突变。抗震墙厚度随结构高度增加均匀变化,避免为保证墙体的稳定而人为增加墙厚的情况。
4、结束语
由此可知,在进行抗震墙施工的过程中,应该进一步提高相应的抗震结构设计,这样才可以保证整体结构的安全,为稳定结构起到重要的作用。因此,建筑企业要高对重视抗震墙结构问题,不断优化抗震墙结构设计方案,逐步提高抗震墙结构设计水平,相关设计人员要充分做好现场施工的勘察分析工作,加强对抗震墙施工质量的监管力度,注重对施工人员安全意识的培养,使其能够严格按照规范的操作流程进行施工作业,确保建筑物整体的使用质量,从而促进我国建筑行业的蓬勃发展。
参考文献:
[1]周洲.剪力墙结构设计浅析[J].山西建筑,2006(17).
[2]张晓辉.浅谈框支-剪力墙结构设计的措施[J].四川建材,2006(5).
[3]师瑜莹.框架-剪力墙结构中剪力墙平面布置的探讨[J].山西建筑,2007(22).
论文作者:孙微
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第34期
论文发表时间:2017/2/23
标签:结构论文; 刚度论文; 过程中论文; 结构设计论文; 建筑论文; 洞口论文; 建筑物论文; 《北方建筑》2016年12月第34期论文;