摘要:随着构建和谐社会步伐的不断加快,城市化建设也获得了空前发展。各区域人民生活水平也得到不断提高,使得人们对城市建筑工程的要求也越来越高。为满足人们的建筑高要求,剪力墙作为建筑结构工程设计中的一种表现形式,依据其特点及优势得到了广泛应用和普及。下面就剪力墙结构在实际应用中的优化及措施进行分析。
关键词:剪力墙;建筑结构设计;优化应用及设计
随着我国城市规模的不断扩张,城市居民的的数量也越来越多。如何满足城市居民日益增长的生活和工作需求,确保实现城市发展的良性发展,成为当前城市建设过程中需要面临的重要课题。剪力墙结构的普遍运用,对人们的生活有着重要的影响。通过剪力墙的结构设计和应用,能够很好地适应现代化建筑理念。可以有效提高建筑工程质量,改善居民的生活环境,加速城市的发展进程。
一、剪力墙结构的概念及原则
房屋及建筑物中承受风载荷及地震作用所引起的水平载荷的墙体被称为剪力墙,别称抗风、抗震、结构墙。其特征与木板在几何特性方面相同,但其物理强度相较之下更强,与建筑梁的受力状态有异曲同工之妙。对于剪力墙在实际设计应用中,因其不能遵循剪力墙的物理结构进行研究分析和因地制宜的结合,对于刚度的考量不能结合实际,只对剪力墙规范的要求进行对葫芦画瓢并不能发挥其功能的最大优势。相反,在实际建构中剪力墙的结构强度并不是越大越有优势,在某种程度上一味的追求刚度,只会降低其延性作用。剪力墙在某种意义上并不是依靠量标取得相应优势,不仅不能带来安全性保证,更可能会增加其建筑架构的生产成本。所以要认清剪力墙结构的概念,并做到有序遵循其建构原则。
二、剪力墙结构设计中的建筑应用
(一)强化剪力墙位置优势
剪力墙架构一般在设计前期会沿着主轴线及其他方向上进行双向布置,此双向布置的效果不仅可以提升空间性能、更能提高其工作张力,更能够在一定区域内接近两个方面的抗侧刚度。如若剪力墙架构的抗侧刚度达不到架构要求,说明剪力墙的数量较少。如若剪力墙抗侧强度超过架构的原则要求,就会导致墙体的利用率大打折扣。所以,在剪力墙的架构设计中要确保剪力墙肢截面简单、竖直刚度均匀等原则要求。在剪力墙架构抗震设计中,如若想要避免剪力墙刚度所呈现的悬殊问题,就要有效的加强剪力墙底部不使用错洞墙和叠合错洞墙。为保证剪力墙均匀平面的稳定性,就需要在剪力墙切实应用中做到稳定、有序的设置方式,以切实避免、减少架构刚度的序列改变,并对剪力墙平面的弯矩序列进行有效控制。
(二)改善剪力墙连梁设计
连梁问题对剪力墙的架构具有十分重要的意义。在剪力墙的架构中,墙体水平在物理的作用下发生载荷,对墙体产生作用力,使其发生墙体变形,变相使连梁产生物理内向力。同时连梁产生的内向力会削减连墙肢体的变形内向力,由此来控制墙体的变形状态。剪力墙连梁中的另一个常见问题是连梁超筋,因其无法满足剪力、剪压比值的基本要求,当出现墙体长度较长时,容易出现连筋部分集中出现在中间部位。如果剪力墙中间部位出现墙体截面高度分布不均、相差比较大时,也极易出现连筋状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当剪力墙出现连筋状态时,我们需要采取一定的处理措施,可以从以下几种状态去分级处理:(1)根据剪力墙的架构,在实际操作中,相应降低墙体连梁的截面垂直度;(2)当出现墙体连筋状态时,可以相应调整剪力墙架构中连梁弯矩剪力塑形力度;(3)实际操作中如果连梁状态的破坏强度对垂直状态下的物理作用力作用较小时,可以考虑从地震作用力的方向进行考量,精准核算墙体在地震状态所承受的架构内作用力,剪力墙的连筋问题就需要按两次精准核算的强大内作用力去解决。
(三)完善剪力墙边缘构件的问题
剪力墙边缘构件分无约束力边缘构件剪力墙和有约束力边缘构件剪力墙之分,两种形式相较之下有约束力边缘构件剪力墙的物理作用力的最大限度承受力降低四成、最大限度层间位移角度在某种意义上减少二分之一,相对于地震的消耗能力会相应减少五分之一。所以剪力墙结构边缘构件的选择就显得极为重要,在选择剪力墙边缘构件时,我们要根据剪力墙轴压比的等级去选用剪力墙的边缘构件。而对于剪力墙边缘构件的选择,无约束力边缘构件剪力墙则更适用于:一级剪力墙和二级剪力墙架构,如果出现剪力墙底部作用于加强部位上面的普通部位时,与三级、四级无抗震建筑机体底部轴压比值小于相应技术要求时,适用;有约束力边缘构件剪力墙则适用于:一级剪力墙和二级剪力墙架构,如果出现剪力墙底部与垂直强度较高的建筑主体、物理作用重力作用的轴压比值大于相应管理规定时,适用。
三、剪力墙结构设计中的优化及措施
(一)有序布置剪力墙的平面状态
对于建筑架构设计来说,剪力墙的结构的设计中应做到有序平衡。应该做好主轴的合理考量,以主轴线为辐射点进行双向设置。建筑架构的合理性和视觉舒适度也要在质量中心与刚度中心相重合,对于每一面的剪力墙进行有序考量和设计,以降低剪力墙的扭曲状态。并做好剪力墙的抗侧力的承力刚度进行合理核算,切实平衡剪力墙的承受力和抗侧力的能力,以增加垂直空间的合理利用率和实际应用率。
(二)有效提高剪力墙的架构性能
在剪力墙架构性能设计中,要对剪力墙的抗震效能进行比例加强,所以,在某种状态下做到简单、明确墙体架构的整体受力情况,切实减少在不良情况出现时,发生局部架构受力不均匀的状态,切实做好对应急情况的有效控制,并在墙体架构设计初期切实避免架构薄弱状态的出现。所以,在墙体架构的综合考量及设计时,要切实做好实体考察和经验、技术方面的合理研究,并加强预控薄弱环节的分配力度及分析,切实做好架构方案的合理修订问题,从而在研究性区域内提升整体架构的预控性能。
四、结束语
在垂直建筑架构设计的整体过程中,剪力墙结构的应用具有其特有的意义。其自身所具有的诸多特点,凸显出在建筑架构中对其抗震性能的提升具有坚实的实效性。剪力墙结构设计的应用不仅能够提高整体工程的质量,更能在一定状态下减少生产成本的投入。在建筑架构的设计运用中,剪力墙结构的应用中要切实做好设计原则的整体维护,并根据建筑及墙体的特点和设计要求进行有序设置其墙体结构,使其存在的意义和结构价值充分显现和应用,以进一步推动建筑行业的良性发展。
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论文作者:王侃,马小平,胡兴龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
标签:剪力墙论文; 架构论文; 墙体论文; 建筑论文; 刚度论文; 构件论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第7期论文;