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高層建筑結構中剪力墻結構設計要點分析論文

時間:2023-04-26 23:40:10 論文范文 我要投稿
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高層建筑結構中剪力墻結構設計要點分析論文

  摘要:剪力墻結構設計是一項系統(tǒng)且復雜的工作。隨著當前高層建筑項目的不斷增多,對剪力墻結構技術進行細致研究,探究其優(yōu)化設計的關鍵要點,發(fā)揮出剪力墻結構的整體優(yōu)勢,對于保障高層建筑項目功能結構的安全穩(wěn)定具有重要意義。作為建筑行業(yè)的設計人員,要對剪力墻結構這種常見的結構類型有深入全面的認識,采取有效的措施手段對各項環(huán)節(jié)進行優(yōu)化設計,提升建筑項目的設計水平。相信隨著相關研究及實踐工作的不斷深入,高層建筑剪力墻結構設計的發(fā)展將會邁向一個新高度。

高層建筑結構中剪力墻結構設計要點分析論文

  關鍵詞:高層建筑;剪力墻;結構設計

  1.剪力墻的分類及受力特點

  不同的剪力墻,其分類標準也是不相同的,剪力墻可以根據(jù)開口的大小以及數(shù)量等多方面的因素進行劃分,例如壁式的剪力墻框架、整截面墻以及獨立懸臂墻等,共有五種主要的分類。剪力墻的整體系數(shù)與梁、肢等具有密切的聯(lián)系,其數(shù)值越小,后者越弱,所以在進行設計的過程中,需要對剪力墻的相關系數(shù)進行嚴格的設計。通常情況下,剪力墻的整體性能食欲梁、肢相關的,需要保證連梁與墻肢之間具有較大的彎矩,針對這一情況,在對剪力墻進行分類的過程中,應該從截面的慣性矩等情況人手,保證剪力墻結構的穩(wěn)定性。如果整體系數(shù)高于10,那么就是壁式框架,如果小于10,那么就是聯(lián)肢墻。不同類型的剪力墻在受力特點方面具有一定的差異性。一般情況下,如果整體開口墻與整體截面墻具有較為理想的性能,那么在受力性方面就會具有相似之處,觀察變形曲線可以看出它們都是彎曲型,雖然具有一定的相似之處,但是也是存在一定差別的,差別的主要表現(xiàn)在整截面墻上面沒有開洞,也沒有反彎點,所以彎矩并不會出現(xiàn)突變的情況,墻肢的約束力與整體開口墻與整截面墻具有十分密切的聯(lián)系,如果二者之間具有較強的約束力,那么就說明是脂墻梁較強的情況,下面筆者舉個例子為了更方便理解。

  2.高層建筑項目結構受力分析

  2.1水平荷載

  對于高層建筑項目而言,它的豎向荷載幾乎不會有太大的變動,而對于受地震影響的水平荷載,其數(shù)值由于受到建筑結構的動力特性影響,會存在很大程度的波動變化。

  2.2軸向變形

  高層建筑在豎向荷載方面,其數(shù)值相對較大,這就極容易在柱中導致軸向變形的問題。所以在實際的結構設計中,設計人員需對軸向變形計算值進行細致分析,以此來合理確定下料長度。

  2.3側移控制

  對于高層建筑項目而言,由于建筑高度的提升,會使水平荷載下的結構側移變形問題加劇。這也是高層建筑在結構設計中必須引起重視的問題。建筑結構設計人員必須要把這一問題控制在允許的范圍內(nèi)。

  2.4結構延性

  相比于一般建筑的結構,高層建筑結構更為柔和,因此它受劇烈震動影響而產(chǎn)生的變形問題也更為嚴重。想要使它在塑性變形階段有良好的強變形水平,就需要在建筑結構設計中通過有效手段,確保其結構廷性。

  3.剪力墻結構的要點

  3.1合理配置剪力墻暗柱鋼筋

  針對于相關的規(guī)定,在進行一級、二級及三級剪力墻結構設計時,需要進行暗柱和端柱的設置,通過設計暗柱和端柱,這樣能夠在一定程度上消耗大量的地震波能量,同時還能夠增強剪力墻邊緣抗拉能力,這對提高建筑的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。

  3.2合理布置剪力墻結構

  剪力墻結構設計過程中,充分的利用鋼筋混凝土使剪力墻能夠承擔來自于各個方向,特點是水平方面的荷載力。因此在剪力墻結構設計時,需要對其進行合理布置,確保在滿足建筑本身要求的同時還要找到建筑自身的曲線,然后再對其進行規(guī)則布置。首先,在選擇短肢剪力墻結構時需要保持慎重的態(tài)度,這主要是由于短肢剪力墻結構不僅抗震性能較差,而且無法有效的保障建筑的穩(wěn)定性,因此在選擇時要對多方面因素進行綜合考慮,在保證對建筑靈活布置的同時,還要有效的減少建筑結構的重量。其次,在剪力墻結構布置時不能出現(xiàn)獨立的小墻肢,因為一旦在建筑設計中出現(xiàn)了獨立的小墻肢,則會導致建筑施工難度系數(shù)增加。最后,由于剪力墻剛度直接關系到抗震性能及施工的時間,因此在合理布置剪力墻結構時需要保障整體剛度,這樣在保證施工時間的同時,還能夠增強其抗震性能,獲得較好的經(jīng)濟效應。

  3.3合理的控制剪力墻結構參數(shù)

  由于高層建筑結構的承重比較特殊,所以在對剪力墻進行結構設計時,需要充分考慮到各項參數(shù)的有效控制,以確保能夠將高層建筑的各項荷載控制在有效范圍內(nèi)。在結構參數(shù)設計時,要對位移比例、側向剛度比例以及周期比例等進行恰當而合理的設計,將其數(shù)值控制在合理的范圍內(nèi),從而確保高層建筑不會因為剪力墻結構設計不規(guī)范而發(fā)生扭轉及偏心力的現(xiàn)象。在結構參數(shù)設計過程中,還要對剪力墻自身的不規(guī)則性進行限值設計,一定要控制在標準范圍內(nèi)。因此在實際高層建筑結構中剪力墻結構設計時,需要對剪力墻結構參數(shù)進行合理控制。

  4.結語

  隨著生活水平的不斷提高,人們對居住建筑的需求提出了更高的要求,大量高層建筑開始出現(xiàn),這不僅實現(xiàn)了土地使用面積的節(jié)約,而且建筑用途更具多樣性。在高層建筑結構中,通過應用剪力墻,在滿足建筑最基本的使用功能的同時,還能夠更好的滿足人們對建筑的個性化、經(jīng)濟性及耐久性等要求,在當前的剪力墻結構設計過程中,主要存在的問題是對于相關的配置過少,這樣就不能對結構安全以及技術起到保護性的作用,因此對于施工是極為不利的,針對這一情況的出現(xiàn),就需要不斷的加以完善相關的設計,以此來實現(xiàn)建筑結構水平的進一步提升。

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