建筑结构设计中剪力墙结构的应用-郝来强.docx
建筑结构设计中剪力墙结构的应用郝来强
摘要:剪力墙结构具备显著优势,设计人员需要保障其结构的合理性。通过本文的分析可知,设计人员需要明确剪力墙结构的墙肢长度、墙体受力状况及墙体厚度,合理配置墙身配筋、合理设计边缘构件,做好连梁设计,并应用先进的软件对剪力墙结构相关数据进行分析,保障剪力墙结构数据分析的准确性,为剪力墙结构设计提供准确参考依据。本文基于建筑结构设计中剪力墙结构的应用展开论述。
关键词:建筑结构设计;剪力墙;结构应用
中图分类号:TU398????文献标识码:A
引言
随着城市可用土地面积的缩小,城市建筑大都采用高层建筑,高层建筑对建筑结构的稳定性及抗震性能有较高的要求,使得剪力墙结构在高层建筑结构中的应用较为广泛。剪力墙结构的平面与壁厚相同,且室内存在突出的框架柱,不仅可以提升建筑结构的稳定性,还可以提升建筑的空间利用率,具备显著的经济效益及生产效益。因此,对于剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究是很有必要的。
1剪力墙结构的定义
剪力墙结构主要是指建筑房屋中通过钢筋混凝土代替梁柱,用于承载风负荷以及地震负荷等多种水平荷载,这种墙体可以有效控制结构的荷载。剪力墙结构设计的目的在于保护建筑,避免建筑在使用年限范围内受到不可抗外力,导致建筑使用寿命缩短。也就是说,剪力墙结构的应用能够显著提升建筑结构的荷载能力以及稳定性。就目前的建筑水平而言,我国应用较为广泛的建筑结构由剪力墙结构、框架结构以及混合结构等结构形式。和其他结构进行比较,剪力墙结构使用的钢材相对较少,而且具备更为优异的抗震性性能以及抗侧刚度,可以有效提升建筑的稳定性。在剪力墙结构研究越来越深入的背景下,剪力墙结构的施工工艺越来越成熟。目前施工单位主要应用钢筋混凝土进行剪力墙结构的建造[1]
2简述剪力墙的设计原则
2.1系数调整
建筑进行结构设计首先考虑的就是结构抗震性能,这是由于抗震性能是建筑能够稳定与耐用的保障,需要知道建筑抗震性能的高低主要受到建筑楼层之间水平作用以及剪力的影响,设计首要任务就是把结构间可能受到的水平地震作用造成的剪力以及作用力保持在最低限度。而剪力墙在结构设计中应用需要根据建筑具体的工程项目情况调整好结构重量和相关力学系数,目的是尽量不影响结构自身稳定的基础上,借助自身自重降低的方法有效增强结构抗震的力学性能。
2.2连梁调整
若是结构设计出现连梁的跨度比低于五这个数值,那么建筑所受总弯矩所占较小比例的是只有极小部分室友竖向荷载造成弯矩,同时水平荷载作用会产生较大反弯变形引起剪切变形,最终使得墙体内部引起剪切裂缝。如果连梁跨高高于五这个数值时,则总弯矩所占较大比例的主要是受到竖向荷载作用引起的弯矩,其受力情况基本与一般框架梁一致。因此设计需要严格要求结构中连梁跨高比的大小,有效做到剪力及弯矩避免在抗震组合作用下发生不符合设计规定情况。为了安全起见,实际建筑进行剪力墙的结构设计需要设计人员充分分析工程情况,做到具体情况具体分析,同时调整好横梁距离,尽量保证最终工程建筑满足抗震要求,并在保证建筑质量情况下减少成本支出。
3剪力墙结构设计分析
3.1合理控制剪力墙结构参数
相比于普通建筑,高层建筑结构的承重力较大,设计人员在设计剪力墙结构中,要掌握每一项参数,将其控制在施工要求范围之内。对于设计结构中产生的参数,设计人员也要科学合理的对待,确定结构位移的比例以及周期比例是在设计要求之中的,掌控好相关的设计数据,防止建筑中出现扭转或者偏心力的情况。有一些剪力墙结构自身不确定的因素和数据,也要保证其在正常的范围内。
3.2剪力墙边缘构造的设计
目前,剪力墙施工技术在建筑施工中得以广泛应用,而且应用领域不断扩展,该技术具有很好的发展前景。通过大量的工作经验证明,应用了剪力墙结构,对边缘构造进行设计,其截面形式对整体质量的提高有很大的影响。通过在剪力墙边缘增设端柱,可以将边缘构件约束在剪力墙边缘,如果有地震发生,就可以减小建筑结构的破坏程度。对剪力墙边缘构造合理设计,建筑物抗震能力就会相应得到提高。在《建筑物抗震设计规范》规定了相关的设计内容,当采用剪力墙时,应根据建筑物的实际情况对剪力墙端部进行加固,可以提高剪力墙的质量。
3.3合理的布置剪力墙结构
设计人员在设计剪力墙结构的过程中,要依据科学合理的方式在混凝土浇筑工作下完成剪力墙结构承载力提升的工作,尤其是提升剪力墙水平方面的荷载力。设计人员根据相关建筑建设规定,要满足建筑本身的要求,同时符合建筑的曲线规划问题。
3.4剪力墙连梁的设计
3.4.1剪力墙连梁的设计中,应降低连接梁的刚度
如果剪力墙结构上存在问题,会导致整个建筑结构都出现问题,即在水平力的作用下,连接梁内力较大,此时就容易产