身份证号:410603198602193554 李爱军
摘要:建筑结构设计需要考虑多个方面的因素,才能够切实提高建筑运行的稳定性,而在抗震性能的设计工作中,主要是根据建筑的实际需求,通过借助剪力墙来实现的。本文主要从技术角度,浅析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用。
关键词:剪力墙结构设计;建筑结构设计;策略浅析
引言:剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。剪力墙结构是指纵横向的主要承重结构全部为结构墙的结构。当墙体处于建筑物中合适的位置时,它们能形成一种有效抵抗水平作用的结构体系,同时,又能起到对空间的分割作用。结构墙的高度一般与整个房屋的高度相等,自基础直至屋顶,高达几十米或100多米;其宽度则视建筑平面的布置而定,一般为几米到十几米。相对而言,它的厚度则很薄,一般仅为200~300mm,最小可达160mm。
一、应用策略浅析
剪力墙以处于受弯工作状态时,才能有足够的延性,故剪力墙应当是高细的,如果剪力墙太长时,将形成低宽剪力墙,就会由受剪破坏,剪力墙呈脆性,不利于抗震。故同一轴线上的连续剪力墙过长时,应用楼板或小连梁分成若干个墙段,每个墙段的高宽比应不小于2。每个墙段可以是单片墙,小开口墙或联肢墙。每个墙肢的宽度不宜大于8.0m,以保证墙肢是由受弯承载力控制,和充分发挥竖向分布筋的作用。内力计算时,墙段之间的楼板或弱连梁不考虑其作用,每个墙段作为一片独立剪力墙计算[1]。
(一)连梁设计优化
剪力墙可以极大限度的提升建筑运行期间的稳定性,而在连梁设计的过程中由于计算失误,会导致连梁的抗剪能力过度,所以要采取针对性的措施来解决这一问题。首先,要通过增大连梁的截面积来改善连梁的抗震能力。一方面,增大截面积之后的连梁能够具有一个更好的抗剪能力,另外一个方面,梁体整体上的刚度也会有一个增强。其次,可以通过调整设计内力,来改善连梁的抗震能力。在一般设计方案之后,需要综合考量连梁的刚性和抗震能力,但是过分注重连梁的刚性,会对其抗剪能力造成一定的影响。所以,在设计连梁方案的时候需要调整连梁刚度折减系数,来提高连梁的抗剪能力。需要注意的时候,在调整该系数的时候,要结合刚度系数,确保连梁的刚度能够满足建筑的需求。此外,还可以通过作水平缝来提高连梁的抗剪能力。在原有的梁体上作一水平缝,可以促使连梁变为双连梁、多连梁,进而提升连梁的抗剪承载力。
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(二)优化剪力墙结构
剪力墙结构设计工作对建筑而言是至关重要的,能够在地震灾害发生的时候,有效的分解建筑承受的压力。而在具体设计工作开展的过程中,对建筑受力分析不到位,容易导致剪力墙结构和建筑实际抗震需求不匹配。当剪力墙刚度多高时,会提升建筑的稳定性,但是抗震能力会有一定欠缺;而抗震效果好,往往会忽视剪力墙的刚度。所以,为了达到满足建筑实际需求的目标,要深入结合建筑所在的区域的特点,设计出合理的剪力墙结构模型[2]。
通过对剪力墙结构进行优化,可以切实提升建筑的抗震能力。在重新设计康立强结构的时候,要合理的使用仿真模拟软件。在设计完剪力墙之后,将各项设计参数输入到系统当中,软件就会自动生成一个剪力墙模型,该模型具有可视化的特征,设计人员可以利用软件对设计好的剪力墙模型进行优化,和传统的设计模式相比,借助软件开展设计工作的效率更高,优化的效果也更好。
在软件当中,可以对剪力墙结构进行仿真实验,系统会自动生成剪力墙的应力分析,设计人员可以参考报告中的各类数据,对原有的剪力墙结构模型进行优化。
(三)墙肢设置
墙肢的主要功能,是分散剪力墙的压力,使建筑的抗震能力能够得到显著提升的重要保障,而在具体设置墙肢的过程中,需要深入研究建筑的构架,并对建筑进行系统的应力分析。墙肢的设置要通过实验来确认,通过在实验室搭建一个模型,并在模型的底部按照必要的传感器,传感器主要采集到剪力墙各个部位的承载压力值,最终通过比对不同数量墙肢下,剪力墙承载能力的变化,来确定墙肢设置的数量。在确定墙肢的数量之后,还要根据建筑的实际抗震需求,来确定墙肢的横截面积,以求地震来临的时候,剪力墙可以起到一个良好的缓震作用[3]。
(四)优化配筋方案
剪力墙中加入一定比重的钢筋,才能够保障剪力墙具有较强的刚性,但是光考虑应力需求和忽视了成本的话,又会造成建筑成本的增长。所以,在设计配筋方案的时候要深入分析建筑的抗震需求,并以建筑的实际需求选择对应型号的钢筋。在确定钢筋型号之后,再根据建筑的应力需求,确定钢筋在剪力墙体重所占的比重。
结束语
剪力墙结构设计工作至关重要,在实际开展设计工作的时候,要深入研究建筑的抗震需求,并充分考虑各个会影响到剪力墙抗震效果的因素,汇总出完善的设计方案。
参考文献:
[1]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(17):125-125.
[2]王志会.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].中国新技术新产品(14).
[3]王小引.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗,2015(3):116-116.
论文作者:李爱军
论文发表刊物:《创新人才教育》2019年第8期
论文发表时间:2019/11/7
标签:剪力墙论文; 建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 能力论文; 需求论文; 刚度论文; 《创新人才教育》2019年第8期论文;