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        建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及優(yōu)化設(shè)計(jì)

        2016-04-12 00:00:00劉喜平

        【摘要】近年來(lái),隨著我國(guó)居民生活水平的不斷提升,人們對(duì)于建筑也提出了更高的要求。為有效滿足我國(guó)居民的相關(guān)需求,越來(lái)越多的建筑單位選擇將剪力墻結(jié)構(gòu)融入到建筑中,引起了人們的關(guān)心與重視。通過(guò)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述,了解其主要特點(diǎn)及其在建筑工程中的重要性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行一系列的討論。

        【關(guān)鍵詞】 建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);剪力墻結(jié)構(gòu);應(yīng)用;優(yōu)化

        1、引言

        本文主要針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及優(yōu)化設(shè)計(jì),進(jìn)行一系列的研究分析。借此平臺(tái),與各位相關(guān)研究人員進(jìn)行交流討論。

        2、簡(jiǎn)述剪力墻結(jié)構(gòu)

        剪力墻結(jié)構(gòu)是指通過(guò)利用鋼筋混凝土墻板來(lái)對(duì)框架結(jié)構(gòu)中的梁柱進(jìn)行替代,以使其能夠承擔(dān)各種負(fù)荷所引發(fā)的內(nèi)力,實(shí)現(xiàn)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的水平力進(jìn)行有效控制。通常情況下,建筑工程中剪力墻的高度一般與整個(gè)建筑物等高,其寬度根據(jù)整個(gè)建筑物的實(shí)際布局而定,大概處于幾米與幾十米之間,而其厚度則較薄。因此,剪力墻結(jié)構(gòu)在其墻身平面內(nèi)的抗側(cè)移剛度較大,而其墻身平面外剛度則很小。現(xiàn)階段,剪力墻結(jié)構(gòu)一般具有以下特點(diǎn)【1】:1.承擔(dān)豎向荷載,抵抗水平荷載。2.由于剪力墻是由墻與樓板共同組成的,因此,無(wú)法將剪力墻進(jìn)行有效地拆除,不利于用戶對(duì)空間的改造工作。3.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)主要采用寬度較小的剪力墻,解決了用戶無(wú)法對(duì)空間進(jìn)行改造的難題,增加了一定程度的靈活性。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人們開(kāi)始注重自身的生活質(zhì)量,對(duì)建筑工程也提出了更高的要求。為滿足我國(guó)居民對(duì)于高品質(zhì)生產(chǎn)生活用房的需求,越來(lái)越多的建筑單位在對(duì)建筑物進(jìn)行施工的過(guò)程中,選擇將剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在其中,以為我國(guó)居民提供更加優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)生活用房。

        3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

        目前,我國(guó)剪力墻結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面【2】:1.壁式框架。壁式框架作為剪力墻結(jié)構(gòu)的一種,具有洞口較大、墻肢剛度較弱、連梁剛度較強(qiáng)、厚度較小等一系列特點(diǎn)。因此,建筑工程相關(guān)人員在對(duì)其進(jìn)行設(shè)置時(shí),方式比較靈活,既可以將其單獨(dú)設(shè)置,又可以通過(guò)利用其他一些墻體對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。2.整體剪力墻。整體剪力墻是整個(gè)建筑的主體結(jié)構(gòu),由于其一般沒(méi)有洞口或者只有極少數(shù)洞口,因此,具有支撐建筑的功能。3.聯(lián)肢墻。聯(lián)肢墻與整體剪力墻有所不同,其往往會(huì)有一列或者多列的洞口存在,且洞口的尺寸較大,但是其連梁具有較大的剛度。由于剪力墻結(jié)構(gòu)的形式多種多樣,因此,建筑工程相關(guān)人員在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行利用的過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)所建造建筑的實(shí)際情況,選用最適合自身的剪力墻結(jié)構(gòu)。1.建筑工程相關(guān)人員在建造層數(shù)較少的建筑時(shí),可以采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu),在加大建筑物延性的基礎(chǔ)上,降低建筑成本,增加企業(yè)收益。2.在建造層數(shù)較大的建筑時(shí),由于其對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度與抗剪程度均有比較嚴(yán)格的要求,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于自身?xiàng)l件的限制,已不再能夠滿足建筑工程的相關(guān)需求。此時(shí),可以選用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),以保證整個(gè)建筑處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。

        4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

        4.1對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的高寬厚比例進(jìn)行優(yōu)化

        通常情況下,剪力墻結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、寬度以及厚度具有很大程度的差別。建筑工程相關(guān)人員在對(duì)建筑物剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造的過(guò)程中,為保證其發(fā)揮最大的作用,承擔(dān)更大的負(fù)荷,需要依據(jù)相關(guān)條文規(guī)定對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。其主要包括以下兩個(gè)方面【3】:1.剪力墻結(jié)構(gòu)的厚度。根據(jù)相關(guān)條文規(guī)范,我們可以發(fā)現(xiàn):當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)為一級(jí)或者二級(jí)抗震等級(jí)時(shí),其底部加強(qiáng)厚度不得小于200mm,其它各個(gè)地方的厚度則必須在160mm以上。同時(shí),整個(gè)建筑工程的高度不應(yīng)小于剪力墻底部加強(qiáng)厚度的16倍。2.剪力墻高度與寬度。通常情況下,剪力墻的高度與建筑物的高度相同,不應(yīng)超過(guò)8米。為了提高整個(gè)建筑物的延性,可使所設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)高度與寬度之比大于2。總而言之,建筑工程相關(guān)人員在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)在遵循相關(guān)規(guī)定的前提基礎(chǔ)上,根據(jù)建筑物的實(shí)際情況,對(duì)建筑物整個(gè)剪力墻結(jié)構(gòu)的高度、寬度、厚度進(jìn)行充分的研究與考慮,對(duì)三者之間的比例進(jìn)行優(yōu)化。

        4.2對(duì)影響剪力墻結(jié)構(gòu)的其它因素進(jìn)行優(yōu)化

        除了剪力墻自身的比例會(huì)對(duì)其造成一定程度的影響之外,剪力墻結(jié)構(gòu)的其它因素也會(huì)在不同程度上影響其功能的發(fā)揮。針對(duì)這一現(xiàn)象,建筑工程相關(guān)人員在對(duì)其進(jìn)行建造的過(guò)程中,應(yīng)依據(jù)以下原則【4】:1.對(duì)建筑物各個(gè)樓層之間的最小剪力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。采用這一措施,能夠在保證剪力墻結(jié)構(gòu)功能的前提下,降低整個(gè)建筑物的重量。因此,建筑工程相關(guān)人員在建造剪力墻結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,應(yīng)在不違反相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上,減少其使用數(shù)量。2.對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁超限進(jìn)行調(diào)整。我國(guó)建筑行業(yè)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)連梁的跨高比值具有一定的要求,應(yīng)大于2.5。其主要原因是:如果比值小于2.5,就會(huì)出現(xiàn)墻體的彎矩或者剪力值超過(guò)有關(guān)技術(shù)規(guī)定的現(xiàn)象。但是,我國(guó)建筑工程相關(guān)人員在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造時(shí),其剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁跨高比值往往會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了2.5,甚至高達(dá)5或者6,致使其剪力或者彎矩出現(xiàn)異常,超出相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)這一現(xiàn)象,建筑工程相關(guān)人員可對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,以對(duì)建筑工程中的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

        結(jié)語(yǔ):

        綜上所述,剪力墻結(jié)構(gòu)由于其自身所具有的一系列優(yōu)點(diǎn),受到了我國(guó)建筑行業(yè)相關(guān)人員的廣泛關(guān)注與高度重視,紛紛將其應(yīng)用于我國(guó)建筑工程之中,發(fā)揮著極其重要的作用?,F(xiàn)階段,我國(guó)剪力墻結(jié)構(gòu)主要包括壁式框架、整體剪力墻、聯(lián)肢墻等。建筑工程相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際情況,選用合適的剪力墻結(jié)構(gòu)。此外,建筑工程相關(guān)人員在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造的過(guò)程中,還可以采用包括對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的高寬厚比例進(jìn)行優(yōu)化以及對(duì)影響剪力墻結(jié)構(gòu)的其它因素進(jìn)行優(yōu)化等在內(nèi)的一系列措施對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,以使其功能作用得到充分發(fā)揮。

        參考文獻(xiàn):

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