討論剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在高層建筑工程中的運(yùn)用

1、<p>　　討論剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在高層建筑工程中的運(yùn)用</p><p>　　摘要：隨著建筑行業(yè)不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作體現(xiàn)在不同的多樣性發(fā)展，人們不僅僅關(guān)注建筑工程的實(shí)用性更關(guān)注建筑工程的美觀和安全穩(wěn)定性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)出的剪力墻能夠有很好的剛度，在地震過程中能保持其原有狀態(tài)，不產(chǎn)生較大的變形，對(duì)剪力墻的強(qiáng)度提出了很高的要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在剪力墻設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)建筑特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)施工前期首先

2、分析剪力墻的受力情況，并畫出受力分析圖，有關(guān)部門要及時(shí)審核受力分析圖，指出其中的不足和問題。同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，要有良好的職業(yè)素質(zhì)，能夠因地制宜熟練掌握剪力墻的設(shè)計(jì)規(guī)范。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在高層建筑工程中的運(yùn)用進(jìn)行了研究，具有重要的參考意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻；框架承重 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

3、</p><p>　　高層建筑是現(xiàn)代化、工業(yè)化和城市化的必然結(jié)果。在高層建筑的上半部分，比底部的一到三層的空間要小些，空間要相對(duì)緊湊些。這樣就給高層建筑的設(shè)計(jì)帶來了困難。剪力墻就是有效解決這個(gè)問題的墻體形式之一。那么作為新時(shí)期背景下的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，就必須對(duì)其特點(diǎn)和種類有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，并結(jié)合高層實(shí)際對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)水平奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?；诖?，筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐，就此展開以下幾點(diǎn)探究性的分析。

4、 </p><p><b>　　1.概述 </b></p><p>　　近年來，由于我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，越來越多的農(nóng)村人口源源不斷地涌入城市。農(nóng)民工給城市創(chuàng)造了巨大財(cái)富，促進(jìn)了城市發(fā)展，同時(shí)，也給城市的住房造成了巨大的壓力。高層建筑就是在這樣的背景下迅速發(fā)展起來的，并已經(jīng)成為城市建筑的主流。從高層建筑來看，剪力墻是常用在高層建筑中較高樓層中的墻體，它能夠有效地抵抗側(cè)

5、向力。剪力墻可以和剪力墻組成一種剪力墻結(jié)構(gòu)，還可以和框架組成一種框架加剪力墻結(jié)構(gòu)模式的建筑[1]。 </p><p><b>　　2.特點(diǎn)及種類 </b></p><p><b>　　2.1特點(diǎn) </b></p><p>　　剪力墻是具有很強(qiáng)的抗側(cè)向力的單元一種用來抵抗側(cè)向力的比較好的單元。剪力墻的剛度比較大，從建筑結(jié)構(gòu)的

6、受力情況來看，主要承受的是水平力，是一種具有較強(qiáng)抗側(cè)力的建筑結(jié)構(gòu)。故此，剪力墻具有較強(qiáng)的抗震性能，比較適應(yīng)于地震區(qū)。在地震區(qū)，一般通過設(shè)置核心筒或剪力墻的方式來增強(qiáng)建筑物的抗震性能。根據(jù)是否開洞或開洞大小來看，主要有以下幾種類型剪力墻根據(jù)是不是開洞以及開洞的大小可以分為以下幾個(gè)類型。 </p><p><b>　　2.2種類 </b></p><p>　　一是實(shí)體墻體

7、。它是指未開洞或開洞面積非常?。ㄔ谡麄€(gè)墻面的15%以下）的時(shí)候。這種實(shí)體墻的就好似懸臂墻，它的彎矩圖沒有反彎點(diǎn)，也無突變，也沒有反彎點(diǎn)，整個(gè)墻體是以彎曲型為主體。二是小開口剪力墻體。開孔面積雖然超過整個(gè)墻面的15%，但仍屬于小開孔，它的受力特點(diǎn)是高度上無反彎點(diǎn)，在連接梁的位置彎矩圖發(fā)生突變。三是多肢剪力墻。即開洞較大的墻體與洞口排列布置的墻體，其受力特點(diǎn)與小開口剪力墻體的特點(diǎn)類似；四是壁式的框架，即不僅洞口尺寸較大，且與梁線和墻肢線的剛

8、度較為接近的一種墻體，就其受力的特點(diǎn)來看，彎矩圖主要在樓層地方出現(xiàn)突變，尤其在高層建筑中，很多建筑樓層均會(huì)產(chǎn)生反彎點(diǎn)[2]。 </p><p>　　3.高層建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)略談 </p><p>　　通過上述分析，我們對(duì)高層建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和類型有了一定的認(rèn)識(shí)，那么作為新時(shí)期背景下的高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，應(yīng)采取哪些措施加強(qiáng)對(duì)其的設(shè)計(jì)呢？筆者以下帶著這一問題，分別從高層建筑中

9、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和抗震設(shè)計(jì)措施進(jìn)行如下幾點(diǎn)探討 </p><p>　　3.1高層建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的總結(jié) </p><p>　　第一，在高層建筑剪力墻設(shè)計(jì)過程中，為了確保能將多個(gè)方面的剪力墻進(jìn)行有效的聯(lián)接，并嚴(yán)防出現(xiàn)對(duì)直、拉通等情況，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)順著主軸方向進(jìn)行雙向和多向布置，且在對(duì)其進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確保兩個(gè)方向設(shè)計(jì)的側(cè)向剛度的大小相近，但是在剪力墻墻肢截面時(shí)，應(yīng)確保簡(jiǎn)便性和規(guī)則性

10、，并不得設(shè)計(jì)單方向的墻體形式，以此確保空間的工作性能，且確保雙向抗側(cè)力所帶來的剛度相接近。此外，剪力墻應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)中均勻分布，且數(shù)量適當(dāng)，否則將會(huì)導(dǎo)致其抗側(cè)力剛度降低或者強(qiáng)力利用不足，甚至加大地震力，變大自身的重力作用，使得建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能降低，因而必須確保分布的均勻性。 </p><p>　　第二，在豎直方向進(jìn)行剪力墻的的布置時(shí)，應(yīng)采取由上至下的原則進(jìn)行連續(xù)的布置，以此更好地預(yù)防剛度突然出現(xiàn)變化，與此同時(shí)，還

11、應(yīng)確保剛度均勻，尤其是在門窗和洞口處應(yīng)有明顯的連接梁和墻肢，確保洞孔的設(shè)計(jì)的合理性，進(jìn)而提高其剛度的均勻性。此外，隨著多種設(shè)計(jì)實(shí)踐證明，不管剪力墻的抗震等級(jí)為幾級(jí)，在設(shè)計(jì)過程中均不得選用疊合的錯(cuò)洞墻。 </p><p>　　第三，若高層建筑的剪力墻長(zhǎng)度較大時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行洞口的開設(shè)，從而將墻體分成多個(gè)均勻而又獨(dú)立的建筑墻體，且一般情況下每段墻體長(zhǎng)度應(yīng)小于等于八米。而在建筑剪力墻以及平面外的方向鎖連接梁體的部位，則應(yīng)

12、提高其抗彎性能和承載性能，例如在建筑墻體內(nèi)設(shè)置扶壁柱、暗柱等措施來達(dá)到這一目的。 </p><p>　　第四，通常情況下，短肢剪力墻的長(zhǎng)度與厚度的比值應(yīng)在五到八之間，且不得完全采用此類結(jié)構(gòu)，并在使用過程中盡可能地降低其最大使用的高度。 </p><p>　　第五，由于連梁作為剪力墻承載性能和側(cè)向剛度調(diào)整的重要構(gòu)建，因而在連梁設(shè)計(jì)中，其剛度應(yīng)適宜，具體來說就是與墻肢剛度之間相互匹配。并在實(shí)際

13、工程中，結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行針對(duì)性的誰。例如當(dāng)需要將聯(lián)肢墻設(shè)計(jì)為延性剪力墻時(shí)，就必須先將連梁屈服于墻肢，且連梁不能太弱，并結(jié)合剪力墻的整體系數(shù)對(duì)連梁是否太弱進(jìn)行判定，且嚴(yán)格按照高規(guī)中的相關(guān)規(guī)定，對(duì)梁跨高比進(jìn)行控制，一般不得大于五，且結(jié)合墻肢的長(zhǎng)度對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。 </p><p>　　第六，在剪力墻設(shè)計(jì)之前必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)后，如最大的層間位移、位移比、周期比等技術(shù)之后，方能對(duì)剪力墻的厚

14、度進(jìn)行針對(duì)性的確定，并結(jié)合抗震的需要，考慮由于抗震等級(jí)的變化給剪力墻帶來的影響，以最大化的確保厚度設(shè)計(jì)合理的同時(shí)保證工程質(zhì)量和降低工程造價(jià)，提高工程效益[3]。 </p><p>　　3.2高層建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)措施 </p><p>　　一是充分利用剪力墻的特性。剪力墻是高層建筑中具有抗震性能的主要結(jié)構(gòu)。在水平方向，剪力墻具有較大的剛度，故此很容易抗擊小震，特別是能夠十分有

15、效地控制高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)向位移。通過大量抗震事實(shí)可見，剛度較大的剪力墻結(jié)構(gòu)比剛度小的所遭受的破壞要小些。但是，也不能夠無限制增加建筑結(jié)構(gòu)剛度，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)剛度越大，所需的水平就越大，這樣就會(huì)增加工程造價(jià)，故此，必須從經(jīng)濟(jì)性和抗震性等諸多方面進(jìn)行綜合考慮，掌握好尺度。水平也會(huì)隨著變大，那么工程的費(fèi)用也就變高了，這里就需要掌握好一個(gè)尺度的問題。二是嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)水平位移。必須確保高層建筑結(jié)構(gòu)滿足有關(guān)技術(shù)規(guī)程，確保其水平位移限值控制在要求范圍

16、之內(nèi)?？梢栽跐M足規(guī)范約束條件下得出優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，降低成本造價(jià)，提高結(jié)構(gòu)性能，增大使用空間，縮短施工工期，是設(shè)計(jì)者追求的終極目標(biāo)[4]。 </p><p><b>　　4.結(jié)語 </b></p><p>　　綜上所述，對(duì)高層建筑中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械探討具有十分重要的意義。作為新時(shí)期背景下的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，必須緊密結(jié)合我國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展的需要，致力于自身專業(yè)技術(shù)水平

17、的提升，切實(shí)掌握和分析剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和類型，認(rèn)真做好高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，以最大化地確保設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，在提高建筑工程質(zhì)量和提高建筑抗震和承載性能的同時(shí)，為企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉加良.淺議高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)之友，2

18、011，02：50-51. </p><p>　　[2]王永超.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化探究[J].黑龍江科學(xué)，2013，05：106. </p><p>　　[3]徐霞.高層建筑框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].建筑施工，2013，06：524-525. </p><p>　　[4]趙春斌.淺談高層建筑中剪力墻連梁的設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2003，05：28-29.