高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)論文

　　摘 要：建筑行業(yè)在近些年發(fā)展迅速，各地高層建筑項(xiàng)目的數(shù)量也呈明顯上升趨勢(shì)。剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)質(zhì)量自然也備受關(guān)注。本文結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展，分析了高層建筑的受力的情況，就高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，以        

　　關(guān)鍵詞：高層建筑論文

　　摘要：建筑行業(yè)在近些年發(fā)展迅速，各地高層建筑項(xiàng)目的數(shù)量也呈明顯上升趨勢(shì)。剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)質(zhì)量自然也備受關(guān)注。本文結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展，分析了高層建筑的受力的情況，就高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，以及如何做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等問(wèn)題進(jìn)行分析探討，以供具體研究或?qū)嵺`進(jìn)行參考。

　　關(guān)鍵詞：剪力墻；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　1工程概述

　　以某高層建筑施工項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目建筑總層數(shù)為18層，其中地面以上層數(shù)為17層，地下室為1層，建筑長(zhǎng)72m，高54m，施工中主要應(yīng)用的是剪力墻結(jié)構(gòu)。在處理該高層項(xiàng)目剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，主要對(duì)建筑自身水平荷載和垂直荷載力進(jìn)行承受，其自身高抗側(cè)強(qiáng)度，主要為剛性結(jié)構(gòu)體系，以抵抗水平側(cè)力。

　　2高層建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)受力分析

　　2.1水平荷載對(duì)于高層建筑項(xiàng)目而言，它的豎向荷載幾乎不會(huì)有太大的變動(dòng)，而對(duì)于受地震影響的水平荷載，其數(shù)值由于受到建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性影響，會(huì)存在很大程度的波動(dòng)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(duì)較大，這就極容易在柱中導(dǎo)致軸向變形的問(wèn)題。所以在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需對(duì)軸向變形計(jì)算值進(jìn)行細(xì)致分析，以此來(lái)合理確定下料長(zhǎng)度。2.3側(cè)移控制對(duì)于高層建筑項(xiàng)目而言，由于建筑高度的提升，會(huì)使水平荷載下的結(jié)構(gòu)側(cè)移變形問(wèn)題加劇。這也是高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須引起重視的問(wèn)題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須要把這一問(wèn)題控制在允許的范圍內(nèi)。2.4結(jié)構(gòu)延性相比于一般建筑的結(jié)構(gòu)，高層建筑結(jié)構(gòu)更為柔和，因此它受劇烈震動(dòng)影響而產(chǎn)生的變形問(wèn)題也更為嚴(yán)重。想要使它在塑性變形階段有良好的強(qiáng)變形水平，就需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通過(guò)有效手段，確保其結(jié)構(gòu)延性。

　　3高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)措施

　　3.1科學(xué)布置剪力墻結(jié)構(gòu)在對(duì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的布置。要結(jié)合高層建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求，明確剪力墻結(jié)構(gòu)軸線，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)則、對(duì)稱、均勻、合理的布置。這里需要強(qiáng)調(diào)兩方面的問(wèn)題，一是豎向承載構(gòu)件的布置，二是建筑結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性布置，避免建筑因水平地震力的影響而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。3.1.1科學(xué)布置短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑項(xiàng)目中，選擇短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于能夠在建筑結(jié)構(gòu)的布置方面具有一定的靈活性，這對(duì)于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的高層建筑而言，具有十分重要的意義。但也需要注意到，如果過(guò)多的使用該類型設(shè)計(jì)，會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)自身的抗震性受到影響，難以保障建筑穩(wěn)定性。因此短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的布置要科學(xué)合理，結(jié)合建筑自身設(shè)計(jì)及抗震需求進(jìn)行深入分析。3.1.2盡量避免出現(xiàn)獨(dú)立小墻肢在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)極力避免獨(dú)立小墻肢現(xiàn)象的出現(xiàn)。一旦這一問(wèn)題出現(xiàn)，會(huì)增加整個(gè)高層建筑項(xiàng)目施工的難度，影響整個(gè)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在面對(duì)這一問(wèn)題時(shí)，一般會(huì)采取合并洞口、合理布置剪力墻的措施來(lái)應(yīng)對(duì)，借此降低整個(gè)工程的難度。3.1.3控制好剪力墻結(jié)構(gòu)剛度在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，整體結(jié)構(gòu)的剛度控制是一項(xiàng)關(guān)鍵要點(diǎn)。如果通過(guò)縮短工期來(lái)過(guò)大增加結(jié)構(gòu)剛度力度，不僅會(huì)造成建筑資料的浪費(fèi)，還可能導(dǎo)致墻肢、連梁超筋等達(dá)不到結(jié)構(gòu)要求的指標(biāo)，增加截面設(shè)計(jì)難度。因此需控制好剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度，不宜使其過(guò)大，保證結(jié)構(gòu)的延性。3.2對(duì)剪力墻連梁設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化連梁設(shè)計(jì)是優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié)，它起到的是與墻體的協(xié)調(diào)作用。由于剪力墻結(jié)構(gòu)自身就具有一定的剛度強(qiáng)度，為了更好的滿足抗震設(shè)計(jì)要求，可以對(duì)連梁剛度進(jìn)行一定程度上的折減。在折減值方面，一般不小于0.5，其最佳狀態(tài)可控制在0.5-1.0之間。如果剪力墻結(jié)構(gòu)的正截面與斜截面所受承載力未達(dá)到要求，可以考慮降低連梁高度。此外，也可以根據(jù)建筑項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)，適當(dāng)增加剪力墻厚度與連梁截面，以更好的滿足設(shè)計(jì)需求。3.3剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化要對(duì)各項(xiàng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行有效控制，保證設(shè)計(jì)中的合理性。這其中主要的參數(shù)就主要包括位移比、側(cè)向剛度比、周期比、剛重比、層間位移角等等。對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，有助于提升剪力墻結(jié)構(gòu)性能。例如，通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的位移比參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，就可以對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)布置的不規(guī)則性進(jìn)行限值，避免結(jié)構(gòu)偏心力過(guò)大，使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。3.4底部加強(qiáng)部位的優(yōu)化設(shè)計(jì)一般在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，底部加強(qiáng)部位的高度取值主要基于兩點(diǎn)來(lái)考慮，一是取底部?jī)蓪拥母叨龋�二是取嵌固部位上方墻肢總高度的八分之一左右。在�?shí)際取值中可對(duì)比這兩個(gè)數(shù)值，然后取最大值。若存在底部帶有轉(zhuǎn)換層的情況，可再加上框支層及其以上2層的高度，對(duì)比之后再來(lái)取最大值。3.5優(yōu)化轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)前很多高層建筑項(xiàng)目都趨向于結(jié)構(gòu)功能的多樣性發(fā)展，因此這些高層建筑在功能形式上也變得更為復(fù)雜多樣。例如，在高層建筑的不同部位間，就存在不同的使用功能，這就需要設(shè)計(jì)人員在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有針對(duì)性的做出應(yīng)對(duì)，設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件來(lái)做好建筑結(jié)構(gòu)間的銜接，即優(yōu)化轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)。在轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式上，應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量和剛度在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，不宜使其過(guò)大。要通過(guò)計(jì)算找出轉(zhuǎn)換層的薄弱部位，分析內(nèi)力分配的具體特征，優(yōu)化內(nèi)力設(shè)計(jì)并改善薄弱環(huán)節(jié)，提升其整體性能。3.6對(duì)墻身設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化墻身設(shè)計(jì)也是剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化中不容忽視的要點(diǎn)，它對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)整體的抗震性能會(huì)產(chǎn)生重要作用。其中，鋼筋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是這一要點(diǎn)的主要方面，無(wú)論是結(jié)構(gòu)中的橫向鋼筋還是豎向鋼筋，都要在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中完善對(duì)應(yīng)搭配，結(jié)合斜截面與正截面的抗剪承載力與抗彎承載力，做好標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算工作。此外，要結(jié)合相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，做好剪力墻鋼筋配置工作。對(duì)于一級(jí)、二級(jí)與三級(jí)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要對(duì)應(yīng)做好暗柱和端柱的布置，提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時(shí)水平、豎向配筋都要超過(guò)0.3%。而對(duì)于四級(jí)、五級(jí)的非抗震設(shè)計(jì)而言，水平、豎向配筋都要超過(guò)0.2%。最后在結(jié)構(gòu)墻身設(shè)計(jì)中，還要注意控制好鋼筋間的距離安排布置。

　　結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)且復(fù)雜的工作。隨著當(dāng)前高層建筑項(xiàng)目的不斷增多，對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行細(xì)致研究，探究其優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)，發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)勢(shì)，對(duì)于保障高層建筑項(xiàng)目功能結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定具有重要意義。作為建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)人員，要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)這種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)類型有深入全面的認(rèn)識(shí)，采取有效的措施手段對(duì)各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)水平。相信隨著相關(guān)研究及實(shí)踐工作的不斷深入，高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展將會(huì)邁向一個(gè)新高度。

　　參考文獻(xiàn)

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