浅析建筑结构设计中剪力墙结构的应用论文_何杨驹

浅析建筑结构设计中剪力墙结构的应用论文_何杨驹

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摘要:随着人们生活质量和水平的提高,人们对居住环境的要求也在不断提高,这就给建筑行业的发展带来了新的契机。在现代建筑结构的设计中,剪力墙结构是一项保证建筑物稳定性的重要项目,也是建筑结构设计中应用最为广泛的一种建筑结构形式。本文介绍了剪力墙结构设计中的基本概念和相关分类,并就剪力墙结构体系的特点和其在建筑结构设计中的应用展开了论述,以期为现代建筑业中更好地应用剪力墙结构提供有效借鉴。

关键词:剪力墙;建筑结构;设计;应用

剪力墙又可称为结构墙或是抗震墙,是在建筑整体结构中承受振动作用或是水平力量的墙体,具备良好的抗震性能,应用广泛。在我国经济飞速发展的今天,作为我国经济发展中一项支柱产业的建筑行业,不仅关系到国民经济的发展,也关系到人们的生活质量。为了更好的满足人们的实际需求,提高剪力墙结构在建筑结构设计中的应用效果,建筑单位应加强剪力墙结构设计,不断提升建筑物整体质量,方能促进我国建筑行业健康发展。

1剪力墙结构设计中的基本概念及其分类

1.1 剪力墙结构概述

在建筑中主要用以承受风荷载或地震作用下引起的水平荷载的墙体则称之为剪力墙,因此,剪力墙在建筑设计中又被称作抗风墙、抗震墙或结构墙。在建筑结构设计中,建立强的应用主要是为了防止建筑结构受到剪切破坏,一般使用钢筋混凝土作为剪力墙的建筑材料,从而保证建筑物结构的坚固性。在房屋或构筑物中,由梁、板、柱等构件,在一定的数量使用中连接构成能够承受一定荷载的空间体系就是建筑结构。建筑结构根据施工方法的不同可分为混合结构、框架接结构以及剪力墙结构等,按照其他标准,建筑结构也可有其他分类。在建筑领域内,习惯将有竖向的钢筋混凝土墙板搭建成的结构成为剪力墙结构,一般用以承受竖向和水平方向的各类荷载,对建筑结构产生的水平力能进行有效的控制。剪力墙结构不仅具有良好的抗震性能,且抗侧刚度大、用钢量小,因而在我国建筑结构设计中的应用越来越广泛。

1.2 剪力墙结构分类

剪力墙结构的分类主要是根据剪力墙墙体上有无开洞以及开洞的洞口尺寸大小进行的,根据这一点可以将其分为实体墙、整体上小开口的剪力墙、双肢或多肢剪力墙以及壁式框架剪力墙。

(1)实体墙实体墙是唯一一种剪力墙墙体不开洞的类型,或者是截面墙体开洞的面积未超过墙体面积的15%。实体墙的剪力墙一般会发生曲型的变形,在正常情况下,实体墙的承受能力是比较强的,其反弯点处不会发生反弯和突变情况。

(2)整体上小开口的剪力墙整体上小开口的剪力墙显然是一种开洞的剪力墙,小开口则是指其开洞面积占剪力墙整体面积的比例不超过15%。整体上小开口剪力墙一般会发生弯曲型变形,在整个墙肢的高度上基本不存在反弯点,但弯矩图的主要位置有发生突变的可能。

(3)双肢或多肢剪力墙双肢或多肢剪力墙的开洞面积较大,或其洞口呈列状分布,其受力特点与整体上小开口的剪力墙相类似,在弯矩图处不会发生任何异常情况。

(4)壁式框架剪力墙壁式框架剪力墙是开洞尺寸最大的一种剪力墙类型,其墙肢线刚度与连梁线刚度较为接近,这样使得整个受力墙的变形为剪切型,其受力特点与框架结构类似。

2剪力墙结构设计的原则

2.1 连续性

剪力墙结构主要作用于建筑结构的分隔与维护构件,发挥竖向承重与水平抗侧的作用,所以,为了避免剪力墙由于刚度变化导致建筑物侧移现象的发生,在建筑剪力墙结构设计时,应自上而下布置,尽量避免刚度突变现象的出现。此外,可考虑在部分高度方向与墙肢方向上,增大墙体的厚度或是采用更高等级的混凝土,从而分担剪力墙结构抗侧刚度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于宾馆客房、住宅等墙体较多、开间较小、抗震性能要求较高且房间面积不大的建筑结构,如果无法确保剪力墙的连续性,可对剪力墙进行延伸,将上下洞口对齐,以进一步加强建筑剪力墙的抗震能力。

2.2 对墙体进行受力分析

在设计剪力墙整体结构时,需详细分析墙体的具体受力情况,墙体作为一种平面的构件,其所承受的压力不仅包括水平方向的弯矩与剪力,还涉及竖向的压力。所以,在进行剪力墙结构的设计工作时,必须充分考虑且仔细分析自身的受力情况,以确保墙体的使用效果与质量。

2.3 墙体延性

墙体的延性对于剪力墙结构的稳定性具有非常关键的作用,在建筑结构设计过程中,如果运用太细高的剪力墙,往往会由于连梁应力而导致严重拉伸或弯曲现象的出现,从而产生难以恢复的剪切破坏。因此,在进行建筑结构设计时,尤其是高层建筑结构设计时,不可采用整体强度比超过9m,高宽比低于2m的细高剪力墙,如果建筑结构必须采用较长的墙体,应尽量做好翼缘的设置工作,以最大限度的避免剪力墙一字型的形成,此时可在部分截面处设置洞口,以此来将整个墙体分割成长度小于9m的若干段均匀墙段,形成一个联肢墙,从而发挥剪力墙的延性。

3剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

在进行剪力墙结构设计时,应科学开展其平面的布置工作,通常需要遵循对称原则,以使得墙面结构的重心与刚度能够得到充分的结合,以减少误差,使得剪力墙结构所承受的各种作用力能够达到平衡状态。在开展设计工作时,还应沿着主轴方向,并且顺着双重或是多重方向进行剪力墙结构平面布置、设计工作。此外,为了提高建筑工程项目的安全性能与其建设质量,降低施工作业成本,还应减弱墙体侧抗力所具有的刚度,这是由于如果其刚度提升或过大,极有可能导致墙体重力逐渐提升,进而导致剪力墙结构所具有的框架以及支撑作用无法得到充分的发挥。

加强剪力墙结构的优化设计对于保证建筑结构的稳定性具有很重要的意义。一般来说,设计人员在进行设计时都会采取一系列有效措施来保证建筑结构的受力平衡。因剪力墙结构本身就具有很强的稳定性,在建筑结构设计中应用剪力墙结构使设计更具经济性。为了进一步提高剪力墙结构在建筑结构设计中的质量,设计人员在进行设计时应综合考虑建筑工程的安全性、稳定性以及经济性,使这些因素的结合中优化剪力墙结构在建筑结构中的使用效果。

由于剪力墙结构在保证建筑物整体结构的安全性与稳定性上的重要作用,建筑设计单位应提高对剪力墙结构问题方面的重视程度。根据实际经验不断提高剪力墙结构的设计水平,优化剪力墙设计方案,使之达到最佳效果。在进行剪力墙结构设计前,相关人员应首先对现场施工环境和条件进行勘察和分析,并以实际施工情况为依据,制定科学合理的剪力墙结构设计方案。在剪力墙结构实施过程中,建筑单位需对剪力墙的施工进行严格的监理和把控,建立健全施工管理体制,使现场一切施工作业按照规范标准进行,严格保证剪力墙的施工质量。

4总结

剪力墙结构在现代建筑结构设计的实际应用中,因其结构体系特点,仍然存在许多问题,设计人员的失误以及施工质量的问题这些都会严重阻碍剪力墙结构在建筑结构设计中发挥作用,从而影响建筑物的整体质量。因此,建筑单位应提高对剪力墙结构的认识,完善剪力墙结构理论体系,合理的进行剪力墙结构设计,在设计过程中遵循相关设计原则,把握其结构体系设计要点,使剪力墙结构在建筑结构设计中充分发挥出作用和价值。

参考文献:

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[2]赵宇.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].科技传播,2012,28(17):45-46.

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[4]马媛.浅谈现代建筑给排水设计中存在的问题及对策[J].科技创新导报,2015(07):200~201.

论文作者:何杨驹

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/6

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