建筑結構設計中剪力墻結構設計應用分析

1、<p>　　建筑結構設計中剪力墻結構設計應用分析</p><p>　　摘要：近些年來，市場經(jīng)濟的發(fā)展推動了我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，而且正處在持續(xù)發(fā)展的階段。而隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑結構也逐漸想著多樣化的方向發(fā)展，在建筑物的外觀和結構等方面都體現(xiàn)出了多元化的需求，不斷的追求新的建筑結構是當前建筑行業(yè)發(fā)展中的一個熱點話題，在這種背景下，剪力墻結構的應用受到了普遍的關注。本文就主要針對建筑結構設計中剪力墻結

2、構設計應用的相關問題進行簡單的探討。 </p><p>　　關鍵詞：建筑結構設計；剪力墻結構；設計應用 </p><p>　　中圖分類號： TB482.2 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　剪力墻結構具有抗側剛度大、抗震性能好等特點，因此近些年來，在建筑結構設計中受到了廣泛的應用，尤其是在高層建筑結構中，更使得其本身的優(yōu)勢得到了充分得發(fā)揮。然而，需

3、要注意的是，在不同的建筑結構中運用剪力墻結構時，有著不同的結構設計尺寸和布置方式，而目前對于這一問題尚且缺乏明確的規(guī)定，因此，這一問題的有效解決，就需要設計人員根據(jù)建筑結構設計的實際情況以及相應的要求等，對剪力墻結構進行設計。 </p><p>　　一、剪力墻結構的基本含義 </p><p>　　剪力墻指的是在墻體界面高度與厚度之間比例為5:8的剪力墻面，在高層建筑結構中，一般不建議全部使

4、用剪力墻結構，如果使用的剪力墻數(shù)量較多時，應當對其布置情況進行有效的設計，通過剪力墻與普通的墻體共同承擔荷載，充分發(fā)揮剪力墻結構的作用。通常情況下，建筑物本身的抗震設計與剪力墻的應用之間有著一定的關系，當墻體承受的第一振形底部地震傾覆力距小于結構總部地震傾覆力矩的50%時，就形成了使用剪力墻的必要條件。而當墻體較少時，剪力墻的抗震性能能夠獲得更有效的發(fā)揮，這時需要對剪力墻的結構設計進行適當修正，這樣才能夠促進剪力墻作用的充分發(fā)揮。 &l

5、t;/p><p>　　二、剪力墻的特點與分類 </p><p>　　剪力墻具有抗側剛度大、側移小的特點，同時其結構本身的自動較大，能夠大量的吸收地震能量，所以其抗震性能較好。另外，剪力墻的施工程序一般較為復雜，施工的成本也比普通墻體高，但是其墻面一般都較為平整，在美觀度上有著一定的優(yōu)勢。一般剪力墻可以分為以下幾類： </p><p>　　1.整體小開口剪力墻。指的是整體

6、結構不大、開洞面積不小于15%的墻體，這種剪力墻主要是在連梁處發(fā)生彎矩圖的改變，整個墻體在高度上并不發(fā)生反彎點。 </p><p>　　2.實體墻。指的是沒有開洞，或者是開洞面積小于15%的墻體，這種剪力墻從外觀看上如同一個整體的懸臂強，彎矩圖不會發(fā)生突變，同時也不會產(chǎn)生反彎點。 </p><p>　　3.壁式框架。這種剪力墻結構中的洞口尺寸很大，在連梁線剛度與墻肢線剛度的方面較為接近，彎

7、矩圖發(fā)生突變的地位一般是在樓層處，而且經(jīng)常會在樓層中出現(xiàn)反彎點。 </p><p>　　4.雙肢或者多肢剪力墻。指的是開洞很大，或者是洞口的形狀呈現(xiàn)出列形分布的特點，這時其產(chǎn)生彎矩圖突變的的位置一般是連梁處，而一般不會發(fā)生反彎點。 </p><p>　　三、剪力墻結構設計的基本原則 </p><p>　　1.剪力墻結構的高度和寬度相比普通的墻體一般都較大，但是其厚度

8、卻比普通的墻體稍小，受力形態(tài)與柱的受力形態(tài)相似，而剪力墻結構與柱的區(qū)別就在于二者的肢長和厚度的比值方面的差異，如果該比值不超過3，則可以按照柱的結構來設計，當比值在3-5之間，則可以視為異形住，這時需要按照雙向受壓結構來進行設計。 </p><p>　　2.在剪力墻結構的設計中，由于其需要承受來自水平方面的剪力和彎矩的同時，也要承受豎向的壓力，因此可以說，剪力墻的工作狀態(tài)是在彎矩和剪力等多種壓力結合的狀態(tài)下進行工

9、作，因此，剪力墻結構的設計除了水平力作用下的荷載，還應當滿足建筑物結構的剛性要求，需要保證其不會發(fā)生彈性反復循環(huán)而產(chǎn)生的變形。 </p><p>　　3.在同一個平面內(nèi)，剪力墻在剛性和承載力方面具有一定的優(yōu)勢，但是其在平面之外的剛性和承載能力卻相對很小。當剪力墻結構與其平面以外的梁連接，就會使墻體平面產(chǎn)生一定的外彎矩，在一般的情況下，對于墻體的平面外剛度和承載力的計算較少，所以應當盡量避免平面之外進行連接的方式，

10、這樣能夠有效的保證剪力墻結構的安全性。 </p><p>　　4.在對剪力墻進行計算時，不僅僅需要對水平作用進行計算，同時也需要對豎向作用下整體結構進行計算，這樣才能夠獲得正確的數(shù)據(jù)。同時在對剪力墻的承載力節(jié)能型計算時，一般都是按照門窗洞口之間的翼緣寬度進行計算。 </p><p>　　四、剪力墻的布置原則 </p><p>　　1.在進行剪力墻結構的設置時，一般是

11、沿著主軸的方向進行雙向或者是多向的布置，而在不同的方向上設置的剪力墻應當進行連接，同時避免度墻體的直接拉伸。當剪力墻結構的主要作用發(fā)揮在抗震性能方面時，為了使兩個方向的側向剛度相互接近，需要剪力墻的布置規(guī)則盡量的簡化。尤其是在高層建筑結構的運用中，剪力墻結構的布置應當避免出現(xiàn)單方向的設計模式，才能夠有效的保證剪力墻性能的充分發(fā)揮。但是，需要注意的是，在剪力墻的分布方面要盡量保證各個方向的數(shù)量相等或者相抵，保證結構的平衡。如果一個方向的剪

12、力墻數(shù)量過少，則會導致其方向上的結構抗側力剛度減弱，而如果一個方向的剪力墻數(shù)量過多，則容易造成很多墻體無法得到真正有效的運用，造成一個方向上的自重過大，從而造成震力的加大。 </p><p>　　2.當剪力墻結構按照豎向進行布置時，要按照從下往上的方向進行連續(xù)的布置，避免剛度的突變。在高層建筑結構中，剪力墻的設置要遵循簡易的原則，同時保證豎向的方向中剪力墻的剛度布置要均勻，而且要使剪力墻的洞口與門窗之間形成有效的

13、連接。 </p><p>　　3.在進行剪力墻的布置時，一般不適宜過于密集，應當確保整個剪力墻結構的不同方向的剛度相適應，避免一個方向上的側向剛度過大，這樣不僅會造成墻體本身的重力的增加，同時也會造成建筑物的震力增加，使建筑物發(fā)生倒塌的可能性加大。 </p><p>　　4.剪力墻的門窗或者是洞口的位置應當保持在同一個平面，并且保證距離相等，避免重合的情況，因為這不僅會影響剪力墻的承重能力

14、，同時也容易造成墻體的變形。 </p><p>　　五、剪力墻結構設計及計算的優(yōu)化措施 </p><p>　　1.剪力墻結構設計的優(yōu)化原則 </p><p>　　在剪力墻結構設計中，一般應當沿著主軸的方向或者是其他的方向進行雙向布置，進而形成一定的空間結構，這種結構能夠避免單一結構布置的剪力墻發(fā)生側向作用加大的現(xiàn)象，促進剪力墻作用的有效發(fā)揮。同時，對于長度較大的剪力

15、墻，一般應當設置幾個洞口，將其劃分為多個相等長度的墻面，這樣便能夠將整體的承載力分散，避免墻體產(chǎn)生脆性的剪切破壞。在抗震結構的設計時，應當保證洞口墻邊與洞口之間形成一個有效的比例，按照實際的要求進行加密。 </p><p>　　2.剪力墻結構計算的優(yōu)化原則 </p><p>　　規(guī)范規(guī)定在計算多地震作用的樓層最大層間位移時，要以樓間彎曲變形為主，計入扭轉變形，可以不扣除結構整體彎曲變形。因

16、此，對于高層建筑應當盡可能地扭轉變形最小，但是又不能夠僅僅是根據(jù)這層間唯一不夠而盲目地增加豎向構件的剛度。要盡可能的減少剪力墻的布置，并以大開間剪力墻布置方案為目標，使其結構具有適宜的側向剛度使樓層最小剪力系數(shù)不小于規(guī)范限制，這樣做能夠減輕結構自重，有效地減小地震作用的輸入，同時可以降低工程建設成本的投入。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p

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