建筑剪力墻結構設計研究論文
摘要：文章簡(jiǎn)要地介紹了剪力墻結構的特征以及主要的設計原則，繼而對建筑結構中剪力墻的布置原則和相應的計算的優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，以供參考。
關(guān)鍵詞：建筑；剪力墻；結構設計；應用
隨著(zhù)人們生活水平的提高，人們對于居住條件的要求也越來(lái)越高，為了實(shí)現建筑質(zhì)量高標準、建筑功能的齊全和建筑物的美觀(guān)這三方面的要求，剪力墻結構應運而生。隨后，隨著(zhù)剪力墻結構有著(zhù)較大的抗側剛度、較小的用鋼量和較強的抗震能力等優(yōu)點(diǎn)，其在建筑結構中的使用也越來(lái)越廣泛。目前，剪力墻結構已經(jīng)成為我國建筑結構中不可或缺的一部分，是建筑結構設計中腔體結構設計的主要方法。文章將簡(jiǎn)要地向大家介紹一下剪力墻結構的特征以及主要的設計原則，繼而論述建筑結構中剪力墻的布置原則和相應的計算的優(yōu)化方法。
1建筑剪力墻結構設計的主要原則
剪力墻結構雖然有著(zhù)顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)，也在實(shí)際應用中展示了其極強的優(yōu)越性能，但是并不是所有的建筑都可以使用剪力墻結構。下面，我們就從四個(gè)方面對建筑結構設計中剪力墻結構設計的主要原則進(jìn)行闡述。（1）眾所周知，通常情況下，剪力墻的高和寬都是比厚度大很多的，再加上剪力墻是幾何特征向板，因此剪力墻結構可以簡(jiǎn)單理解成為墻面柱體結構。這里說(shuō)的墻面柱體結構是說(shuō)具有墻的外形，受力具有柱體特征。其與柱體的主要區別就是肢長(cháng)和厚度的比值，如果這個(gè)比值小于3，那么剪力墻可以按照柱體進(jìn)行設計。如果這個(gè)比值在3到5之間，這時(shí)的剪力墻可以看做異形柱，按照雙向受壓構件進(jìn)行設計。（2）剪力墻結構，不僅需要承受水平方向上的彎矩和水平剪力，還要承受縱向上的豎向壓力。在這兩種力的夾擊之下，如果剪力墻結構想要保證一定的抗震要求，在設計時(shí)，就要考慮剪力墻結構中的各項構件，在剛度和延性這兩方面的需求。（3）剪力墻結構在設計時(shí)，一般會(huì )使用鋼筋混凝土的墻板來(lái)代替建筑結構中的梁柱，而這種豎向的鋼筋混凝土墻板，就是我們平時(shí)說(shuō)的剪力墻的主要結構。此時(shí)，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，但是建筑領(lǐng)域習慣將豎向和水平向這樣構成的整個(gè)體系稱(chēng)為剪力墻結構。這樣就會(huì )出現一個(gè)問(wèn)題，如果剪力墻在同一平面內，那么其剛度和承載力就會(huì )變得相對比較大；如果不在同一平面內，那么其剛度和承載力就會(huì )變得相對比較小，這時(shí)就容易使墻肢在平面外的方向上產(chǎn)生彎矩的現象。因此，在設計時(shí)，要盡量不要將剪力墻和平面外的梁進(jìn)行連接，以保證剪力墻的使用安全。（4）設計師在對剪力墻結構進(jìn)行設計時(shí)，要保證水平方向和豎直方向上的雙重分析和計算。在內力結果計算完成之后，要用偏壓或者偏拉進(jìn)行驗算。
2剪力墻結構的特征和種類(lèi)
剪力墻結構一般按照是否開(kāi)洞以及洞的尺寸大小，大致分為五類(lèi)：雙肢剪力墻、多肢剪力墻、整體小開(kāi)口剪力墻和整體墻以及壁掛框架等等。不同的剪力墻結構具有不同的用處，但是所有的剪力墻結構基本都具有較大的抗側剛度、較小的用鋼量和較強的抗震能力等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，使用剪力墻結構還可以使室內的空間更加平坦，但剪力墻結構在施工時(shí)需要更多的施工環(huán)節，這樣在建筑成本上也會(huì )有一定的增加。
3剪力墻結構的布置原則
�。�1）剪力墻采用雙向或者多向布置的原則。由于在剪力墻結構中，豎向全部荷載和水平力都是由鋼筋混凝土墻來(lái)承受的，因此剪力墻應該沿著(zhù)平面主要軸線(xiàn)的方向進(jìn)行排布，采用雙向或者多向的布置方式。盡可能地將剪力墻連接在一起，不要使剪力墻處于對直或者拉通的狀態(tài)。對于剪力墻的抗震性能，設計人員在設計時(shí)，要使剪力墻的側向剛度相差不大。由于我國現在土地資源緊張，大多數住宅樓都是高層建筑，對于這樣的建筑，在對剪力墻進(jìn)行抗震設計時(shí)，不要出現單方向有墻而另一個(gè)方向沒(méi)有墻的現象，設計時(shí)要保證剪力墻可以發(fā)揮出最大的抗震效果。（2）剪力墻結構在豎向上保證從上而下的布置。剪力墻結構中豎向的鋼筋混凝土墻，要保證是從上至下的連續布置，這樣不會(huì )發(fā)生剛度突變的情況。對于高層建筑中剪力墻結構的豎向鋼筋混凝土墻，要保證其在豎向方向上的剛度均勻，有洞口的剪力墻結構，要保證洞口處有明顯的墻肢和連接梁。（3）剪力墻結構的布置不應太過(guò)密集。剪力墻結構的布置太過(guò)密集時(shí)，會(huì )增大側向剛度，過(guò)大的側向剛度會(huì )使墻體本身的重力大大增加，這時(shí)一旦發(fā)生地震，會(huì )使建筑物倒塌的可能性大大增加。（4）剪力墻結構的洞口和門(mén)窗要對齊。剪力墻結構的洞口和門(mén)窗要對齊，避免錯漏洞的出現，保證其成列布置，這樣才可以不影響剪力墻結構的承重，不會(huì )使其變形。
4剪力墻結構的計算優(yōu)化
我國有相關(guān)規定，在計算多地震作用下的樓層最大層間位移時(shí)，以樓間的彎曲形變?yōu)橹�，同時(shí)計入扭轉變形，可以不扣除結構整體的彎曲變形。因此，這就要求設計師在設計時(shí)要盡量減少扭轉形變，但是也不可以因為層間位移不足，而盲目地增加剪力墻結構構件的剛度，這樣一旦突破架構規定的架構減重比，就不能使對側的結構剛度減小。但是如果減小減重比，減小地震作用，也可以達到理想的效果。
5結束語(yǔ)
剪力墻結構在我國建筑中的運用已經(jīng)非常廣泛，為了進(jìn)一步優(yōu)化建筑結構，進(jìn)一步提高建筑質(zhì)量，設計人員必須熟知剪力墻結構的各項理論，嚴格按照剪力墻結構的各項要求來(lái)進(jìn)行設計，把握其設計要點(diǎn)，從而充分發(fā)揮出剪力墻結構的優(yōu)點(diǎn)，滿(mǎn)足實(shí)際應用需要。設計人員還應該具有一定的創(chuàng )新意識，不斷采用新的方法和技術(shù)，使剪力墻結構更加優(yōu)化，更好地為建筑事業(yè)服務(wù)。文章簡(jiǎn)要地總結了設計中的經(jīng)驗和方法，希望可以為設計人員在剪力墻結構的設計中提供經(jīng)驗。
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