摘要：随着我国建筑行业的蓬勃发展,我国城市现代化建设的脚步也在不断加快,而随着人们物质文化生活水平的不断提高,对于建筑工程的质量以及建筑结构的抗震性的要求也越来越高。随着科学技术的发展,剪力墙结构设计进入了人们的视野,其在建筑工程施工中的应用不仅大大提高了建筑结构的抗震性和刚度,还能使施工企业获得更大的经济效益,这种关系是双赢的,不仅给施工单位和居民都带来了许多好处,还满足了当前社会不断发展对建筑行业的要求,所以现今剪力墙结构设计在我国建筑工程中应用的越来越广泛。
关键词：剪力墙结构设计；建筑结构设计；应用
1剪力墙结构的含义
剪力墙结构是基于建筑中的框架承载进行了部分结构内容上替代,明确承载状况中的建筑受力和产生作用进行最大程度上要求,依据要求效益进行不同方位上的墙体作用、受力状况等因素控制,使成本投入状况能基于结构效益进行必要内容中荷载调节。剪力墙结构的开发状况是基于多数建筑中楼层要求,依据建筑荷载进行设计方面的构件成本、工期成本等内容计算,针对有效的结构范围进行优势上开发,实际应用中的结构设计应当结合使用寿命与质量标准进行模板数量控制,基于重力因素和地基结构进行整体承载上内容协调。明确不同数量的剪力墙对于建筑存在影响差异,以计算数据为标准进行结构设计方面的应用位置以及数量上控制。明确城市进程影响下的行业进程状况,依据建筑行业内的房屋要求对设计方面的工作进行了解,使设计中的建筑结构能基于性能要求进行探究内控制,依据设计原则对应用中的相关内容进行知识、原理上探究,围绕设计效果进行结构应用方面的相关内容探究。
2剪力墙特点以及分类
(1)剪力墙优点是侧向刚度比较大,受到水平荷载的作用,侧移比较小,楼盖应用的是平板结构,不设置梁,空间得到利用,层高得以节约。缺点是剪力墙间距受到限制,在布置建筑平面时,灵活性比较差,结构自身比较大,适合高层建筑。(2)剪力墙主要是分为以下几类：第一整体墙剪力墙。剪力墙没有设置门窗洞口,或者是洞口比较小,洞口可以忽略,门窗、洞口面积加起来小于17%的剪力墙侧面积,洞口间净距、洞至墙边净距多于洞口长边。在设计的过程中,竖向钢筋应当设置在墙肢两端。第二小开口整体剪力墙。受到洞口影响,墙肢间的应力分布不能是直线形,墙肢中已经存在局部弯矩,但是偏离不会太大。主要是对整体墙计算法进行修改。第三连肢墙。剪力墙上具有多个洞口,主要的组成是墙肢,洞口尺寸比较大,洞口的面积大于16%的墙体总面积,墙体的连接部分是连梁,墙肢单独的作用比较明显,连梁中部存在反弯点,主要的计算方法是连续化方法。第四框支剪力墙。如果底层的剪力墙需要的空间比较大,可以应用框架结构对上部的墙体起到支撑的作用。对于地震区而言,通常不能单纯应用框支剪力墙结构,需要综合考虑。
3剪力墙结构设计原则
结构设计中应当参考诸多的建筑内容对受力状况完全明确,针对重力、方向、数量等条件进行剪力墙的应用考虑,明确设计时的剪力墙布置以标准为主实现原则控制,以可行便捷的方案设计作为应用方面的结构制造要求。建筑安全是结构设计时需要了解能力内容,控制抗震条件进行自重上的减轻设计以及承载控制,结合刚度特点将平面中需要连接的梁结构进行承载上计算,减少搭接中的隐患采取措施保障承载方面的结构刚度,使结构能基于长期控制实现必要的设计内容上修正。明确设计中应当考虑的多个剪力墙承载状况,以抗震性能为要求沿建筑整体中的主轴设计进行布置控制,使剪力墙连接能够结合方位状况避免拉通对直,注意结构的侧向刚度进行墙体中倾覆力矩的计算,使剪力墙能在地震中承受超过一半的受力破坏,减少单墙设计结合性能控制进行设计布置上多次检查,针对使用中的建筑地处位置进行结构标准上要求更正。建筑中的构件应用需要根据楼层之间高度进行受力预测,结合构件的变形影响和抗剪要求进行设计上探讨,结合构件控制时的应用数量和减重比例进行设计思考,明确不稳定的剪力墙会造成不良的扭转变形以及构件损坏等隐患,通过技术手段或设计协调使变形不出现在剪力墙结构内。明确设计原则中的承载、布置、受力等方面控制内容,对结构中应当使用和协调的探究内容进行作用控制,依据不同的应用方向对设计所要实现效果条件进行研究中保障。
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4剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
4.1合理定位剪力墙
具体的定位设计如下：第一在设计建筑的弧形、圆形或者正多边形的平面结构时,可以沿环向或者径向方位布置剪力墙。第二在对有些Y形平面或者i角形的平面进行结果设计时,则可沿着它自身的三个轴线方向进行剪力墙的布置。第三在设计一般的T形、L形或矩形等的平面结构时,通常是沿着其自身的两条轴线的方向对剪力墙进行设计。总之,剪力墙结构的平面设计应尽可能地本着对称、均匀的原则进行设计,并保证墙面结构的质量中心和刚度中心尽可能地完全重合,以便减少墙体出现扭矩现象。而对内外剪力墙进行设计时,则应遵循对直、拉通的设计原则。同时,还要保证剪力墙肢截面的规则性和简单性。
4.2对大墙肢的处理
建筑结构中的剪力墙结构必须具有延性,剪力墙结构的宽高比小于2时,剪力墙就会具有很好的延展性,容易弯曲破坏,从而使剪力墙免受脆性剪切的破坏。当剪力墙的长度过长,为了使每个长墙都可以均匀的成为独立的墙段,确保剪力墙的每个墙段的宽高比可以大于2,必须将长墙进行开洞分割处理,从而减小墙段因受弯而引起的裂缝的宽度,确保钢筋发挥良好的支撑作用。当墙肢的长度大过8厘米时,整个楼层的力量大都是由这些过长的墙肢来支撑,当地震发生的时候,最先被破坏的就是这些过长的墙肢,那些偏小的墙肢因为配筋不足,不足以支撑墙肢,所以容易使墙肢全被受损。当墙肢长度大过8厘米的时候,需要具体情况具体分析如何开施工洞与计算洞。
4.3连梁设计
剪力墙结构中的连梁是连接墙肢与墙肢之间的梁。当剪力墙受到水平荷载的时候,墙肢可能会出现扭曲情况,连梁装置则能够均衡墙肢的水平负荷力,改善墙肢受力状态,对墙肢起到了一定的约束和稳定作用。可见,墙肢之间的连梁对整个剪力墙结构都具有重要作用,在剪力墙结构设计中是不可或缺的环节,一旦设计失误或是不合理,必然会对剪力墙结构的设计带来不良影响。所以,在进行连梁结构设计的时候,设计师应按照相关规定适当折减连梁结构刚度和高度,适当增加其跨度,从而降低结构刚度,完善抗震结构的设计,缓解地震作用的对剪力墙结构的影响。另外,为了进一步提高结构的承载力和抗震性能,设计师也可适当增加剪力墙结构厚度,增加连梁截面,使连梁装置的作用得到最大限度发挥。
4.4边缘构件设计
边缘构件能通过调节位移问题发挥控制作用,在设计中对构件性能进行防范条件下需求调节,依据涉及到的结构部分对构件内容实行应用探究,使构件设计能结合水平方向中的变形条件进行结构刚度保障,根据不同强度的结构要求进行设计范围内构件控制以及性能验证。对剪力墙结构中的设计主体进行设计方面构件了解,使边缘构件能基于整体要求进行设计标准、问题控制方面具体调整。
5结语
随着我国建筑行业发展越来越快,剪力墙结构在高层建筑中的应用前景十分广阔。在建筑机构设计中,应该严格按照剪力墙设计的原则,使剪力墙的建设符合国家的各项规定和标准,并且结合建筑物的相关特点,对剪力墙的构件选择、墙肢处理等做好科学合理的设计,保证剪力墙结构设计的稳定性和经济性,降低建筑工程建设的成本投入,使企业获取最佳的经济效益和社会效益,进一步促进我国建筑行业更好更快的发展。
参考文献：
[1]秦艳,焦维.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用[J].科技向导,2016(27):77-78.
[2]孙雪兰.浅谈高层剪力墙结构的优化设计[J].山西建筑,2016,36(24):58-59.
论文作者:王德龙
论文发表刊物:《城镇建设》2020年 1期
论文发表时间:2020/3/17
标签：剪力墙论文; 结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 构件论文; 刚度论文; 洞口论文; 《城镇建设》2020年 1期论文;