简析高层剪力墙住宅的结构设计论文_关建基

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摘要:随着我国建筑体系构建的日益完善,高层建筑逐渐出现在了人们的日常生活中,高层建筑的发展不仅对传统的建筑技术提出了更高的需求,同时也在很大程度上为我国城市建设提供了机遇,由此,在这一时代发展背景下,如何针对高层建筑的质量进行提升就成为了人们关注的重点。本文拟通过对我国现阶段高层剪力墙住宅结构的设计进行研究,希望能够对未来高层建筑的发展做出帮助。

关键词:高层建筑;剪力墙;住宅结构;设计要点

随着高层建筑在我国建筑体系构建中应用的增多,越来越多的人们对高层建筑的态度从“怀疑”逐步的转向“接受”[1],但是,随着高层建筑研究的不断推进,高层建筑设计中存在的问题也逐渐的凸显了出来,尤其是就高层建筑来说,其高度大都相对较高,这种情况必然会增加高层建筑竖直方向的荷载,从而致使高层建筑更容易受到外界因素的影响而呈现出更加明显的不稳定。由此,为了弥补这一不足,高层剪力墙出现在人们的视野范围之中,希望通过这一结构的设计提升高层建筑的安全性和稳定性,最大程度上优化高层建筑房屋的使用寿命,同时确保高层建筑使用者们的生命、财产安全。

一、高层剪力墙结构的概述

随着我国高层建筑的发展,剪力墙作为近年来新出现在我国房屋建设过程中比较常见的组成部分愈发的受到人们的关注,良好的水平荷载能力和抗侧力能力使其越发的被普及到了日常的高层建筑环节[2]。在进行高层剪力墙的结构设计环节,一方面要确保该剪力墙的设计能够贴合建筑物其自身的设计需求,同时还需要确保其剪力墙的设计能够满足建筑的整体布局,由此,在实际的高层设计过程中,比较常见的剪力墙结构大都集中表现为如下表一几个方面:

表一 常见的高层剪力墙类型

二、剪力墙在高层建筑结构设计中的应用

根据以往的研究,就目前来说在实际的高层建筑结构设计环节,越来越多的设计人员重视到了剪力墙对高层建筑所带来的建筑优势,也愈发的将剪力墙结构应用在了实际的设计、施工环节[4],就目前来说,在高层建筑结构设计环节比较常见的高层剪力墙结构应用大都集中表现在如下几个方面:

(一)剪力墙在高层墙肢平面方向上的设计应用

根据以往的高层建筑剪力墙设计来说,着眼于实际的建筑物需求设置合理的平面剪力墙墙肢才能够在根本上实现预期的剪力墙应用目标,从而实现提升高层建筑物抗震能力的需求[5]。例如,就实际的设计应用环节来说,首先应针对高层建筑的刚度中心,从而最大程度上减少在后续建设、使用环节可能会出现的扭转位移;而后,则应秉持着双向布置的原则,沿高层建筑的主轴两侧均匀布置剪力墙,从而在根本上实现提升高层建筑抗震能力的目标。需要注意的是,在结构设计的环节应尽量使两面剪力墙之间呈对齐且平行的状态,进而实现设计效果的最佳化。

(二)剪力墙在高层墙肢竖直方向上的设计应用

在高层建筑结构设计环节,竖直方向上的剪力墙也是实际设计过程中比较重要的环节之一,一般情况下在这一环节的设计中大都会秉持着“上下一齐”的剪力墙设计原则,从而构成了具备强大应力面的剪力墙体系,同时在根本上提升墙体的实际荷载能力[6]。与此同时,这种实际方式也能够在很大程度上减少高层结构中整体的剪力墙用量,从而在保证质量的前提下,降低整体高层建筑的成本支出。需要注意的是,在实际的高层结构设计环节,不同的建筑需求也会造成不同的剪力墙排布,由此,在实际的结构设计环节就应着眼于建筑的客观需求进行深入的受力分析,从而做出针对性的剪力墙设计方案。

(三)剪力墙在高层构件的设计应用

根据以往的高层剪力墙结构设计来说,在墙体的两侧设置不同的边缘构件能够在不同程度上优化实际高层剪力墙的抗应力水平,继而提升墙体对外界恶劣环境的承载、抵抗水平[7],由此,本文认为在高层结构的设计环节也应针对其墙面不同的墙肢轴压情况入手进行研究,结合不同位置的抗震需求来设计、选择不同的边缘构件,确保其能够满足预期的高层建筑结构设计需求。

(四)剪力墙在高层连梁的设计应用

就高层剪力墙来说,连梁作为剪力墙结构设计过程中最为重要的组成部分之一,连梁的质量会在很大程度上影响实际的剪力墙建设效果,但是,就以往的高层结构设计来看,在实际的使用过程中连梁是比较容易受外界因素影响而发生损毁的部分,由此,在连梁的设计环节应为其配制延展性相对更好的结构,从而最大程度上优化原有连梁的受力分配情况,从而实现优化高层建筑结构设计的目标。

(五)剪力墙在高层钢筋的设计应用

就剪力墙设计过程中的钢筋应用来说,其设计大都需要基于竖直和水平两个方向层面。例如,就这一环节,在开展设计的过程中需要首先针对高层结构设计的各种参数进行分析,从而确定剪力墙的偏心截面以及斜截面等区域的承载参数,并在这一参数的基础上综合的选择不同性能的钢筋,确保在结构设计环节剪力墙的实际受力,同时为后续实现高层剪力墙结构的优化做出帮助。

结语

综上所述,随着我国高层建筑发展的不断推进,剪力墙在高层住宅建筑结构设计中的应用也随之大幅增加,由此,本文认为在实际的结构设计环节应综合考量实际的设计结果,综合性的确定剪力墙的设计方案,确保剪力墙能够在高层建筑中充分的发挥作用,同时实现我国建筑领域的大发展。

参考文献:

[1]井彦青,杨志杰,李建峰,胡海涛,李娜,刘伊琳,史云雪,林建雄.青岛华润中心悦府某超高层剪力墙住宅结构设计[J].建筑结构,2019,49(12):19-25.

[2]刘晓娟.高层住宅剪力墙结构设计指标的控制及调整[J].建材与装饰,2019(15):109-110.

[3]陆波.高层剪力墙住宅结构优化设计原则及措施[J].工程技术研究,2019,4(10):190-191.

[4]卫国云.某超高层剪力墙住宅结构设计[J].建筑结构,2019,49(S1):57-61.

[5]李慧琛.高层剪力墙住宅的结构设计[J].山西建筑,2018,44(35):44-45.

[6]陈泰钰.基于PCA-MLR法的装配式剪力墙住宅增量成本优化研究[D].湖南科技大学,2018.

[7]李更强.浅谈高层剪力墙住宅结构设计要点[J].居舍,2018(30):87-117.

论文作者:关建基

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/4

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