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建筑畢業(yè)論文

高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點論文

時間:2022-10-08 08:37:12 建筑畢業(yè)論文 我要投稿
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高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點論文

  摘 要:建筑行業(yè)在近些年發(fā)展迅速,各地高層建筑項目的數(shù)量也呈明顯上升趨勢。剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分,其設(shè)計質(zhì)量自然也備受關(guān)注。本文結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展,分析了高層建筑的受力的情況,就高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點,以        

高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點論文

  關(guān)鍵詞:高層建筑論文

  摘要:建筑行業(yè)在近些年發(fā)展迅速,各地高層建筑項目的數(shù)量也呈明顯上升趨勢。剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分,其設(shè)計質(zhì)量自然也備受關(guān)注。本文結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展,分析了高層建筑的受力的情況,就高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點,以及如何做好結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等問題進(jìn)行分析探討,以供具體研究或?qū)嵺`進(jìn)行參考。

  關(guān)鍵詞:剪力墻;高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計

  1工程概述

  以某高層建筑施工項目為例,該項目建筑總層數(shù)為18層,其中地面以上層數(shù)為17層,地下室為1層,建筑長72m,高54m,施工中主要應(yīng)用的是剪力墻結(jié)構(gòu)。在處理該高層項目剪力墻結(jié)構(gòu)時,主要對建筑自身水平荷載和垂直荷載力進(jìn)行承受,其自身高抗側(cè)強度,主要為剛性結(jié)構(gòu)體系,以抵抗水平側(cè)力。

  2高層建筑項目結(jié)構(gòu)受力分析

  2.1水平荷載對于高層建筑項目而言,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,因此它受劇烈震動影響而產(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)延性。

  3高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的要點措施

  3.1科學(xué)布置剪力墻結(jié)構(gòu)在對高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時,首先要對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的布置。要結(jié)合高層建筑項目的實際需求,明確剪力墻結(jié)構(gòu)軸線,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)則、對稱、均勻、合理的布置。這里需要強調(diào)兩方面的問題,一是豎向承載構(gòu)件的布置,二是建筑結(jié)構(gòu)的對稱性布置,避免建筑因水平地震力的影響而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。3.1.1科學(xué)布置短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑項目中,選擇短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于能夠在建筑結(jié)構(gòu)的布置方面具有一定的靈活性,這對于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的高層建筑而言,具有十分重要的意義。但也需要注意到,如果過多的使用該類型設(shè)計,會使建筑結(jié)構(gòu)自身的抗震性受到影響,難以保障建筑穩(wěn)定性。因此短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的布置要科學(xué)合理,結(jié)合建筑自身設(shè)計及抗震需求進(jìn)行深入分析。3.1.2盡量避免出現(xiàn)獨立小墻肢在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)極力避免獨立小墻肢現(xiàn)象的出現(xiàn)。一旦這一問題出現(xiàn),會增加整個高層建筑項目施工的難度,影響整個剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在面對這一問題時,一般會采取合并洞口、合理布置剪力墻的措施來應(yīng)對,借此降低整個工程的難度。3.1.3控制好剪力墻結(jié)構(gòu)剛度在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中,整體結(jié)構(gòu)的剛度控制是一項關(guān)鍵要點。如果通過縮短工期來過大增加結(jié)構(gòu)剛度力度,不僅會造成建筑資料的浪費,還可能導(dǎo)致墻肢、連梁超筋等達(dá)不到結(jié)構(gòu)要求的指標(biāo),增加截面設(shè)計難度。因此需控制好剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度,不宜使其過大,保證結(jié)構(gòu)的延性。3.2對剪力墻連梁設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化連梁設(shè)計是優(yōu)化剪力墻結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié),它起到的是與墻體的協(xié)調(diào)作用。由于剪力墻結(jié)構(gòu)自身就具有一定的剛度強度,為了更好的滿足抗震設(shè)計要求,可以對連梁剛度進(jìn)行一定程度上的折減。在折減值方面,一般不小于0.5,其最佳狀態(tài)可控制在0.5-1.0之間。如果剪力墻結(jié)構(gòu)的正截面與斜截面所受承載力未達(dá)到要求,可以考慮降低連梁高度。此外,也可以根據(jù)建筑項目的實際特點,適當(dāng)增加剪力墻厚度與連梁截面,以更好的滿足設(shè)計需求。3.3剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化要對各項相關(guān)參數(shù)進(jìn)行有效控制,保證設(shè)計中的合理性。這其中主要的參數(shù)就主要包括位移比、側(cè)向剛度比、周期比、剛重比、層間位移角等等。對這些參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,有助于提升剪力墻結(jié)構(gòu)性能。例如,通過對建筑結(jié)構(gòu)的位移比參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,就可以對剪力墻結(jié)構(gòu)布置的不規(guī)則性進(jìn)行限值,避免結(jié)構(gòu)偏心力過大,使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)問題。3.4底部加強部位的優(yōu)化設(shè)計一般在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中,底部加強部位的高度取值主要基于兩點來考慮,一是取底部兩層的高度,二是取嵌固部位上方墻肢總高度的八分之一左右。在實際取值中可對比這兩個數(shù)值,然后取最大值。若存在底部帶有轉(zhuǎn)換層的情況,可再加上框支層及其以上2層的高度,對比之后再來取最大值。3.5優(yōu)化轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當(dāng)前很多高層建筑項目都趨向于結(jié)構(gòu)功能的多樣性發(fā)展,因此這些高層建筑在功能形式上也變得更為復(fù)雜多樣。例如,在高層建筑的不同部位間,就存在不同的使用功能,這就需要設(shè)計人員在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,有針對性的做出應(yīng)對,設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件來做好建筑結(jié)構(gòu)間的銜接,即優(yōu)化轉(zhuǎn)換層設(shè)計。在轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式上,應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量和剛度在一個較小的范圍內(nèi),不宜使其過大。要通過計算找出轉(zhuǎn)換層的薄弱部位,分析內(nèi)力分配的具體特征,優(yōu)化內(nèi)力設(shè)計并改善薄弱環(huán)節(jié),提升其整體性能。3.6對墻身設(shè)計環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化墻身設(shè)計也是剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化中不容忽視的要點,它對于建筑結(jié)構(gòu)整體的抗震性能會產(chǎn)生重要作用。其中,鋼筋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計是這一要點的主要方面,無論是結(jié)構(gòu)中的橫向鋼筋還是豎向鋼筋,都要在具體設(shè)計過程中完善對應(yīng)搭配,結(jié)合斜截面與正截面的抗剪承載力與抗彎承載力,做好標(biāo)準(zhǔn)驗算工作。此外,要結(jié)合相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,做好剪力墻鋼筋配置工作。對于一級、二級與三級的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計,要對應(yīng)做好暗柱和端柱的布置,提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時水平、豎向配筋都要超過0.3%。而對于四級、五級的非抗震設(shè)計而言,水平、豎向配筋都要超過0.2%。最后在結(jié)構(gòu)墻身設(shè)計中,還要注意控制好鋼筋間的距離安排布置。

  結(jié)語

  綜上所述,剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項系統(tǒng)且復(fù)雜的工作。隨著當(dāng)前高層建筑項目的不斷增多,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,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環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,提升建筑項目的設(shè)計水平。相信隨著相關(guān)研究及實踐工作的不斷深入,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。

  參考文獻(xiàn)

  [1]曹彬,李銘.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的要點分析[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2013,22:65.

  [2]劉霽,王帥.建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點及優(yōu)化措施探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,14:257.

  [3]祝捷.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)的要點探討[J].中華民居(下旬刊),2014,10:78.

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