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剪力墻結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文 剪力墻結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述篇一
摘 要:1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)概念方案布置 剪力墻結(jié)構(gòu)概念方案布置是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要前提,方案布置的合理性與否對整個工程造價影響甚大,因此以下對剪力墻結(jié)構(gòu)布置作簡要分析。剪力墻平面布置宜沿兩主軸方向雙向布置,盡量均勻、對稱布置,兩主軸方向剛
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計論文發(fā)表,發(fā)表建筑工程技術(shù)論文,室內(nèi)設(shè)計論文投稿
1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)概念方案布置
剪力墻結(jié)構(gòu)概念方案布置是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的首要前提,方案布置的合理性與否對整個工程造價影響甚大,因此以下對剪力墻結(jié)構(gòu)布置作簡要分析。剪力墻平面布置宜沿兩主軸方向雙向布置,盡量均勻、對稱布置,兩主軸方向剛度盡量相近。過于集中布置剪力墻可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度中心與荷載重心偏差較大,從而產(chǎn)生較為嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);過于分散布置剪力墻則會導(dǎo)致剛度分布不均勻及梁板跨度加大,一方面會增加結(jié)構(gòu)自重,加大地震作用效應(yīng),從而增加工程造價;另一方面,剪力墻間距過大,以致某片墻承擔(dān)荷載過大,軸壓比加大從而影響剪力墻延性設(shè)計。還有結(jié)構(gòu)角部及結(jié)構(gòu)開洞后形成凹凸不規(guī)則均屬抗震扭轉(zhuǎn)薄弱部位,易產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形從而導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)破壞。因此在考慮剪力墻的平面布置時,應(yīng)單獨(dú)對角部及開洞周圍進(jìn)行局部加強(qiáng)。在平面角部盡量布置l形墻肢,還可采設(shè)置端柱及轉(zhuǎn)角部位樓板中設(shè)置暗梁等構(gòu)造措施進(jìn)行加強(qiáng),以達(dá)到提高其扭轉(zhuǎn)剛度的目的。剪力墻豎向布置宜沿房屋高度通高布置、上下對齊、連續(xù)布置,墻厚及墻長沿高度宜均勻變化,以達(dá)到豎向剛度逐漸變小,從而能夠有效避免豎向剛度發(fā)生突變情況。這樣既經(jīng)濟(jì)又能滿足承載力、側(cè)向變形的要求。因此剪力墻布置的優(yōu)劣直接關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)合理性及經(jīng)濟(jì)性?,F(xiàn)如今結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計必須考慮的因素。如何在滿足安全的前提下,將有限的.資源物盡其用,是值得我們結(jié)構(gòu)工程師所思考的問題。所以在剪力墻布置合理前提下盡量經(jīng)濟(jì),節(jié)約成本,減少工程造價。對結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)、關(guān)鍵部位或計算模型與實(shí)際情況有出入部位,至少采用兩種不同的結(jié)構(gòu)計算軟件進(jìn)行分析計算,然后進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計且在構(gòu)造上給予加強(qiáng)。在概念方案布置前期,結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)與建筑師緊密配合,初步確定一個比較合理的布置方案,避免出現(xiàn)不規(guī)則或嚴(yán)重不規(guī)則的平立面,達(dá)到技術(shù)先進(jìn),安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方案,實(shí)現(xiàn)降低總體造價的目的。
2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)受力分析
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計有著自己的設(shè)計規(guī)則及原理。由于剪力墻通常情況下高度、寬度要比厚度大很多,因此其何特征像板,但與板有很大的差別,板是按受彎構(gòu)件計算,剪力墻是按壓彎構(gòu)件計算。因此在進(jìn)行其結(jié)構(gòu)設(shè)計分析時就需要考慮到其具體的設(shè)計差別。此外還包括剪力墻的肢長、墻厚度范圍有著自身的特性,因此當(dāng)墻肢截面高度與厚度之比hw/tw≤4時,應(yīng)按框架柱結(jié)構(gòu)設(shè)計;當(dāng)hw/tw>8時為一般剪力墻;當(dāng)4≤hw/tw≤8時短肢剪力墻,這也是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則之一。剪力墻結(jié)構(gòu)是由一系列縱向、橫向剪力墻與梁、板所組成的空間結(jié)構(gòu)。其主要承受兩類荷載:一類是豎向荷載,豎向荷載主要是梁板傳來的恒載、活載、剪力墻身自重及豎向地震作用;另一類是水平荷載,主要為水平風(fēng)荷載和水平地震作用。剪力墻的內(nèi)力、變形分析包括承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)下分析。在承載能力極限狀態(tài)下,剪力墻在各種工況下不致破壞,能夠安全地承受重力荷載作用。在正常使用極限狀態(tài)下,結(jié)構(gòu)變形滿足規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)耐久性也滿足設(shè)計要求。剪力墻的變形主要是彎曲變形,框架結(jié)構(gòu)的變形主要是剪切變形。為了使剪力墻實(shí)現(xiàn)彎曲破壞的延性破壞模式,《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》簡稱高規(guī),規(guī)定墻長不宜大于8m。實(shí)際上影響剪力墻破壞模式的兩個主要因素是剪跨比和軸壓比,只要剪跨比>2,且軸壓比不超過規(guī)范規(guī)定限值,能夠?qū)崿F(xiàn)延性的破壞模式。當(dāng)剪力墻墻長大于8m時,盡量在墻中部開洞形成雙墻肢,通過弱連梁連接。這樣剪跨比一般也會大于2,即能滿足延性破壞的需求。在地震作用下通過連梁來耗能,連梁端部首先進(jìn)入塑性變形,形成塑性鉸,這樣連梁起到第一道抗震防線的作用。
3連梁設(shè)計
高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)中,由于開間不大或墻長較長時開洞后形成連梁,若兩墻肢之間出現(xiàn)跨高比較小的連梁時,在計算過程中,容易產(chǎn)生連梁抗剪超限的情況,通常有以下幾種解決方案:①增大截面,可以提高連梁自身的抗剪能力,但隨著連梁剛度增加相應(yīng)內(nèi)力也增加,其對抗剪能力的提高是有限的。在梁寬一定的情況下,通過加高連梁梁高的方法;在梁高一定的情況下,也可以通過加寬梁寬,加寬截面卻對連梁剛度的貢獻(xiàn)較小,僅為線性關(guān)系,使得抗剪力的提高值僅大于分擔(dān)剪力的增加值。②調(diào)整設(shè)計內(nèi)力,在增大連梁截面對提高抗剪能力沒有效果的情況下,可以通過人為的內(nèi)力調(diào)整,對連梁剛度進(jìn)行折減,控制剪力分配比,解決連梁抗剪問題。最簡單的調(diào)控方法是在計算參數(shù)選取時,調(diào)整連梁剛度折減系數(shù),僅對內(nèi)力配筋計算時才能采用。在整體計算及非地震荷載作用下,連梁剛度不予折減,這時連梁應(yīng)具備足夠的抗彎和抗剪承載能力,以滿足正常使用的要求。對于跨高比大于5的連梁,應(yīng)按框架梁設(shè)計,且必須滿足框架梁各項(xiàng)要求。③也可設(shè)水平縫形成雙連梁、多連梁或采取其他加強(qiáng)受剪承載力的構(gòu)造措施,譬如設(shè)置交叉暗撐等措施來提高連梁抗剪承載力。
4結(jié)語
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)整體水平的持續(xù)提高和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展速度的持續(xù)加快,高層建筑將是現(xiàn)代建筑的主流。剪力墻結(jié)構(gòu)因側(cè)向剛度大,側(cè)向變形小等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用于高層建筑中。所以掌握好剪力墻結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),把握好剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計就會更加經(jīng)濟(jì)合理。因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)對剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原理有著清晰的理解,從而能夠在此基礎(chǔ)上通過不斷設(shè)計實(shí)踐的進(jìn)行來促進(jìn)我國建筑工程整體設(shè)計水平的有效提高。
剪力墻結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文 剪力墻結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述篇二
剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)的分析與應(yīng)用論文
1高層建筑常見的結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)
我國對高層建筑定義:“十層及十層以上的住宅建筑為高層建筑,除住宅建筑之外的民用建筑高度大于24m者為高層建筑(不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑)[1]?!备邔咏ㄖR姷慕Y(jié)構(gòu)體系有框架體系、剪力墻體系、框架-剪力墻體系以及筒體體系,前三類結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)如下。
1.1框架體系
框架體系由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載,具有較高的承載能力和較好的整體性;其平面布置靈活、可形成較大的空間,但在水平荷載作用下表現(xiàn)出抗側(cè)移剛度小,水平位移大的特點(diǎn)。框架體系的適用高度在地震區(qū)為6~15層,在非地震區(qū)為15~20層[2]。
1.2剪力墻體系
利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側(cè)力的體系稱為剪力墻體系,其實(shí)質(zhì)上是固結(jié)于基礎(chǔ)的鋼筋混凝土墻片,具有很高的抗側(cè)移能力。一般情況下,剪力墻體系樓蓋內(nèi)不設(shè)梁,樓板直接支承在墻上,墻體既起承重作用,又起圍護(hù)和分隔作用。剪力墻體系抗側(cè)力剛度大,整體性好,整齊美觀,抗震性能好,但由于其橫墻較多、間距較密,使得建筑平面的空間布置靈活性較差[3]。剪力墻體系常用于住宅、旅館等開間要求較小的高層建筑,其適用高度為15~50層[2]。
1.3框架—剪力墻體系
在框架體系的適當(dāng)部位增設(shè)一定數(shù)量的剪力墻,形成的框架和剪力墻結(jié)合在一起共同承受豎向和水平荷載的體系稱為框架-剪力墻體系,其側(cè)向剛度比框架體系大,大部分水平荷載由剪力墻承擔(dān),而豎向荷載主要由框架承擔(dān),因而用于高層房屋比框架體系更為合理;同時由于其部分位置設(shè)置有剪力墻,保持了框架體系易于分割空間、立面易于變化等優(yōu)點(diǎn)[4];此外,其抗震性能也較好??蚣堋袅w系常用于多層及高層辦公樓、旅館等建筑,其適用高度為15~25層,一般不宜超過30層[2]。
2計算機(jī)模擬建筑模型
計算機(jī)模擬建筑模型的建模參數(shù)如下:該建筑為單過道式輕質(zhì)隔音隔墻辦公大樓,不考慮剪力墻開洞以及隔墻的自重作用,永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值取3.5kn/m2,可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(gb50009—)取為取2.0kn/m2。結(jié)構(gòu)抗震等級為一級,場地類別為ⅱ類,抗震設(shè)防烈度為7度第二組,設(shè)計基本地震加速度值為0.10g。縱向軸網(wǎng)間距5m×10,橫向軸網(wǎng)間距5m+2.5m+5m,層高3m。框架體系中,柱截面尺寸500mm×500mm,梁截面尺寸分別為300mm×550mm,250mm×500mm;剪力墻體系中,剪力墻沿著軸網(wǎng)橫向布置,厚度500mm,連梁截面尺寸分別為300mm×550mm,250mm×500mm;板厚120mm。按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(gb50010—)規(guī)定,框架柱、框架梁、剪力墻和連梁的混凝土強(qiáng)度等級c40,現(xiàn)澆樓板的混凝土強(qiáng)度等級c30;框架柱、框架梁、剪力墻和連梁、樓板的縱向受力鋼筋均采用hrb400級,箍筋均采用hpb300級。模型實(shí)體如下圖所示(注:10層框架結(jié)構(gòu)為模型1,10層剪力墻結(jié)構(gòu)為模型2,20層框架結(jié)構(gòu)為模型3,20層剪力墻結(jié)構(gòu)為模型4)。
3模型計算分析結(jié)果
3.1位移分析
從計算結(jié)果中可以看出,所有模型的層間位移角都滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(gb50011—2010)中表5.5.1對鋼筋混凝土框架(θ≤[θe]=1/500)和抗震墻(θ≤[θe]=1/1000)中結(jié)構(gòu)彈性層間位移角的規(guī)定[5]。在結(jié)構(gòu)受力概念中可以假設(shè)剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)墻為若干個框架柱連接組合而成,由于圖1各樓層模型圖剪力墻的側(cè)向截面慣性矩比框架結(jié)構(gòu)較大,相對剪力墻結(jié)構(gòu)而言,框架結(jié)構(gòu)可看成柔性結(jié)構(gòu),所以剪力墻的抗側(cè)剛度要比框架結(jié)構(gòu)較大,其每層的層間最大位移、層間最大位移角比框架結(jié)構(gòu)較小。從表中的最大位移和最大位移角還可以看出,所有模型的頂層都隨著地震作用而發(fā)生“鞭梢效應(yīng)”,即在地震作用下,高層建筑或其他建(構(gòu))筑物頂部細(xì)長突出部分振幅劇烈增大的現(xiàn)象[6]。在模型1和模型2中,雖然樓層剪力和樓層彎矩隨著樓層增加而不斷減小,但是樓層最大位移隨著樓層的增加而不斷增大,模型2的樓層最大位移比模型1的增大幅度較小;樓層的.最大位移角是反映結(jié)構(gòu)樓層在水平地震作用下的重要技術(shù)性能參數(shù),各層的最大位移角有增大、也有減小,但是模型2的樓層最大位移角變化幅度不大,幾乎都在1/9000。上述分析結(jié)果表明剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下,其頂部發(fā)生“鞭梢效應(yīng)”現(xiàn)象比框架結(jié)構(gòu)較小。另外,從模型3和模型4的最大位移和最大位移角中可以看出,雖然模型3的頂部發(fā)生“鞭梢效應(yīng)”的現(xiàn)象比模型4較小,但是縱向比較模型2和模型4可以得出,同一種建筑結(jié)構(gòu)隨著樓層的增大,其發(fā)生“鞭梢效應(yīng)”現(xiàn)象更為明顯。
3.2受力分析
從計算結(jié)果中還可以看出,由于建筑結(jié)構(gòu)的底層直接與基礎(chǔ)相連,永久荷載和可變荷載從上而下傳遞到基礎(chǔ),基礎(chǔ)直接受到地基的地震作用,所以底層的剪力和彎矩是最大的,結(jié)構(gòu)的頂部雖然水平位移最大(可看成是外部靜定,內(nèi)部超靜定的懸臂結(jié)構(gòu)),但是頂部受到垂直傳遞的荷載以及地震作用的影響最小,所以其樓層剪力和彎矩隨著樓層增大而減小。橫向比較模型1和模型2、模型3和模型4,由于剪力墻結(jié)構(gòu)所分配的剛度和質(zhì)量比框架結(jié)構(gòu)大,導(dǎo)致其每層的地震慣性力比框架結(jié)構(gòu)大,從而其每層的樓層剪力、樓層彎矩比框架結(jié)構(gòu)大。
3.3綜合分析
根據(jù)以上位移和受力分析,可以得出隨著樓層層數(shù)增大,剪力墻體系所發(fā)揮出來的抗側(cè)向水平地震作用的優(yōu)越性越來越明顯。此外,上述模型都是沿著建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向布置剪力墻,但是實(shí)際設(shè)計中,必須考慮結(jié)構(gòu)的抗縱向水平地震作用。相同截面尺寸,數(shù)量框架結(jié)構(gòu)的縱向、側(cè)向剛度可以看成相同,但是由于剪力墻截面在x和y方向的慣性矩差異很大,導(dǎo)致其不同方向的抗震剛度也差別很大,所以在剪力墻結(jié)構(gòu)中,除了在建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向布置剪力墻外,還需在其縱向布置剪力墻,以提高結(jié)構(gòu)的綜合承載能力、抗震性能和剛度。
4結(jié)束語
所有高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計為剪力墻結(jié)構(gòu)并不一定合理,雖然剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向水平地震能力很高,但是其混凝土方量、單位體積的鋼筋重量比相同高度的框架結(jié)構(gòu)大得多,剪力墻結(jié)構(gòu)施工也需采用滑模等特殊的施工工藝;在實(shí)際設(shè)計中還需考慮到剪力墻的端柱、暗柱、連梁等構(gòu)造措施,這也比框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工復(fù)雜。此外,剪力墻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)通常為筏板基礎(chǔ),大體積混凝土施工中必須考慮后澆止水帶、溫差應(yīng)力和溫度裂縫等。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)對其建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)、建筑抗震設(shè)防類別、房屋所處位置、工程造價、施工工藝、施工難易程度、施工工期等進(jìn)行綜合分析和研究。
剪力墻結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文 剪力墻結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述篇三
高層建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)分析論文
摘要:剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項(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)計的關(guān)鍵要點(diǎn),發(fā)揮出剪力墻結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)勢,對于保障高層建筑項(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)計人員,要對剪力墻結(jié)構(gòu)這種常見的結(jié)構(gòu)類型有深入全面的認(rèn)識,采取有效的措施手段對各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,提升建筑項(xiàng)目的設(shè)計水平。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)計的發(fā)展將會邁向一個新高度。
關(guān)鍵詞:高層建筑;剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.剪力墻的分類及受力特點(diǎn)
不同的剪力墻,其分類標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行劃分,例如壁式的剪力墻框架、整截面墻以及獨(dú)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(jìn)行設(shè)計的過程中,需要對剪力墻的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計。通常情況下,剪力墻的整體性能食欲梁、肢相關(guān)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(jìn)行分類的過程中,應(yīng)該從截面的慣性矩等情況人手,保證剪力墻結(jié)構(gòu)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(diǎn)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(diǎn),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(qiáng)的約束力,那么就說明是脂墻梁較強(qiáng)的情況,下面筆者舉個例子為了更方便理解。
2.高層建筑項(xiàng)目結(jié)構(gòu)受力分析
2.1水平荷載
對于高層建筑項(xiàng)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(jié)構(gòu)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(dǎo)致軸向變形的問題。所以在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計人員需對軸向變形計算值進(jìn)行細(xì)致分析,以此來合理確定下料長度。
2.3側(cè)移控制
對于高層建筑項(xiàng)目而言,由于建筑高度的提升,會使水平荷載下的結(jié)構(gòu)側(cè)移變形問題加劇。這也是高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須引起重視的問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須要把這一問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,因此它受劇烈震佑跋於產(chǎn)生的變形問題也更為嚴(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)計中通過有效手段,確保其結(jié)構(gòu)廷性。
3.剪力墻結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)
3.1合理配置剪力墻暗柱鋼筋
針對于相關(guān)的規(guī)定,在進(jìn)行一級、二級及三級剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時,需要進(jìn)行暗柱和端柱的設(shè)置,通過設(shè)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(qiáng)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(jié)構(gòu)
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,充分的利用鋼筋混凝土使剪力墻能夠承擔(dān)來自于各個方向,特點(diǎn)是水平方面的荷載力。因此在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時,需要對其進(jìn)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(jìn)行規(guī)則布置。首先,在選擇短肢剪力墻結(jié)構(gòu)時需要保持慎重的態(tài)度,這主要是由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)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(jìn)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(jié)構(gòu)的重量。其次,在剪力墻結(jié)構(gòu)布置時不能出現(xiàn)獨(dú)立的小墻肢,因?yàn)橐坏┰诮ㄖO(shè)計中出現(xiàn)了獨(dú)立的`小墻肢,則會導(dǎo)致建筑施工難度系數(shù)增加。最后,由于剪力墻剛度直接關(guān)系到抗震性能及施工的時間,因此在合理布置剪力墻結(jié)構(gòu)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(qiáng)其抗震性能,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
3.3合理的控制剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)
由于高層建筑結(jié)構(gòu)的承重比較特殊,所以在對剪力墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,需要充分考慮到各項(xiàng)參數(shù)的有效控制,以確保能夠?qū)⒏邔咏ㄖ母黜?xiàng)荷載控制在有效范圍內(nèi)。在結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計時,要對位移比例、側(cè)向剛度比例以及周期比例等進(jìn)行恰當(dāng)而合理的設(shè)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?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)設(shè)計不規(guī)范而發(fā)生扭轉(zhuǎn)及偏心力的現(xiàn)象。在結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計過程中,還要對剪力墻自身的不規(guī)則性進(jìn)行限值設(shè)計,一定要控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。因此在實(shí)際高層建筑結(jié)構(gòu)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時,需要對剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行合理控制。
4.結(jié)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(shí)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(jié)構(gòu)中,通過應(yīng)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(jì)性及耐久性等要求,在當(dāng)前的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,主要存在的問題是對于相關(guān)的配置過少,這樣就不能對結(jié)構(gòu)安全以及技術(shù)起到保護(hù)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(guān)的設(shè)計,以此來實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)水平的進(jìn)一步提升。
剪力墻結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文 剪力墻結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述篇四
淺論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計
【摘要】 在建筑設(shè)計中,結(jié)構(gòu)的設(shè)計有著舉足輕重的地位。
為此,本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循的原則,建筑結(jié)構(gòu)的基本要求,多層和高層房屋以及單層大跨度房屋的常見結(jié)構(gòu)型式等有關(guān)問題進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵字】 建筑;結(jié)構(gòu);設(shè)計;型式
引言
結(jié)構(gòu)是建筑物賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ),在一定意義上,結(jié)構(gòu)支配著建筑,這是因?yàn)?,任何建筑物都要耗用大量的勞力和材料來建造,建筑物首先必須抵抗或承受各種外界的作用如風(fēng)力、重力、地震等,合理的選擇結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)型式,即可滿足建筑物的美學(xué)原則,又可以帶來經(jīng)濟(jì)效益。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循的原則
1.滿足使用功能要求
由于建筑物所處的環(huán)境和使用性質(zhì)不同,除滿足空間尺寸要求外,還要滿足某些建筑物的特殊要求,如保溫、通風(fēng)、隔熱、吸聲等,在構(gòu)造設(shè)計時要綜合相關(guān)專業(yè)的技術(shù)知識,優(yōu)化設(shè)計,選擇經(jīng)濟(jì)合理的構(gòu)造措施,滿足建筑使用功能要求。
2.確保結(jié)構(gòu)安全
正確的結(jié)構(gòu)計算時保證建筑物安全的前提,除對建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)件進(jìn)行必要的計算外,對陽臺欄桿、樓梯扶手、構(gòu)件接縫等,要采取必要的措施,保證其在使用過程中的安全和可靠。
3.注重建筑經(jīng)濟(jì)的綜合效益
建筑構(gòu)造設(shè)計要處處考慮經(jīng)濟(jì)合理,采用合理的構(gòu)造方案,就地取材,節(jié)約材料,在保證質(zhì)量的前提下降低造價,并減少建筑物的運(yùn)行費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用。
二、建筑結(jié)構(gòu)的基本要求
新型建筑材料的生產(chǎn)、施工技術(shù)的進(jìn)步、結(jié)構(gòu)分析方法的發(fā)展,都給建筑設(shè)計帶來了靈活性和更廣闊的空間。
但是,這種靈活性并不排除現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)需要滿足的基本要求。
其要求包括以下方面:
1.穩(wěn)定。
整體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體不允許發(fā)生危險的運(yùn)動,這種危險可能來自結(jié)構(gòu)自身,也可能來自地基的不均勻沉陷或基土的滑移,例如意大利的比薩斜塔由于地基不均勻沉降引起的傾斜。
2.平衡。
平衡的基本要求就是保證結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的任何一部分都不發(fā)生運(yùn)動,力的平衡條件總能得到滿足,從宏觀上來看,建筑物總是靜止的。
平衡的要求是結(jié)構(gòu)與“機(jī)構(gòu)”即幾何可變體系的根本區(qū)別,因此建筑結(jié)構(gòu)的任何部分都應(yīng)當(dāng)是幾何不變的。
3.經(jīng)濟(jì)。
現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)部分造價通常不超過建筑總造價的30%,因此,結(jié)構(gòu)的采用應(yīng)當(dāng)是使建筑的總造價最經(jīng)濟(jì)。
結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性并不是指單純的造價,而是體現(xiàn)在多個方面,而且結(jié)構(gòu)的造價受材料和勞動力價格比值的影響,還受施工方法、施工速度以及結(jié)構(gòu)的維護(hù)費(fèi)用的影響。
4.美觀。
美學(xué)對結(jié)構(gòu)的要求有時甚至超過承載能力的要求和經(jīng)濟(jì)要求,尤其是象征性建筑和紀(jì)念性建筑更是如此,應(yīng)當(dāng)懂得,純粹質(zhì)樸和真實(shí)的結(jié)構(gòu)會增加美的效果,不正確的結(jié)構(gòu)將明顯的損害建筑物的美觀。
5.優(yōu)化。
應(yīng)在建筑方案設(shè)計的基礎(chǔ)上,在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下,充分優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,必要時應(yīng)委托專業(yè)的設(shè)計公司進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,降低建筑物的自身荷載,減少主要材料的消耗,通過工程概算及其主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化程度。
結(jié)構(gòu)專業(yè)的優(yōu)化設(shè)計,不是以犧牲結(jié)構(gòu)安全度和抗震性能來求得經(jīng)濟(jì)效益的,而是以結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ),以工程經(jīng)驗(yàn)為前提,以對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范實(shí)質(zhì)內(nèi)涵的理解和靈活運(yùn)用為指導(dǎo),以先進(jìn)的結(jié)構(gòu)分析方法為手段,對設(shè)計進(jìn)行深入調(diào)整、改善與提高,對成本進(jìn)行審核和監(jiān)控,是對結(jié)構(gòu)設(shè)計再加工的過程。
“優(yōu)化”工作是以原設(shè)計為基礎(chǔ),在充分尊重原設(shè)計的基礎(chǔ)上,著眼于結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的合理性和高新技術(shù)的應(yīng)用,同時,“優(yōu)化”的過程也是發(fā)現(xiàn)差錯、糾正不足的過程,通過優(yōu)化降低不安全因素,從而保證項(xiàng)目的技術(shù)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量。
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是精益求精的過程,將會帶來合理的設(shè)計、帶來經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
實(shí)現(xiàn)上述各項(xiàng)要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中就要貫徹“經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全適用、確保質(zhì)量”的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則,保證結(jié)構(gòu)和建筑的和諧統(tǒng)一。
三、建筑結(jié)構(gòu)選型
一個好的建筑設(shè)計,需要有一個好的結(jié)構(gòu)型式去實(shí)現(xiàn)。
而結(jié)構(gòu)型式的最佳選擇,要考慮到建筑上的使用功能、結(jié)構(gòu)上的安全合理、藝術(shù)上的造型美觀、造價上的經(jīng)濟(jì),以及施工上的可能條件,進(jìn)行綜合分析比較才能最后確定。
以下針對多層和高層房屋以及單層大跨度房屋的常見結(jié)構(gòu)型式的受力特點(diǎn)、適用范圍進(jìn)行簡單分析。
多層和高層房屋結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)體系有:混合結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系等。
1.混合結(jié)構(gòu)體系
這是多層民用建筑房屋中最常用的一種結(jié)構(gòu)型式,其墻體、基礎(chǔ)等豎向構(gòu)件采用砌體結(jié)構(gòu),而樓蓋、屋蓋等水平構(gòu)件則采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。
結(jié)合抗震要求,在進(jìn)行混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計和選型時,應(yīng)注意以下一些問題。
(1)層高和房屋最大高寬比
限制房屋的高寬比,是為了保證房屋的剛度和房屋的整體抗彎承載力,普通磚、多孔磚和小砌塊砌體房屋的層高不應(yīng)超過4.5m。
(2)多層房屋的層數(shù)和高度限制
一般情況下,房屋的層數(shù)和總高度不應(yīng)超過表中的規(guī)定。
顯然,采用燒結(jié)普通磚砌體的混合結(jié)構(gòu),其層數(shù)和總高度均比其他砌體的要好,對醫(yī)院、教學(xué)樓等及橫墻較少的多層砌體房屋應(yīng)比表中規(guī)定的降低3m,層數(shù)相應(yīng)減少一層;各層橫墻很少的多層砌體房屋,還應(yīng)根據(jù)具體情況再適當(dāng)降低總高度和減少層數(shù)。
(3)縱橫墻布置
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時,應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重方案;縱橫墻的布置宜均勻?qū)R,沿平面內(nèi)宜對齊,沿豎向上下連續(xù),同一軸線上的窗間墻宜均勻。
樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。
2.框架結(jié)構(gòu)體系
與混合結(jié)構(gòu)類似,框架結(jié)構(gòu)也可分為橫向框架承重、縱向框架承重及縱橫雙向框架共同承重等布質(zhì)形式。
一般房屋框架采用橫向框架承重,在房屋縱向設(shè)置連系梁與橫向框架相連;當(dāng)樓板為預(yù)制板時,樓板順縱向布置,樓板現(xiàn)澆時,一般設(shè)置縱向次梁,形成單向板肋形樓蓋體系。
當(dāng)柱網(wǎng)為正方形或接近正方形,或者樓面活荷載較大時,也往往采用縱橫雙向布置的框架,這時樓面長采用現(xiàn)澆雙向板樓蓋或井字梁樓蓋。
框架結(jié)構(gòu)體系包括全框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架磚房和底部框架上部磚房幾種形式。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的適用高度分別為60m、55m、45m和25m。
現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能都較好,建筑平面布置也相當(dāng)靈活,廣泛用于6――15層的多層和高層房屋,如學(xué)校的教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓、醫(yī)院等(其經(jīng)濟(jì)層數(shù)為10層左右、房屋的高寬比以5――7為宜)。
在水平荷載作用下,框架的整體變形為剪切型。
四、結(jié)束語
建筑住宅在國家基本建設(shè)投資中占有很大的比例,因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須正確處理適用、經(jīng)濟(jì)、美觀等幾方面的關(guān)系。
根據(jù)不同類型的建筑,正確的把握好結(jié)構(gòu)的類型,更不能忽略建筑設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性,要在滿足使用要求下,用較少的投資建造美觀、簡潔、大方的建筑,讓人們居住的更加舒適、健康。
參考文獻(xiàn)
1.熊丹安,建筑結(jié)構(gòu),華南理工大學(xué)出版社,版
剪力墻結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文 剪力墻結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述篇五
建筑結(jié)構(gòu)論文
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概況
1、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計:隨著建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的增長,我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震要求不斷提高,高層混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要根據(jù)抗震結(jié)構(gòu)的分類、裂度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度等眾多因素來采取不同的抗震機(jī)構(gòu)設(shè)計??拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計需要因地制宜,根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)所處的地理位置和周圍環(huán)境來綜合考慮房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的性能。
2、控制側(cè)向位移:高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,因?yàn)楦叨鹊牟粩嘣黾?,因此建筑物隨著高度的變化都會發(fā)生一定的側(cè)向位移現(xiàn)象,這個主要和建筑物橫向水平載荷力有關(guān),所以高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮結(jié)構(gòu)具備一定的剛度和承壓力。如果發(fā)生側(cè)向位移對于建筑物自身的質(zhì)量安全非常不利,直接會導(dǎo)致坍塌的現(xiàn)象發(fā)生。
3、承載力的基礎(chǔ)設(shè)計:與一些底層和中層建筑的設(shè)計相比,高層建筑結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計必須要具備足夠的剛度。除此之外,高層建筑的外墻、玻璃等保護(hù)設(shè)施除了具備可靠的承載力,還需要和主體結(jié)構(gòu)保持可靠的連接。
4、水平位移限值和舒適度:通常情況下,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對于水平位移的限值有嚴(yán)格的要求,對于風(fēng)載荷力、地震度、彈性作用等都有合適的計算方法。樓蓋結(jié)構(gòu)要具備合適的舒服度,豎向震動頻率不能小于3赫茲。
二、影響高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些因素
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本因素:高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項(xiàng)負(fù)責(zé)的設(shè)計工程,因?yàn)楦叨鹊缺姸鄺l件的限值,需要綜合考慮建筑施工場地的地質(zhì)條件、樓層上部結(jié)構(gòu)的類型、房屋的高度、施工技術(shù)和施工條件等因素。除此之外,還要分析建筑物周期建筑和底下結(jié)構(gòu)的類型,保證高層建筑物不能發(fā)生塌陷和偏移等情況。經(jīng)過科學(xué)分析設(shè)計得出最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并且保證建筑物不能對周圍建筑造成任何影響。而且,高層建筑的地基埋入地層的深度要經(jīng)過嚴(yán)密核算,保證上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)傾斜等現(xiàn)象,要保證高層建筑物的主體結(jié)構(gòu)和地面作用力保持垂直的狀態(tài)。
2、短肢剪力墻的設(shè)計:在目前的高層建筑設(shè)計中,國家對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的短肢剪力墻設(shè)計非常重視,在目前新的國家建筑規(guī)定中,也對短肢剪力墻的設(shè)計做出了明確的規(guī)定,并且對于短肢剪力墻也給出了明確的定義。短肢剪力墻的設(shè)計要求也有明確的設(shè)計原則,一般主要要求厚度和高度的設(shè)計在5墻和墻之間,如果涉及到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體應(yīng)用,盡量可以使用短肢剪力墻的設(shè)計原則。
3、嵌固端的設(shè)計:高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的嵌固端一般出現(xiàn)在2層或者2層以上的地下室頂板之上,也可以設(shè)計到2層或者2層以上的人防頂板的上面。如果在具體的設(shè)計中,設(shè)計師因?yàn)楹鲆暺渲腥魏我粋€因素都可能會導(dǎo)致后期建筑的安全性,帶來一定的安全隱患。因此,嵌固端作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的穩(wěn)定部分,需要重點(diǎn)研究和設(shè)計,相對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說,位于底層的嵌固端起到了非常重要的作用,對于穩(wěn)定地基非常有利。
4、結(jié)構(gòu)規(guī)則性的設(shè)計:在現(xiàn)代的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計中,高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性設(shè)計中有了一些明確的規(guī)定,比如高層建筑結(jié)構(gòu)剛度方面的對比性和一些平面設(shè)計規(guī)則性的要求。我國的建筑法規(guī)中雖然做出了一些要求,但是在實(shí)際的建筑設(shè)計中仍然有一些違章行為的發(fā)生,進(jìn)而造成目前建筑質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重問題。因此,對于高層建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則設(shè)計的案例中,為了避免出現(xiàn)一些建筑單位出現(xiàn)后期修改圖紙的現(xiàn)象,對于一些已經(jīng)設(shè)計完成的施工圖紙和施工方案都需要嚴(yán)格按照高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體規(guī)定來執(zhí)行,嚴(yán)謹(jǐn)出現(xiàn)私自改圖或者擅自改變施工方法的現(xiàn)象出現(xiàn)。在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要嚴(yán)格依靠計算工具來分析,促進(jìn)高層建筑的質(zhì)量提高。
5、共振設(shè)計:高層建筑物之所以能在地震的時候發(fā)生共振,主要是發(fā)生地震的時候產(chǎn)生的頻率與房屋建筑的頻率處于類似相同的震動范圍,因此當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)的時候,高層建筑容易發(fā)生共振產(chǎn)生倒塌的現(xiàn)象。因此在高層建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計中共振設(shè)計也占據(jù)非常重要的地位。所以在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,可以提前考察周邊地震帶的頻率,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中盡可能將高層建筑結(jié)構(gòu)的共振設(shè)計頻率遠(yuǎn)離地震帶的頻率,避免地震發(fā)生的時候容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
6、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的平移:高層建筑設(shè)計中因?yàn)楦叨鹊脑黾铀轿灰频陌l(fā)生幾率比較大,因此在具體的設(shè)計中,要綜合考慮周邊地震周期、高層建筑結(jié)構(gòu)的剛度等問題,避免因?yàn)樵O(shè)計不夠發(fā)生水平位移的現(xiàn)象,影響高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和后期使用的安全性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需要綜合考慮高層建筑結(jié)構(gòu)涉及到的周邊因素,確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不發(fā)生水平位移的現(xiàn)象。
三、結(jié)束語:
隨著地球資源不斷匱乏現(xiàn)象的出現(xiàn),城市建筑面積也越來越少,相對于空間結(jié)構(gòu)利用來說,高層建筑必然會成為以后建筑行業(yè)出現(xiàn)頻率最高的建筑類型。因此對于目前想要居住安全性的人類來說,如果想要提高建筑行業(yè)的高層結(jié)構(gòu)設(shè)計,只有事先了解到高層建筑設(shè)計的一些主要因素,在具體的設(shè)計中,只有按照科學(xué)性的設(shè)計法則才能保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性和安全性,精度計算才能讓建筑行業(yè)的發(fā)展更加廣闊。
作者:吳立明 單位:江蘇銘天建設(shè)有限公司
剪力墻結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文 剪力墻結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述篇六
1.1承重柱截面高度設(shè)計過小
對于抗震烈度要求為餓哦六度的地區(qū),很多設(shè)計人員在認(rèn)識上存在六度地區(qū)不需要進(jìn)行設(shè)防的錯誤觀念,很多設(shè)計人員將承重柱的截面積設(shè)計的較小,這樣可以比較方便的進(jìn)行受力分析,但是這樣做導(dǎo)致承重柱的截面較小,在外力作用下,由于柱和梁之間存在著彎矩約束,往往會產(chǎn)生開裂,導(dǎo)致塑性鉸的出現(xiàn)。這樣給建筑的結(jié)構(gòu)埋下了安全隱患,使建筑的耐久性大打折扣,一旦遭遇較大的地震,往往不能夠有效的抵抗地震的破壞,容易發(fā)生倒塌,造成重大人員生命和財產(chǎn)損失。
1.2磚混結(jié)構(gòu)中建筑工程構(gòu)造柱與承重柱混淆不清
在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中很多設(shè)計人員不能夠很好的分清構(gòu)造柱和承重柱的區(qū)別,導(dǎo)致二者之間經(jīng)常發(fā)生混淆,嚴(yán)重的影響了建筑結(jié)構(gòu)的可靠性。對于磚混結(jié)構(gòu)的建筑,采用構(gòu)造柱能夠在很大程度上增加墻體的抗剪能力,并且和梁相配合,能夠在很大程度上防止建筑墻體出現(xiàn)裂縫,對于建筑建構(gòu)抗震性能的提升具有重大的意義。而一些設(shè)計人員由于沒有對構(gòu)造柱形成正確的認(rèn)識,導(dǎo)致構(gòu)造柱往往被當(dāng)作承重柱使用,使其原本的功能無法得到發(fā)揮,同時還會造成一系列的負(fù)面影響。
一旦構(gòu)造柱和承重柱被混淆使用,導(dǎo)致構(gòu)造柱被當(dāng)作承重柱,使其對墻體的約束作用大打折扣。在發(fā)生地震的時候,由于構(gòu)造柱被當(dāng)成可承重柱,其本身的強(qiáng)度不能夠應(yīng)對地震力,必然成為建筑中的一個薄弱環(huán)節(jié)而首先遭到破壞,最終導(dǎo)致建筑倒塌。
構(gòu)造柱一般都不另設(shè)基礎(chǔ),這就使其的稱重能力相對較弱,不能夠滿足承重柱的使用要求。被當(dāng)作承重柱使用往往會導(dǎo)致構(gòu)造柱基礎(chǔ)在較大的載荷作用下發(fā)生破壞而導(dǎo)致沉降,最終使其支撐的部分出現(xiàn)裂縫。因此設(shè)計人員在實(shí)際的設(shè)計過程當(dāng)中一定要將承重柱和構(gòu)造柱進(jìn)行明確的區(qū)分,按照各自的特點(diǎn)發(fā)揮各自的功能,防止由于使用錯誤而造成的各種隱患。
懸挑梁的梁高選用過小設(shè)計者往往只注意了對梁的強(qiáng)度和傾覆進(jìn)行驗(yàn)算,而忽略了對梁手撓度的驗(yàn)算。梁高選用過小,引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過高,在正常使用狀態(tài)下,梁截面受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變,梁撓度隨時間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁上板出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度隨著挑梁變形的加大而加寬,影響了房屋的正常使用。據(jù)觀察,這種挑梁的變形發(fā)展到后期,梁支座截面上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫。受支座附近上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫。受支座附近剪彎作用的影響,豎向裂縫向下延伸發(fā)展為斜裂縫,此時梁已接近破壞。當(dāng)為托墻挑梁時,梁過大的撓度會引起梁上墻體在梁支座附近出現(xiàn)裂縫。裂縫在梁支座處沿豎直方向向上發(fā)展,當(dāng)?shù)揭欢ǜ叨葧r沿斜向延伸,縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對結(jié)構(gòu)的抗震也很不利。懸挑結(jié)構(gòu)對豎向地震的作用最為敏感。梁高小時,截面的相對受壓區(qū)高度較大,梁的延性減小,在豎向地震作用下易發(fā)生脆性破壞,失去承載力。
連續(xù)梁按單梁進(jìn)行設(shè)計存在潛在危險這種情況多發(fā)生在陽臺邊梁的設(shè)計中。由于邊梁上的荷重一般較小,沒有引起設(shè)計者的重視,為圖受力分析方便,設(shè)計者把實(shí)際應(yīng)為連續(xù)梁的梁按單簡支梁進(jìn)行設(shè)計,致使梁在支座處上部負(fù)筋配置量過少。這樣必然引起梁在支座附近上部受拉區(qū)出現(xiàn)豎向裂縫,進(jìn)而引起梁上部攔板出現(xiàn)豎向裂縫。當(dāng)環(huán)境溫度變化時,梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束,在梁內(nèi)產(chǎn)生收縮應(yīng)力,該收縮應(yīng)力作用于原已產(chǎn)生的梁上裂縫處,引起梁在支座附近沿整個梁截面四周裂縫貫通,梁承載力降低,直接影響了使用安全。在實(shí)際工作中,多次發(fā)現(xiàn)類似情況出現(xiàn),因此應(yīng)引起設(shè)計者的重視。
2 對房屋建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的評述及建議
設(shè)計人員在進(jìn)行房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)計的過程當(dāng)中應(yīng)站在整個房屋建筑的整體高度出發(fā),充分考慮地基以及上部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,在此基礎(chǔ)之上還要科學(xué)的結(jié)合各種假定。一般來說由于基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)往往要晚于基礎(chǔ)的設(shè)計,因此要采取相應(yīng)的措施,盡可能的減少由于上部結(jié)構(gòu)滯后而帶來的誤差,從而確保房屋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計的質(zhì)量。
當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)以及彈性力學(xué)來進(jìn)行的.,具有操作簡單、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),能夠保證取得較好的設(shè)計效果,尤其是對于一些地質(zhì)情況比較好的基礎(chǔ)來說更能得到滿意的效果。隨著鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的廣泛使用,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法就顯得力不從心。這是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)對于基礎(chǔ)的要求較高,一旦出現(xiàn)沉降,就會收到較大的影響。采用結(jié)構(gòu)力學(xué)以及彈性力學(xué)計算軟土地基上的條形基礎(chǔ)也與實(shí)際的情況有很大的差距。當(dāng)前高層建筑的數(shù)量不斷的增多,隨著建筑高度的增加,其垂直方向上的載荷也會隨著增加,對地基產(chǎn)生的壓力也會加大,這樣基礎(chǔ)在較大的載荷作用之下常常會出現(xiàn)沉降。因此在進(jìn)行高層的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)中,應(yīng)該注意基礎(chǔ)的柔性,降低基礎(chǔ)的剛度。
3結(jié)論
當(dāng)前我國正處于經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展的大好時期,隨著人們生活水平的提高,對于房屋建筑的要求也在不斷的上升,為了滿足人們對于房屋各種功能的需求,大量的房屋建筑不斷的投入建設(shè)。當(dāng)前的房屋建設(shè)的高度在不斷的上升,其規(guī)模以及結(jié)構(gòu)也朝著復(fù)雜化的方向發(fā)展。由于房屋建筑的需求旺盛,很多房屋建筑在設(shè)計過程當(dāng)中并沒有經(jīng)過科學(xué)的論證就草草完成,一些開發(fā)商為追趕進(jìn)度往往都是一邊建設(shè)一邊設(shè)計,一邊審批,這就導(dǎo)致很多建筑在施工過程當(dāng)中沒有進(jìn)行嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計,這樣往往在施工過程當(dāng)中造成各種問題,導(dǎo)致工程頻繁變更,不僅僅增加了工程造價,也為建筑的安全埋下了隱患。因此廣大設(shè)計人員一定要做好房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,為我國建筑事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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剪力墻結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文 剪力墻結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述篇七
淺析建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計
摘要:抗震,是當(dāng)前建筑施工必須要關(guān)注的話題,建筑結(jié)構(gòu)的抗震也就成了房屋設(shè)計必須要考量的核心環(huán)節(jié)。
文章將就建筑抗震設(shè)計的要求、目標(biāo)、原則,以及相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞 抗震;結(jié)構(gòu);設(shè)計方法
如何能夠讓建筑在地震中保持安全,不受嚴(yán)重的損害,是當(dāng)前建筑施工設(shè)計必須要考量的一個大問題,特別是近年來地震頻繁,人們的生命財產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅,建筑安全則成了社會安全的一個重要影響因素,為保證建筑的抗震能力,設(shè)計人員必須要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計出具有相當(dāng)抗震能力的房屋。
1.抗震設(shè)防的目標(biāo)
我們所說的抗震設(shè)防,指的是對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計,同時有針對性的采取一定的抗震構(gòu)造的措施,最終實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震的效果和目的。
一般來說,抗震設(shè)防主要依據(jù)的是抗震設(shè)防烈度。
而抗震設(shè)防烈度的依據(jù),是以國家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件執(zhí)行的,其是一個地區(qū)作為抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。
通常情況下,是采用國家地震局頒發(fā)的地震烈度區(qū)劃圖中規(guī)定的基本烈度的。
從當(dāng)前內(nèi)外抗震設(shè)防目標(biāo)的發(fā)展總趨勢來看,其基本要求建筑物在使用期間,可以應(yīng)對對不同頻率和強(qiáng)度的地震,即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。
這是我國抗震設(shè)計規(guī)范所采用的抗震設(shè)防目標(biāo)。
建筑工程在施工中的設(shè)防的目標(biāo)如下:1)如果所遭受的是低于本地區(qū)設(shè)防烈度多遇的常規(guī)地震,建筑物不受損壞,不需修理仍可繼續(xù)使用;2)如果遭受到本地區(qū)規(guī)定的設(shè)防烈度的地震,建筑物,包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)部分,可能損壞,但不會對人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全造成威脅,經(jīng)修理仍可使用;3)如果遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震,盡量保證建筑物不倒塌。
也就是說,在建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計上,設(shè)計方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個層次進(jìn)行考慮。
從概率上看,多遇地震烈度是發(fā)生機(jī)會較大的地震級別。
按照現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計的建筑,在設(shè)計上要達(dá)到這樣的防震效果:當(dāng)遭遇多遇烈度作用時,建筑物處于彈性階段,通常不會損壞;當(dāng)遭遇相應(yīng)基本烈度的地震時,建筑物將進(jìn)入彈塑性狀態(tài),但一般不會發(fā)生嚴(yán)重破壞;當(dāng)遭遇罕遇烈度作用時,建筑物可能會有嚴(yán)重破壞,但不至于倒塌。
2.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法要點(diǎn)
我國所頒布的《抗震規(guī)范》提出了兩階段設(shè)計方法,以實(shí)現(xiàn)上述3個烈度水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求。
第一階段的設(shè)計方案,必須要符合抗震設(shè)計原則,同時根據(jù)與基本烈度相對應(yīng)的眾值烈度(相當(dāng)于小震)的地震動參數(shù),通過采用彈性反應(yīng)譜法求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng),接著與其他荷載效應(yīng)按一定的組合系數(shù)進(jìn)行組合,同時對結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面,進(jìn)行具有針對性的承載力驗(yàn)算,如果建筑物較高,還必須要進(jìn)行變形驗(yàn)算,以保證其側(cè)向變形不要過大。
這樣,一方面滿足了第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度,同時也滿足第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求(損壞可修)。
當(dāng)然,最后還必須通過概念設(shè)計和構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。
對于非地震高發(fā)區(qū)的大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)而言,只進(jìn)行第一階段的設(shè)計已經(jīng)足夠了,但根據(jù)建筑的特點(diǎn)和地區(qū)的特征,少部分結(jié)構(gòu)諸如有特殊要求的建筑和地震時易倒塌的結(jié)構(gòu),還必須要進(jìn)行第二階段的設(shè)計,也就是按與基本烈度相對應(yīng)的罕遇烈度(相當(dāng)于大震)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性層間變形是否滿足規(guī)范要求(不發(fā)生倒塌)。
如果發(fā)現(xiàn)有變形過大的薄弱層,那應(yīng)該積極修改設(shè)計,或者可以采取相應(yīng)的構(gòu)造措施,以滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求,也就是大震不倒。
3.結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置
3.1 結(jié)構(gòu)材料的選擇
選擇哪一種材料對建筑的結(jié)構(gòu)抗震有著直接的影響,所以材料的選擇應(yīng)該與建筑的方案設(shè)計同步,在研究建筑形式的同時進(jìn)著手進(jìn)行研究。
同時還應(yīng)該要確定采用什么樣的結(jié)構(gòu)體系。
這樣做的目的,主要是為了能夠根據(jù)工程的各方面條件,選擇既符合抗震要求又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的結(jié)構(gòu)類型。
結(jié)構(gòu)選型是較為復(fù)雜的一項(xiàng)工作,在選擇時必須要考慮建筑的重要性、設(shè)防烈度、房屋高度、場地、地基、基礎(chǔ)、材料和施工等因素,再加上經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件比較后再確定。
如果我們單從抗震角度考慮,好的結(jié)構(gòu)型式,應(yīng)具備以下特點(diǎn):1)延性系數(shù)高;2)“強(qiáng)度/重力”比值大;3)勻質(zhì)性好;4)正交各向同性;5)構(gòu)件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性,并能發(fā)揮材料的全部強(qiáng)度。
如果只從數(shù)據(jù)上看,按照上述標(biāo)準(zhǔn)來衡量,常見建筑結(jié)構(gòu)類型,理論上的抗震性能優(yōu)劣順序是:1)鋼結(jié)構(gòu);2)型鋼混凝土結(jié)構(gòu);3)混凝土一鋼混合結(jié)構(gòu);4)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);5)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。
當(dāng)然,在這里必須要強(qiáng)調(diào)的是,我們說的抗震最好的鋼結(jié)構(gòu),其優(yōu)越性是相對性的,從優(yōu)點(diǎn)看,其延性,連接較好,具有可靠的節(jié)點(diǎn),同時擁有在低周往復(fù)荷載下有飽滿穩(wěn)定的滯回曲線,從實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)看,鋼結(jié)構(gòu)建筑的表現(xiàn)都不錯。
但是,我們說的相對性,是只設(shè)計理念即施工方法的到位如果不到位這些建筑同樣會在地震中受損。
3.2 抗震結(jié)構(gòu)體系的確定
不同的結(jié)構(gòu)體系,在抗震性能、使用效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面的效果是不同的。
因此,確定適合的抗震結(jié)構(gòu)體系至關(guān)重要。
《抗震規(guī)范》的基本要求:1)必須具備明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑;2)形成多道抗震防線,避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力;3)必須具備必要的強(qiáng)度以及良好的變形能力和耗能能力;4)應(yīng)該具有合理的剛度和強(qiáng)度分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中;對可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力。
剪力墻結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文 剪力墻結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述篇八
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計研究論文
摘要:在建筑行業(yè)發(fā)展中,剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。剪力墻由于抗震性能好、抗側(cè)剛度大等優(yōu)點(diǎn)在目前建筑施工中得到廣泛推廣和應(yīng)用。為了提高建筑水平、保證建筑質(zhì)量,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)嚴(yán)格遵循剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則,規(guī)范剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn),科學(xué)、合理地運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞:剪力墻結(jié)構(gòu);建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計;應(yīng)用
目前,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在國內(nèi)并沒有相關(guān)規(guī)范條例,設(shè)計者應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中時參照實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和建筑實(shí)際要求來設(shè)計。剪力墻結(jié)構(gòu)能夠更好地適應(yīng)建筑的發(fā)展需求,是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的一種結(jié)構(gòu),設(shè)計得當(dāng)不僅能減少建筑施工時間,以其抗側(cè)剛度大等優(yōu)勢還能增加建筑使用年限,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中占據(jù)著重要的地位。雖然剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛,但是并不是所有建筑都適用,設(shè)計者應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮,根據(jù)可靠分析來設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu),才能最大限度發(fā)揮其作用。
1剪力墻結(jié)構(gòu)概述
1.1剪力墻結(jié)構(gòu)
剪力墻結(jié)構(gòu)是指建筑(包括房屋極其附屬的建筑物)用來承受風(fēng)荷載或者地震等自然災(zāi)害引起的水平荷載的墻體,因此又叫做抗風(fēng)墻、抗震墻或者結(jié)構(gòu)墻。剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計初衷是為了防止建筑結(jié)構(gòu)遭受外力破壞,提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。所謂建筑結(jié)構(gòu),根據(jù)施工方法分為:混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)以及框筒結(jié)構(gòu)等,剪力墻結(jié)構(gòu)具有抗側(cè)剛度大、用鋼量小以及抗震性能強(qiáng)等優(yōu)勢,對比其他建筑結(jié)構(gòu),剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用較廣泛。剪力墻結(jié)構(gòu)的建筑材料一般選用鋼筋混凝土,利用鋼筋混凝土墻板承受建筑結(jié)構(gòu)來自豎向受力和橫向受力,但在實(shí)際施工中,剪力墻結(jié)構(gòu)主要指豎向的代替梁柱受力的鋼筋混凝土墻板(見圖1),水平方向仍然是用鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上實(shí)現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)水平力的控制。
1.2剪力墻特征及種類
根據(jù)剪力墻的墻體是否開洞以及開洞尺寸的大小,6~7m的為大開間,3~3.9m的為小開間,而小開間剪力墻較經(jīng)濟(jì)合理,減少了建筑成本,增大了建筑使用面積。剪力墻結(jié)構(gòu)分別有以下四種:①實(shí)體墻,其中只有實(shí)體剪力墻結(jié)構(gòu)墻體不開洞。實(shí)體墻的變形主要是曲型,墻體承受能力比較強(qiáng),不會發(fā)生突變,穩(wěn)定性較好。②整體小開口剪力墻,相對來說截面墻體開洞面積較小,占整個墻體面積的比例不超過15%,變形為彎曲型,彎矩圖處有可能發(fā)生突變。③多肢或雙肢剪力墻,墻體開洞面積過大并且洞口成列狀分布,彎矩圖處不會發(fā)生異常情況,受力特點(diǎn)和整體小開口剪力墻相似。④壁式框架剪力墻。墻體開洞面積在幾種剪力墻結(jié)構(gòu)中是最大的,墻肢線與連梁線上的剛度比較接近,變形為剪切型,受力特點(diǎn)與框架結(jié)構(gòu)相似。
2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
2.1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則及要點(diǎn)
2.1.1對墻體進(jìn)行受力分析
剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,墻體作為平面構(gòu)件承受著建筑結(jié)構(gòu)水平、垂直方向的剪力和彎矩,因此,在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要對墻體自身的實(shí)際受力情況進(jìn)行充分研究和分析,保證墻體質(zhì)量,才能發(fā)揮出剪力墻應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要效果。
2.1.2平面內(nèi)搭接
剪力墻的主要作用就是代替原始建筑結(jié)構(gòu)中的梁柱受力,決定了剪力墻結(jié)構(gòu)在同一平面內(nèi)對自身剛度和承載力的要求。首先,剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置方向應(yīng)該盡量沿著主軸的`方向,不能出現(xiàn)對直或拉通的現(xiàn)象,若方向不一樣,則應(yīng)該使剪力墻結(jié)構(gòu)連在一起,只有這樣,剪力墻結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮出在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的價值。再者,剪力墻結(jié)構(gòu)在垂直方向上要做到從下往上連續(xù)的布置,避免發(fā)生剛度突變,且剛度要分配均勻,剪力墻結(jié)構(gòu)開的洞口要形成明確的墻肢和連梁。最后,合理控制剪力墻結(jié)構(gòu)的數(shù)量,在建筑結(jié)構(gòu)平面布置和設(shè)計時不能使剪力墻結(jié)構(gòu)過于密集,需要平衡抗側(cè)力剛度,如果抗側(cè)力剛度過大,剪力墻結(jié)構(gòu)重力加大,無形中對建筑抗震能力造成威脅。由于處在平面外的剛度和承載力相對較小,在建筑設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時應(yīng)盡量避免平面外的梁體與剪力墻連結(jié),影響剪力墻彎矩發(fā)生突變導(dǎo)致施工質(zhì)量問題,實(shí)在無法避免的情況下,應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)加固剪力墻結(jié)構(gòu)(見圖2),確保剪力墻平面內(nèi)外安全。
2.1.3調(diào)整超限
1)剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循建筑樓層之間最小剪力數(shù)的原則,例如在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計初期,考慮到提高建筑抗震性時需要適當(dāng)降低建筑結(jié)構(gòu)自身重量,剪力結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)在短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩占結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩40%以內(nèi)的前提下,盡量控制剪力墻的數(shù)量[1]。2)有必要對樓層之間最大位移與樓層高之間的比例進(jìn)行調(diào)整的原則,為滿足地震作用等對建筑造成扭轉(zhuǎn)或剪切變形導(dǎo)致的建筑樓層之間發(fā)生位移的需要,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計不能只依靠控制豎向構(gòu)件數(shù)量來對建筑變形進(jìn)行處理,調(diào)整樓層之間最大位移和樓層高比例可以盡量減少樓層之間的扭轉(zhuǎn)、剪切變形。3)超限的具體內(nèi)容是依據(jù)相關(guān)規(guī)定,剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁剪力和彎矩的跨高比須>2.5,反之,如果跨高比<2.5,則視為超過規(guī)定限度,但是跨高比大于2.5并不等于越大越好。例如當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)連梁跨高比在5~6時,并不會導(dǎo)致連梁剛度發(fā)生變化,但是剪力墻出現(xiàn)超限現(xiàn)象,剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生突變概率增大,不利于整體建筑結(jié)構(gòu)施工,這種情況應(yīng)該采取框架結(jié)構(gòu)的方式設(shè)計剪力墻。所以,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時,超限調(diào)整也是必不可少的內(nèi)容之一,既保證剪力墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量,又能有效控制建筑結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量。
2.2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
2.2.1平面布置
明確定位剪力墻設(shè)計要點(diǎn),平面布置應(yīng)盡量均勻、對稱,同一平面內(nèi)外的剪力墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心和剛度中心完全重合,減少扭曲,增加穩(wěn)固性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中較長的剪力墻結(jié)構(gòu)要設(shè)計開洞口,并均勻分配成長度相等的幾段墻面,為避免剪力墻發(fā)生剪切破壞,相關(guān)施工指標(biāo)規(guī)定:每段獨(dú)立墻面總高度與截面高度之間的比例必須≥2。剪力墻結(jié)構(gòu)洞口一定要保證上下對齊,成列布置,避免墻洞交錯疊合導(dǎo)致剪力墻受力剛度減小,否則剪力墻結(jié)構(gòu)容易變形,發(fā)生施工事故。在建筑結(jié)構(gòu)抗震功能設(shè)計時,進(jìn)行雙向或多向設(shè)置對剪力墻結(jié)構(gòu)的功能性有一定的保障,形成一定的空間工作結(jié)構(gòu),當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)洞口與墻邊或洞口與洞口之間形成墻肢截面高度與厚度比例<4的小墻肢時,應(yīng)該采取框架柱箍筋設(shè)計對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行全高加密。對較長的墻肢要分為兩個墻肢施工,超過8m長的墻肢都應(yīng)設(shè)置施工洞使其劃分為小墻肢。同時剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度不宜過大,否則會導(dǎo)致墻體自身重力增大,違背了抗震性能設(shè)計的初衷。剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度值可以通過公式:t=n(0.05~0.06)來計算,式中,n為建筑結(jié)構(gòu)的樓層數(shù),建筑施工建模時計算得出精確數(shù)據(jù),防止抗側(cè)力剛度過大影響建筑施工。
2.2.2墻肢截面厚度
剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,對墻體厚度施工有明確規(guī)范條例,例如短肢剪力墻,條例規(guī)定其底部加強(qiáng)部位不能<0.2m,其他部位必須>0.18m。剪力墻的厚度應(yīng)按階段變化,為防止剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生剛度突變,剪力墻階段變化范圍應(yīng)控制為50~100mm,且要均勻連續(xù)變化,當(dāng)混凝土等級和強(qiáng)度改變同時發(fā)生時,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須將兩者錯開樓層。剪力墻結(jié)構(gòu)墻體厚度的規(guī)范性施工能有效保證墻體的穩(wěn)定性和剛度,直接決定了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性。
2.2.3剪力墻結(jié)構(gòu)連梁鋼筋配置
連梁是高層建筑的重要承重構(gòu)件,按照國家四級地震抗震指標(biāo)來說,剪力墻結(jié)構(gòu)的配筋率不得低于0.2%,前三級抗震則要求不能低于0.25%。因此,在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,連梁配筋率必須嚴(yán)格按照相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行,結(jié)合實(shí)際對建筑結(jié)構(gòu)連梁進(jìn)行精確的承壓計算,可適當(dāng)增加剪力墻的配筋率,有效防止扭曲、剪切力對建筑結(jié)構(gòu)的破壞,同時也不可盲目增加,避免剪力墻結(jié)構(gòu)自身重力過大影響其抗震性。
2.2.4邊緣構(gòu)件設(shè)計
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計剪力墻時,剪力墻的邊緣構(gòu)件也是一個比較重要的部分。剪力墻結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件主要有端柱、暗柱等,增加邊緣構(gòu)件的延展性,結(jié)合實(shí)際設(shè)計需求約束邊緣構(gòu)件設(shè)計能防止剪力墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平位移等問題。
3結(jié)語
在充分保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全質(zhì)量的前提下,有效降低建設(shè)成本,優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有助于建筑實(shí)現(xiàn)效益最大化。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用的重要性和廣泛性在國內(nèi)建筑業(yè)已經(jīng)占據(jù)了很大的比例,設(shè)計人員在設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)時,應(yīng)經(jīng)多番論證結(jié)合建筑實(shí)際情況和設(shè)計要求,以剪力墻種類的多樣性和靈活性為基礎(chǔ),遵循設(shè)計原則,把握剪力墻的設(shè)計要點(diǎn),促進(jìn)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的發(fā)展,推動建筑事業(yè)取得更大的成就。
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