剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計論文建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文

1、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計論文建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文摘要：在經(jīng)濟、科技不斷發(fā)展、人們對建筑要求越來越高的大背景下，建筑行業(yè)在發(fā)展上更需要考慮創(chuàng)新和新技術(shù)的應(yīng)用來適應(yīng)這個大背景。在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用時，可以引用外國先進的技術(shù)設(shè)計經(jīng)驗和人才以及先進的機械設(shè)備，在保證建筑物質(zhì)量和安全性的基礎(chǔ)上對新技術(shù)進行利用和試驗，并不斷的總結(jié)和研究，只有這樣才能保證建筑行業(yè)在未來的發(fā)展中能夠有更大的發(fā)展空間。在當前土地資源越來越珍貴、人口總數(shù)越來越大、市場競爭越來越激烈的城市，高層建筑已成為城市建筑設(shè)計的首選。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計不同于其他建筑設(shè)計，其對建筑結(jié)構(gòu)的持久性、耐用性都有更高的要求，而剪力墻結(jié)構(gòu)正好滿足高層建筑的墻體

2、結(jié)構(gòu)要求，因此剪力墻機構(gòu)設(shè)計在高層建筑設(shè)計中被廣泛采用，這也是由剪力墻結(jié)構(gòu)的實用性和耐久性所決定的。1剪力墻結(jié)構(gòu)概述1.1剪力墻結(jié)構(gòu)所謂剪力墻，是指在建筑（包括房屋及其附屬的構(gòu)筑物）中，主要用來承受風荷載或者地震作用引起的水平荷載的墻體。因此，剪力墻又被稱為抗風墻、抗震墻或者結(jié)構(gòu)墻。也就是說，建設(shè)剪力墻的主要目的是防止建筑結(jié)構(gòu)遭到剪切破壞。為了保證房屋及構(gòu)筑物的堅固性，剪力墻的建筑材料一般選用鋼筋混凝土。所謂建筑結(jié)構(gòu)，是指在房屋或者構(gòu)筑物中，由一定數(shù)量的構(gòu)件（即組成建筑結(jié)構(gòu)的單元，如梁、板、柱等）連接而構(gòu)成的能夠承受一定的荷載的空間（包括平面）體系。按照不同的標準，建筑結(jié)構(gòu)有不同的分類。根據(jù)施

3、工方法的不同，建筑結(jié)構(gòu)可以分為混合結(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。由于剪力墻結(jié)構(gòu)具有抗側(cè)剛度大、用鋼量小以及抗震性能強等優(yōu)點，目前已經(jīng)在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了較為廣泛的應(yīng)用。簡單地說，剪力墻結(jié)構(gòu)就是用鋼筋混凝土墻板來承受來自垂直方向和水平方向的力的結(jié)構(gòu)。在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程當中，施工單位會采用鋼筋混凝土墻板來代替之前建筑物框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，以此承受豎向和水平方向的各類荷載，從而有效地控制建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平力。也就是說，剪力墻結(jié)構(gòu)主要是指豎向的鋼筋混凝土墻板，建筑物的水平方向仍然是用鋼筋混凝土的大樓板搭載墻上的，建筑領(lǐng)域習慣將這樣構(gòu)成的整個體系稱為剪力墻結(jié)構(gòu)。由于剪力墻結(jié)構(gòu)不僅在性

4、能上具有良好的抗震性，而且具有非常好的剛度，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了較為廣泛的應(yīng)用。1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類根據(jù)剪力墻的墻體上是否開洞以及開洞的洞口尺寸大小，可以將剪力墻分為實體墻、整體上小開口的剪力墻、多肢剪力墻和壁式框架剪力墻四種。其中，只有實體墻存在著剪力墻墻體不開洞的情況，其他三種類型的剪力墻都是墻體開洞的剪力墻，然后再按照墻體開洞的尺寸大小進行具體分類的。1.2.1實體墻所謂實體墻，是指截面墻體沒有開洞，或者截面墻體開洞了但是開洞的面積沒有超過15%的剪力墻。這種剪力墻的變形主要為曲型，墻體的彎矩圖處既不會產(chǎn)生反彎，也不會發(fā)生突變，沒有異常情況的發(fā)生，墻體的承受能力比較強。1.2.2

5、整體上小開口的剪力墻顯然，整體上小開口的剪力墻的墻體上是開洞的。所謂剪力墻整體小開口，是指剪力墻上的開洞面積占剪力墻整個墻體面積的比例不超過15%。這種剪力墻的變形主要為彎曲型，墻體的彎矩圖處不會產(chǎn)生反彎的異常情況，但是有可能發(fā)生突變。1.2.3多肢剪力墻所謂多肢剪力墻，是指剪力墻的墻體開洞，并且開洞的面積過大或者墻體上的洞口成列狀分布的剪力墻。這種剪力墻墻體的彎矩圖處不會發(fā)生任何異常情況，其受力特點與整體上小開口的剪力墻比較相似。1.2.4壁式框架剪力墻所謂壁式框架剪力墻，是指剪力墻墻體上的開洞尺寸很大，并且墻肢線上的剛度與剪力墻墻體的連梁線剛度比較接近的剪力墻。這種剪力墻的變形為剪切型，其

6、受力特點與框架結(jié)構(gòu)比較相似。2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則2.1樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，建筑物樓層之間應(yīng)該遵循調(diào)整最小剪力系數(shù)的原則。首先，在施工的過程當中，為了降低房屋及構(gòu)筑物的自身重量，進一步增強建筑物的抗震能力，應(yīng)該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)的前提之下，盡量控制剪力墻的數(shù)量。其次，在遵循上一前提的基礎(chǔ)之上，對剪力墻進行大開間處理，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度變得更好。這樣，建筑樓層之間的最小剪力系數(shù)將得到有效的控制，工程造價因此減少，有效地降低了建筑工程的成本。2.2對樓層之間最大位移和樓層高之間的比例進行必要調(diào)整的原則

7、一般而言，對于普通建筑進行設(shè)計的時候，設(shè)計的重點主要集中在對樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形和剪切變形的處理上。我們知道，建筑物的剪切變形處理是用豎向構(gòu)件的數(shù)量進行控制的。因此，一旦豎向構(gòu)件的數(shù)量過多，剪力墻的剪重比例勢必變得偏大。這種不合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計將直接導致建筑樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形，且變形的程度較大。在這種情況之下，剪力墻結(jié)構(gòu)同樣難以滿足建筑物樓層之間發(fā)生位移的需要。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，建筑物樓層之間的位移不能僅僅依靠豎向構(gòu)件的剛度進行調(diào)整，還應(yīng)該盡可能地減少樓層之間的扭轉(zhuǎn)變形，這就需要我們注意調(diào)整樓層之間最大位移和樓層高之間的比例。2.3對剪力墻連梁超限進行調(diào)整的原則在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程

8、中，如果剪力墻的跨高比小于2.5，可能會出現(xiàn)剪力和彎矩超過相應(yīng)的規(guī)定限度的現(xiàn)象。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計還應(yīng)該遵循剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁跨高比大于2.5的原則。應(yīng)該注意的是，剪力墻的連梁跨高比也不是越大越好，例如：在保證剪力墻連梁剛度不發(fā)生變化的前提下，當剪力墻的連梁跨高比在56之間的時候，剪力墻的剪力或者彎矩就會出現(xiàn)超出規(guī)定限值的現(xiàn)象，勢必導致剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常。所以，在剪力墻的連梁跨度比超過5的時候，我們就應(yīng)該采用框架梁的方式進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計了。總之，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，必須對剪力墻連梁的超限情況進行調(diào)整，一方面保證剪力墻建筑的施工質(zhì)量；一方面實現(xiàn)對建筑工程資金成本投入的有效控制。3剪力墻結(jié)

9、構(gòu)設(shè)計要點3.2剪力墻的平面布置要點首先，由于在剪力墻結(jié)構(gòu)中，全部豎向荷載和水平力都是由鋼筋混凝土墻來承受的，因此剪力墻應(yīng)該沿著平面主要軸線的方向進行布置。其次，在剪力墻的平面布置中，為了使剪力墻的質(zhì)量中心與其剛度中心保持一致，剪力墻的平面應(yīng)該盡量講究對稱，這樣還可以起到降低剪力墻扭矩的作用。另外，我們還應(yīng)該注意到，對于以抗震為主要目的的剪力墻結(jié)構(gòu)，在對其進行設(shè)計的時候應(yīng)該避免使用單向的平面布置形式，否則將大大影響剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震效果。3.3剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的其他要點在建筑施工過程中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證建筑質(zhì)量，應(yīng)該綜合考慮多種因素，實現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。首先，必須保證剪力墻結(jié)構(gòu)

10、的順利建設(shè)，這是剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)工作。其次，要充分考慮剪力墻結(jié)構(gòu)的安全性問題。我們知道，剪力墻結(jié)構(gòu)本身的建設(shè)就是為了增強建筑的抗震性能，保證房屋及構(gòu)筑物的安全施工。反過來，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，保證剪力墻結(jié)構(gòu)的安全可靠度，也能夠使剪力墻結(jié)構(gòu)的功能得到最大化程度的發(fā)揮，同樣能夠達到經(jīng)濟合理的設(shè)計目的。最后，還應(yīng)該考慮剪力墻結(jié)構(gòu)的工程造價問題。為了節(jié)省工程造價，我們可以從技術(shù)手段以及原材料的使用等方面著手。例如，在剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，將原材料的含鋼量控制在一定的范圍之內(nèi)，力求達到在不損害建筑的安全性的前提之下充分發(fā)揮原材料的最大用途，就能實現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。4結(jié)語綜上所述，在經(jīng)濟、科技不斷發(fā)展、人們對建筑要求越來越高的大背景下，建筑行業(yè)在發(fā)展上更需要考慮創(chuàng)新和新技術(shù)的應(yīng)用來適應(yīng)這個大背景。在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用時，可以引用外國先進的技術(shù)設(shè)計經(jīng)驗和人才以及先進的機械設(shè)備，在保證建筑物質(zhì)量和安全性的基礎(chǔ)上對新技術(shù)進行利用和試驗，