试论剪力墙在高层建筑结构中的设计分析论文_朱开

试论剪力墙在高层建筑结构中的设计分析论文_朱开

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摘要:在社会不断发展过程中,高层建筑项目也在不断增加,剪力墙作为现代高层建筑中较为重要的一个结构,得到了较为广泛的应用,而为了最大程度保障剪力墙设计的有效性,文章对剪力墙设计进行了简述,同时对剪力墙设计过程中所存在的问题进行了分析,最后也提出了具体的设计措施。

关键词:建筑结构;剪力墙结构;设计分析

1.剪力墙设计相关概述

剪力墙设计在整个建筑工程结构设计过程中属于较为独立的一个部分,通常情况下,还有人将其称之为抗震墙、结构墙或者是抗风墙,在施工过程中,剪力墙能够在很大程度上承担地震以及风荷载下所产生的水平荷载,而剪力墙结构相比较于普通的木墙结构而言,在设计过程中,设计方式并没有较为显著的差异,只不过相比较而言,剪力墙能够承受的强度更加的大,所以这也是这一结构的优势。在对剪力墙进行设计的过程中,设计人员需要注意以下几个问题: 首先,一定要对各方面数据进行较为准确的测量,这样才能促使墙体垂直、水平方向上的作用力,以及墙体整体结构作用力是符合墙体承受范围的; 其次,在设计过程中,一定要对墙体的正截面承载力进行准确的计算; 最后,在设计过程中一定要对斜裁面承受的剪承载力进行分析和验算,只有做好这三项工作才能最大程度提高剪力墙结构的荷载水平,最终就会将其在整个建筑工程中的作用最大程度发挥出来。

2.建筑工程剪力墙结构设计中的常见问题

2.1 超高层的建筑物剪力墙结构所存在的问题

在实际建筑工程结构设计过程中,有部分施工人员没有意识到高层建筑物和低层建筑物的差异性,在结构设计过程没有对高层建筑物和低层建筑物进行有效地区分,比如说,在对建筑物层高大于20的剪力墙进行设计的过程中,还是有部分人会采用短肢剪为墙体系别,在这种情况下,就很容易在施工过程中致使剪力墙底部建立系数不能达到相关标准,最终整个建筑物结构就会出现问题。

2.2 小于20 层的建筑物剪力墙结构所存在的问题

在建筑工程剪力墙结构设计过程中,还存在的问题就是对于小于20 层的建筑物,在施工过程中还是采用以往传统的现浇剪力墙结构施工方式,在这种施工方式下,剪力墙该有的承载水平以及能力就很难有效地展示出来,并且还会消耗较多的施工费用。一般情况下,对于小于20 层的建筑物剪力墙结构施工大多是现浇联肢短肢结构来代替,这样就能将建筑结构定点位移、周期以及结构底部所存在的剪力都控制在合理的范围之内。

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2.3 建筑工程结构中框支剪力墙结构所存在的问题

在建筑工程结构设计过程中,剪力墙结构上部分大多会采用现浇剪力墙结构,而对于剪力墙底部,则会将全落地剪力墙与框架支撑剪力墙结合进行使用,这一结构在使用过程中,一旦遇到地震等自然灾害没有较好的抗震能力,因为剪力墙上部和下部之间的刚度存在较为显著的差异性,这个时候一旦受到外力因素就很容易出现变形等情况,针对这一问题,一般情况下会使用短肢剪力墙,这样就能将剪力系数控制在较为合理的范围之内,最终就能确保其刚度满足基本需求。

3.建筑工程结构设计中剪力墙设计分析

3.1 选择合理的设计方法

在建筑工程剪力墙结构设计过程中,设计方法的选择是基础也是整个设计的前提,只有选择了合理的设计方案才能最大程度提高建筑工程整体的强度和安全性,最终才能发挥出剪力墙的最大程度价值。在对设计方法进行选择的时候,因为剪力墙结构本身一旦处于受弯这一状态的时候,就会有着较为良好的延展性,所以,在选择设计方案的时候,应该考虑能不能将其形状保持为宽细状。剪力墙如果长度过长的话,就会致使结构成为低宽剪力墙,最终建筑物就不能有效地满足抗震这一要求,所以在设计过程中也需要考虑到这一点。最后,在对设计方案进行选择的时候,设计人员一定要经过大量的实践来证明其科学、合理性,这样才能确保剪力墙结构体系是合理、均匀的,从而才能有效地保障剪力墙结构性能的稳定性。

3.2对剪力墙结构进行合理的布置

在对建筑工程剪力墙结构进行设计的过程中,结构布置也是其中较为重要的一个环节,在对剪力墙水平方向进行设计的过程中,若想将剪力墙刚度核心和其重量核心布置在一起,就一定要在设计过程中采用对称设计的方式来进行结构设计,这样就能有效地减少剪力墙扭曲这一现象的发生,同时还能将剪力墙的抗震性能有效地提升。除此之外,为了确保剪力墙布置的合理性,在设计过程中,设计人员还需要尽可能减少单向设计形式,这样也能在一定程度上避免剪力墙结构抗震性能受到破坏和影响。最后,在结构布置过程中,设计人员还需要将剪力墙侧向刚度最大程度发挥出来,这样也能促进剪力墙抗震性能的提升。

3.3对剪力墙延伸性进行有效地处理

在建筑工程剪力墙设计过程中,延伸性处理可以称之为设计中的核心内容,因此,在设计过程中一定要对剪力墙延伸性进行有效地处理。一般情况下,剪力墙结构本身就存在较大的延伸性,所以,在对剪力墙结构进行设计的时候,一定要确保其具备较为良好的延伸性,这样才能有效地保障剪力墙具备较好的耐久性和整体性。针对这一点,设计人员在进行延伸性处理的时候,为了防止剪力墙结构受到破坏,一定要确保剪力墙承载能力能够满足相关要求,同时采用上下连贯、均匀对称的设计方式来促进剪力墙结构支撑效果提升,从而就能有效地保障剪力墙设计的合理性和有效性。

3.4提高剪力墙性能与强度

在对剪力墙进行设计的过程中,提高其性能和强度属于设计重点,在《高规》中就明显的提出,在建筑工程设计或者是施工过程中,剪力墙水平以及竖向分布筋的配筋率都要得到有效的保障,具体指的是在设计过程中,对于非抗震设以及四级抗震设计都需要大于0.20%; 而在对一、二、三级抗震工程进行设计的过程中,设计人员则需要确保其数据要大于0.25%,这样才能最大程度保障建筑工程性能以及抗震强度。除此之外,在对剪力墙性能与强度进行提升设计的时候,设计人员一定要遵守相关规定和标准,对边缘和构造边缘的剪力墙构件进行约束,以此来促进矩形截而剪力墙的极限承载力能够得到最大程度的优化,最终优化到大于40%,同时还要保证其抗震能力能够提升到20%左右,从而就能有效地保证剪力墙设计的合理性,最终促进整个建筑工程质量的提升。

4.结语

综上所述,在社会不断发展过程中,建筑工程结构设计也在不断的发展,在这种情况下,建筑工程剪力墙结构设计也得到了更多的应用和重视,为了更好地保障剪力墙设计的有效性和科学性,本文也对建筑工程结构设计中的剪力墙设计进行了具体的分析,以期能够有效地提高我国建筑工程结构设计质量,提升建筑工程整体质量和水平。

参考文献

[1]邱鹏.建筑工程结构设计中的剪力墙设计探讨[J].房地产导刊, 2015(13).

[2]关倩倩.关于建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析探讨[J].工程技术(全文版),2017(02) .

[3]李汗珠.建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].江西建材, 2015(02).

论文作者:朱开

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月下

论文发表时间:2017/6/13

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