浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用 段力廷
探析剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

探析剪力墙结构在建筑结构设计中的应用摘要:剪力墙结构整体性强、抗侧刚度大、侧向变形小、抗震性能好,具有承受强烈地震而不倒的良好性能,在建筑结构设计中应用广泛。
本文首先分析了剪力墙的受力变形特点,然后探讨了剪力墙结构在建筑结构设计中的应用。
关键词:剪力墙;结构设计;应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:一、剪力墙的受力变形特点水平荷载作用下,悬臂剪力墙的控制界面是底层截面,所产生的内力是水平剪力和弯矩。
墙肢截面在弯矩作用下产生下层层间相对侧移较小,上层层间相对侧移较大的“弯曲型变形”,在剪力作用下产生“剪切型变形”,此两种变形的叠加构成平面剪力墙的变形特征。
通常情况下,根据剪力墙高宽比的大小可将剪力墙分为高墙、中高墙和矮墙。
水平荷载作用下,随着结构高宽比的增大,由弯矩产生的弯曲型变形在整体侧移中占的比例相应增大,故一般的高墙在水平荷载作用下的变形曲线表现为“弯曲型变形曲线”,而矮墙在水平荷载作用下的变形曲线表现为“剪切型变形曲线”。
实际工程中为了改善平面剪力墙的受力特征,结合建筑设计使用功能要求,在剪力墙上开设洞口而以连梁相连,以使单肢剪力墙的高宽比显著提高,水平荷载作用下剪力墙主要受弯工作状态,由受弯承载力决定破坏状态。
二、、剪力墙结构在建筑结构设计中的应用1.剪力墙结构布置剪力墙的平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向或者其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。
抗震设计时,不应采用仅单向有剪力墙的结构布置。
剪力墙布置对结构的抗侧刚度有很大影响,剪力墙的结构布置除应满足规范规程规定的相关要求外,结合相应工程经验应注意以下问题。
剪力墙的布置满足周边均匀布置。
应该了解所运用的设计软件的性能,通晓软件对于l形、t形、十字形等其他两个方向均有剪力墙的时候软件是如何计算另一方向的墙肢刚度。
剪力墙中间墙体是否布置为剪力墙,如果布置为剪力墙应与周边的的梁板可靠连接,参与整体结构计算。
如设计为填充墙,应满足相应构造要求,增加构造柱及圈梁,保证地震时逃生通道的安全可靠。
试议剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

试议剪力墙结构在建筑结构设计中的应用摘要:文章介绍了剪力墙结构在建筑结构设计中的应用,重点介绍了其中的中的基本原则和其中的相关问题和解决措施.为今后剪力墙结构在建筑结构设计做了很好的借鉴。
关键词:剪力墙结构;建筑结构设计;应用中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:1 引言由于剪力墙结构具有抗侧刚度大,侧移小和抗震性能好等一系列的特点, 因此被广泛地运用于许多不同的建筑结构设计中, 特别是在高层建筑的结构设计中, 更是屡见不鲜。
但是在设计中, 对剪力墙位置的具体布置以及尺寸等是否与实际相符, 目前为止还没有相关的明文规定,这项工作通常都是由该建筑的结构设计师根据以往的实践经验来进行的。
因此, 在进行建筑结构设计中难免会出现一些问题, 从而造成一定的影响。
2 剪力墙结构设计中的基本原则(1) 剪力墙的特点是平面外承载力及刚度小, 而平面内承载力及刚度都相对很大。
当平面外方向的梁与剪力墙连接时, 会产生墙肢平面外弯矩, 而通常情况下并不验算墙的平面外刚度及承载力。
所以应尽量避免平面外搭接, 如果避免不了则应按规范采取相应措施, 以保证剪力墙平面外安全。
(2)关于调整剪力墙连梁超限的原则。
剪力墙连梁的跨高比应大于等于2. 5, 对于跨高比小于zj 的连梁比较容易出现弯矩和剪力超过规范限值的情况。
《高规》规定跨高比大于等于5 的连梁应按框架梁进行结构设计。
即不应折减跨高比大于等于5 的连梁刚度。
而跨高比在5一6 之间时, 若不折减连梁刚度则也容易出现弯矩或剪力超限。
若在实际工程设计中能充分利用该条文, 则对节省工程造价具有非常明显的影响。
(3)在剪力墙结构设计时, 主要是沿着主轴的方向进行双向或多向布置, 最好是让不同方向的剪力墙能够相互连接起来, 同时应注意要尽可能避免拉通对直;在进行抗震结构设计的时候, 应使得两个方向的侧向刚度相互接近, 而剪力墙的墙肢设计必须符合规则且尽量简易。
在高层建筑的剪力墙结构中, 剪力墙要沿着主轴的方向或其它方向进行双向或多向布置,特别是在抗震设计中, 因避免出现单方向有墙的设计模式, 这样才能使之具有更好的工作性能. 然而, 剪力墙在分布上要尽量均匀且数量要相当。
浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用摘要:剪力墙结构设计在我国建筑结构设计中占据着重要的地位,探讨剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用具有重要的意义。
本文根据笔者工作实践,对剪力墙结构定义、分类、设计原则及设计要点进行了探讨,以期为相关人员提供借鉴。
关键词:剪力墙结构建筑结构设计应用正文;近年来,随着我国经济发展水平的不断提高,建筑行业迅速发展。
为了满足人们对建筑功能和建筑质量的更高要求,优化建筑结构显得尤为必要,剪力墙结构在这种情况下应运而生。
由于剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震能力强等优点,因此在建筑结构设计中得到了广泛的应用,目前已经成为我国主要的建筑结构形式之一。
1 剪力墙结构概述1.1 剪力墙结构所谓建筑结构,是指在房屋或者构筑物中,由一定数量的构件(即组成建筑结构的单元,如梁、板、柱等)连接而构成的能够承受一定荷载的空间(包括平面)体系。
按照不同的标准,建筑结构可以进行不同的分类。
按承重结构类型的不同,可以分为砖混结构、框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、排架结构等。
剪力墙结构是指在建筑(包括房屋及其附属的构筑物)中,主要依靠墙体来承受风荷载或者地震作用引起的水平力以及结构楼层自身的竖向力(在特定情况下还要承受竖向地震作用)的结构类型。
因目前大多数剪力墙结构均采用钢筋混凝土材料。
因此,简单地说,剪力墙结构就是用一系列纵横交错的钢筋混凝土墙和楼盖来承受来自水平方向和垂直方向的力的结构。
1.2 剪力墙结构的分类根据剪力墙的墙体上是否开洞以及开洞的洞口尺寸大小,可以将剪力墙分为实体墙、整体上小开口的剪力墙、多肢剪力墙和壁式框架剪力墙四种。
其中,只有实体墙存在着剪力墙墙体不开洞的情况,其他三种类型的剪力墙都是墙体开洞的剪力墙,然后再按照墙体开洞的尺寸大小进行具体分类的。
1.2.1 实体墙所谓实体墙,是指截面墙体没有开洞,或者截面墙体开洞了但是开洞的面积不超过墙体面积15%的剪力墙,且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸,这种情况下可以忽略洞口对墙体的影响。
剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析

剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析摘要:剪力墙结构就是近年来获得广泛应用的一种建筑结构设计,通过科学地应用剪力墙结构,能大幅提升建筑的综合性能。
但目前行业内关于剪力墙结构设计的尺寸、安装位置等尚未形成统一的规范和标注,主要依靠设计人员的经验展开设计,使得不同建筑中剪力墙结构的设计和安装都存在一定差异性,也可能存在一些安全隐患。
设计人员应充分掌握剪力墙结构的设计要点,保证剪力墙结构设计能满足建筑的建设要求。
关键词:剪力墙结构设计;建筑结构设计;应用方式1、建筑结构设计中剪力墙结构的设计原则1.1拉通对直在设计建筑结构时,应注意保持将上下楼层剪力墙结构中的门窗和洞口保持垂直方向对直,合理规划结构的传力途径,保证剪力墙结构具有良好的抗震性能。
同时,应沿轴线将剪力墙结构拉通对直,避免因出现重叠或错洞现象影响整体结构的综合性能。
1.2双向布置原则将剪力墙结构沿着结构的纵、横两个方向铺设,能进一步提高整体结构的抗震性能,保证剪力墙结构具有双侧抗侧力,还应尽量控制纵横两个方向产生的侧刚度数值相近,使二者自振周期接近。
1.3竖向贯穿科学的剪力墙结构应沿竖直方向从上至下贯穿整个结构,若剪力墙结构在竖直方向上发生结构的变化,则墙体的刚度和厚度也可能一起发生变化,影响建筑结构的整体抗震性能,此时,可通过调整剪力墙单元刚度的方式提高结构对侧刚度的抵抗能力,规避因刚度突变对结构的抗震性能产生的负面影响。
1.4洞口宜上下对齐、成列布置孔洞会对剪力墙结构的承载力及刚度造成一定的影响,但当剪力墙结构整片长度较长时,墙体需要承载的负荷过大,通过合理的开口能有效分摊负荷,用弱梁连接洞口,同时将墙肢长度控制在8m之内。
1.5与建筑高度适配剪力墙结构根据孔口设计得不同分为实体剪力墙、小开口剪力墙、联肢剪力墙、壁式框架剪力墙等类型,应根据建筑的实际情况科学地选择不同的剪力墙结构,使其技能与建筑的高度适配,又能满足建筑的受力需求,少数类型的剪力墙结构不宜在建筑中大面积应用,可能会导致建筑结构受力不均。
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用剪力墙结构是一种在建筑结构设计中常见的结构形式,它通过设置墙体来承担建筑的水平荷载,提供结构的抗倒力和抗侧力能力。
在建筑结构设计中的应用非常广泛。
剪力墙结构可以应用于住宅建筑。
在住宅楼房中,剪力墙结构可以用来承担建筑的水平荷载和地震荷载,提供建筑的稳定性和抗震能力。
剪力墙通常设置在建筑的外墙或内围墙体上,形成一个整体的承载系统,可以有效地阻止建筑的倾斜和倒塌,提供居住者的安全保障。
剪力墙结构还常用于公共建筑和工业建筑。
在公共建筑如学校、医院、体育馆等中,剪力墙结构可以确保建筑的安全性和可靠性,承担水平荷载和地震荷载,保护建筑的使用者。
在工业建筑如工厂、仓库等中,剪力墙结构可以用来支撑建筑的荷载,保证建筑的安全及运行效率。
剪力墙结构还可应用于桥梁、地下室等特殊结构。
在桥梁中,剪力墙可以设置在桥墩或桥台中,起到增强结构的作用,提高抗震和抗倒力能力。
在地下室中,剪力墙可以用来抵抗土压力,防止地下室变形和倒塌,保证地下空间的使用安全。
在剪力墙结构设计中,需要考虑墙体的布置、尺寸、厚度和抗拉钢筋的设计。
墙体应按照受力要求合理布置,保证荷载的传递及均匀分布;墙体的尺寸和厚度应根据受力要求、施工工艺及经济性综合考虑,满足设计要求;抗拉钢筋的设置应选择适当的位置和数量,保证墙体在水平和竖向受力时的强度和刚度。
剪力墙结构在建筑结构设计中有着广泛的应用,可以有效地提供建筑的抗倒力和抗侧力能力,保障建筑物的稳定性和安全性。
它在住宅建筑、商业建筑、公共建筑和工业建筑中都有不同程度的应用,并能适用于特殊结构。
在剪力墙结构设计中,需要综合考虑墙体的布置、尺寸、厚度和抗拉钢筋的设计,满足结构的受力要求和施工的经济性。
剪力墙结构在建筑结构设计中的应用

剪力墙结构在建筑结构设计中的应用关键信息项:1、剪力墙结构的类型与特点2、剪力墙结构在建筑设计中的适用条件3、剪力墙结构的设计参数与要求4、施工过程中对剪力墙结构的质量控制要点5、剪力墙结构的维护与保养措施11 引言随着建筑行业的不断发展,剪力墙结构因其在提供良好的抗侧力性能和空间利用方面的优势,在建筑结构设计中得到了广泛的应用。
本协议旨在详细阐述剪力墙结构在建筑结构设计中的应用相关要点,以确保设计的合理性、安全性和经济性。
111 剪力墙结构的基本概念剪力墙结构是由一系列纵横交错的钢筋混凝土墙体组成,这些墙体能够有效地抵抗水平荷载(如风荷载、地震作用等),并将其传递到基础。
112 剪力墙结构的类型1121 整体墙没有洞口或洞口很小的剪力墙,其受力性能类似于悬臂梁。
1122 小开口整体墙洞口稍大,但洞口面积仍小于墙体总面积的 15%,其受力性能仍接近于整体墙。
1123 联肢墙洞口较大,连梁将墙肢连接起来形成的剪力墙。
1124 壁式框架洞口更大,墙肢与连梁的刚度接近,受力性能类似于框架。
12 剪力墙结构的特点121 抗侧力性能好能够有效地抵抗水平荷载,提高建筑物在地震和风灾中的安全性。
122 空间整体性强可以形成较为完整的空间结构,有利于建筑物的整体稳定性。
123 室内空间布置受限较小相对于框架结构,剪力墙结构的墙体较少影响室内空间的布置。
13 剪力墙结构在建筑设计中的适用条件131 高层建筑在高层建筑中,由于水平荷载的影响较大,剪力墙结构能够提供足够的抗侧力能力。
132 地震设防区对于地震设防要求较高的地区,剪力墙结构可以有效地减少地震对建筑物的破坏。
133 住宅建筑住宅建筑对室内空间的规整性要求较高,剪力墙结构能够较好地满足这一需求。
14 剪力墙结构的设计参数与要求141 墙厚根据建筑物的高度、抗震设防烈度等因素确定,一般底部加强区的墙厚较大。
142 墙肢长度应满足规范要求,避免过长或过短,以保证其受力性能。
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用
剪力墙是指由厚度较大、高度较高的墙体构成的结构体系,用于承担建筑物的水平荷载,起到抵抗震动和风力作用的作用。
剪力墙结构设计在建筑结构设计中应用广泛,在提高建筑物抗震性能方面起到了关键作用。
本文将介绍剪力墙结构设计的应用。
剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用主要表现在以下几个方面:
1. 抗震性能方面
剪力墙结构是一种非常有效的抗震结构形式。
在地震力作用下,剪力墙能够承受地震力的作用,将其传递到地基,从而起到稳定建筑物的作用。
相比于其他结构形式,剪力墙具有较好的刚度和承载能力,能够充分发挥墙体的抗震性能。
2. 建筑空间利用方面
剪力墙结构设计能够有效利用墙体空间,减少建筑的柱子和梁的数量。
由于剪力墙可以承载较大的荷载,因此可以避免使用过多的柱子和梁,节省了建筑空间,提高了空间的灵活性和利用率。
3. 施工方面
剪力墙结构设计施工简单方便,具有较高的施工效率。
在施工过程中,只需对墙体进行施工和加固即可,不需要额外的钢筋混凝土结构,因此施工周期较短,可以节省施工成本。
5. 美观性方面
剪力墙结构设计可以提供较好的建筑外观效果。
墙体整体性好,可以使建筑物具有良好的外观效果,增加建筑的美观性。
剪力墙结构也可以通过设计墙体开洞和窗户等方式,在保证结构强度的同时提供充足的自然光线和通风,并实现良好的室内环境。
剪力墙结构设计在建筑结构设计中应用广泛,可以提高建筑物的抗震性能,节省建筑空间,提高施工效率和经济性,增加建筑的美观性。
在今后的建筑设计与施工中,应进一步加强对剪力墙结构的研究与应用,进一步提高建筑物的抗震性能和建筑整体质量。
建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用

建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用剪力墙结构作为建筑结构设计中一种常见的结构形式,其基本原理是利用墙体的弹性变形和延性消能特性,使其对地震力产生抵抗作用,从而保证建筑物的抗震性能。
在建筑结构设计中,剪力墙结构应用的范围较为广泛,本文将从剪力墙结构的应用原理、设计规范等方面进行探讨。
一、剪力墙结构原理剪力墙结构的基本原理是利用混凝土墙体的弹性变形和延性消能特性,使其对地震力产生抵抗作用,从而达到保证建筑物抗震性能的目的。
剪力墙结构通常由具有横向刚度和纵向延性的混凝土墙体组成,横向刚度可通过优化剪力墙的布置、增加墙体厚度等方式来提高。
而纵向延性则需要通过混凝土墙体的延性变形能力来保证。
1.2 剪力墙结构的应用环境剪力墙结构适用于地面基础较好、地形平坦、建筑层数较少、地震烈度较小的区域。
剪力墙结构在应用时需要满足设计规范的相关要求,如墙体的厚度、间距、钢筋配筋等,以及基础的设计要求等。
二、剪力墙结构的设计规范剪力墙结构的设计需要遵守相应的设计规范,如《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》等。
其中,《建筑抗震设计规范》为剪力墙结构提供了详细的设计要求。
剪力墙结构的墙体应具有足够的强度、刚度和延性,墙体应布置在建筑物的周围或内部。
墙体的长度、厚度、高宽比、钢筋配筋、加强措施、基础的设计等都需要符合相应的规范要求。
剪力墙结构的设计方法包括弹性分析方法、弹塑性分析方法、损伤累积分析方法等几种。
其中,弹性分析法是一种常用的剪力墙结构设计方法,主要通过计算墙体的弹性变形和应力分配来确定墙体的横向刚度和纵向延性。
2.3 剪力墙结构施工要点剪力墙结构的施工要点包括施工顺序、混凝土配合比、钢筋加工、预埋件安装、混凝土浇筑、模板拆除、施工质量检查等。
钢筋的质量和连接要符合相应的规范要求,混凝土的配合比应符合设计要求,浇筑质量要控制好浇筑过程中的温度和湿度。
3.1 优点剪力墙结构的优点是结构简单,施工便利,对地震力具有良好的抵抗能力,且经济效益较好。
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浅谈剪力墙结构在建筑结构设计中的应用段力廷
发表时间:2019-07-19T16:03:33.147Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:段力廷
[导读] 摘要:当前建筑业发展迅速,剪力墙应用也很普遍,但是在结构设计过程中还存在一些问题,会造成一定的浪费或结构安全性不够。
身份证号:13052319861029XXXX
摘要:当前建筑业发展迅速,剪力墙应用也很普遍,但是在结构设计过程中还存在一些问题,会造成一定的浪费或结构安全性不够。
据此,本文对剪力墙结构在建筑结构设计中的应用进行了分析。
关键词:剪力墙结构;结构设计;优化措施;
1剪力墙墙肢的分类、结构布置及墙肢厚度的选取问题
1.1墙肢的分类
剪力墙根据墙肢的高厚比分为一般剪力墙和短肢剪力墙。
一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙,短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5—8的剪力墙。
剪力墙根据墙面开洞大小的情况,还可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。
当剪力墙的墙肢截面高度hw与厚度bw之比小于5时均称为小墙肢。
其中,当hw/bw不大于3时,宜按框架柱进行截面设计,轴压比、剪压比和箍筋体积率按相应抗震等级框架柱。
1.2剪力墙的结构布置
多高层建筑应有较好的空间工作性能,剪力墙结构应双向布置形成空间结构,特别是在抗震设防区,应避免单向布置剪力墙,并宜使两个方向刚度接近。
剪力墙平面上分布要力求均匀,使其刚度中心和建筑物中心尽量接近,以减小扭转效应,必要时通过改变墙肢长度和连梁高度调整刚心位置。
剪力墙抗侧刚度大结构自振周期短,所受水平地震作用较大,对结构不利,可充分利用剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大的能力,尽量减薄纵横墙体的厚度,或采用“主次结构”,加大墙体的间距,减少墙体数量,以降低结构的抗侧移刚度,减轻结构重量,减少墙体的水平地震剪力和弯矩。
剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大,而平面外刚度及承载力都相对很小。
当剪力墙与平面外方向的梁连接时,会造成墙肢平面外弯矩;当梁高大于2倍墙厚时,梁端弯矩对墙平面外的安全不利,因此应采取措施,以保证剪力墙平面外的安全,对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接,减少墙肢平面外变矩。
1.3墙肢厚度的选取
高层建筑混凝土结构技术规程,规定了剪力墙的最小厚度,其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和稳定性能。
对于住宅建筑,填充墙厚一般为200mm,相应剪力墙厚也取为200mm。
住宅层高一般为2.8—3.0m,故墙厚取200mm,除底层加强区的一字形短肢剪力墙外,均能满足规范要求。
对于无地下室的高层住宅,因其基础埋深一般在2.5m以上,则底层墙体高度会到5.0m以上,若按层高的1/6确定墙厚,将超过300mm,大于填充墙厚度。
为避免出现此种情况,在布置剪力墙时,应结合建筑平面,尽量不用一字形剪力墙,而采用L、T、Z、十字形等截面形式,且使翼缘长度大于其厚度的3倍,这样一方面墙体抗震性能更好,另一方面墙厚也可取为剪力墙无支长度的1/16,。
由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于3.0m,故厚度采用200mm满足构造要求。
2对剪力墙中连梁设计
2.1连梁的作用
在剪力墙结构中,连接墙肢与墙肢的梁称为连梁。
在水平荷载作用下,墙肢发生弯曲变形,使连梁端部产生转角,从而使连梁产生内力,同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形,对墙肢起到一定的约束作用,改善墙肢的受力状态。
因此,连梁对于剪力墙结构尤为重要,在起到连接墙肢作用的同时,还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。
2.2对连梁设计的处理方法
在带连梁的剪力墙设计中,连梁的跨高比和截面尺寸受到许多因素的影响,设计不当经常出现连梁承载力超限或连梁截面不符合设计要求的情况,设计时可从以下方面考虑。
2.2.1对连梁的刚度进行折减
连梁由于跨高比较小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝、刚度减小、内力重分布。
因此,在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减,《高规》中解释说高层建筑结构构件均采用弹性刚度参与整体分析,但抗震设计的剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小,而承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难。
因此可考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提下,允许其适当开裂(刚度降低),而把内力转移到墙体上。
通常,设防裂度低时可少折减一些(6、7度时可取0.7),设防裂度高时可多折减一些(8.9度时可取0.5)。
但折减系数不宜小于0.5,以保证连梁承受竖向荷载的能力。
2.2.2增加剪力墙洞口的宽度,减小连梁高度
增加剪力墙洞口的宽度,即增加连梁跨度,减小连梁高度。
其目的是减小连梁刚度,同时由于减小了结构的整体刚度,也就减小了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。
2.2.3增加剪力墙的厚度
增加剪力墙的厚度,即增加连梁的截面宽度,其结果一方面由于结构整体刚度加大,地震作用产生的内力增加;另一方面连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比,由于剪力墙的厚度增加后,地震作用所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给剪力墙,而是小于这个比例,因此有可能使连梁抗剪承载力不超限。
2.2.4提高混凝土等级
提高剪力墙的混凝土等级,其弹性模量增加的比例远小于混凝土抗剪承载力提高的比例,因此也有可能使连梁的抗剪承载力不超限。
3剪力墙结构设计和计算的优化的措施
3.1剪力墙结构设计方面的优化
3.1.1在剪力墙结构中,剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置,形成空间结构,抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向布置剪力墙,并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近,以使其具有较好的空间工作性能。
剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大,为充分利用剪力墙的能力,减轻结构重量,增大剪力墙结构的可利用空间,墙不宜布置太密,使其结构具有适宜的侧向刚度。
3.1.2剪力墙墙肢截面宜简单、规则。
剪力墙的竖向刚度应均匀,剪力墙的门窗洞口宜上下对齐,成列布置,形成明确的墙肢和连梁。
应力分布比较规则,又与当前普遍应用的计算简图较为符合,设计结果安全可靠。
宜避免使墙肢刚度相差悬殊的洞口设置,当剪力墙的洞口布置出现错洞,叠合错洞时,墙内配筋应构成框架形式。
3.1.3较长的剪力墙宜开设洞口,将其分成长度较均匀的若干墙段,墙段之间宜采用弱连梁连接,每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2,以避免剪力墙产生脆性的剪切破坏。
抗震设计时,应尽量避免在洞口与墙边或在两个洞口之间形成墙肢截面高度与厚度之比小于4的小墙肢。
当小墙肢截面的高度小于墙厚的4倍时,应按框架柱设计箍筋按框架柱加密区要求全高加密。
3.1.4剪力墙的特点是平面内刚度及承重力大,而平面外刚度及承载力都相对很小,应控制剪力墙平面外的弯矩,保证剪力墙平面外的稳定性。
当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时,应采取足够的措施减少梁端部弯矩对墙的不利影响。
3.2剪力墙结构计算方面的优化
在设计剪力墙结构时,应根据规范要求综合考察结构是否合理,如剪力墙结构的刚度不宜过大,在满足楼层最大层间位移与层高之比满足规范的基础上,以规范规定的楼层最小剪力系数为目标,使计算结果无限接近规范值。
控制好结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的自振周期T1之比;A级高度高层建筑不应大于0.9,在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍,剪力墙连梁是否超限;剪力墙底部加强区的轴压比是否满足规范要求。
3.2.1楼层最小剪力系数的调整原则。
在满足短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩不超过40%的前提下,尽可能减少剪力墙的布置,以大开间剪力墙布置方案为目标,使结构具有适宜的侧向刚度使楼层最小剪力系数接近(不小于)规范限值,这样能够减轻结构自重,有效减小地震作用的输入同时降低工程造价。
3.2.2楼层最大层间最大位移与层高之比的调整原则。
规范规定在计算多地震作用的楼层最大层间位移时,以楼间弯曲变形为主,计入扭转变形,可不扣除结构整体弯曲变形,因此,对于高层建筑应尽可能扭转变形最小,但又不能仅根据这些层间位移不够不加分析地增加竖向构件的刚度。
在实际工程设计中,有些设计人员一看到某一方向层间位移不能满足规范要求,就不断地增加该项的侧向刚度,此举虽然可以解决问题,但应该注意此时结构的剪重比,若与规范限制接近则可行,若剪重比已经较大,则不应一味地增加也要学会减小对应一侧的结构刚度,使其剪重比减小,地震作用减小,同样可以达到较好的效果。
参考文献:
[1]朱芳.浅述剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(10):955.。