摘要：相比于傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性良好，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較大，其合理設(shè)計(jì)的前提下能夠應(yīng)對(duì)災(zāi)害，同時(shí)保障建筑的美觀性和實(shí)用性能。所以，我們對(duì)于未來高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的研究工作也具有現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻設(shè)計(jì)；研究現(xiàn)狀
1剪力墻設(shè)計(jì)原則
1.1墻肢設(shè)計(jì)
這一部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面布置、長度等。由于墻肢是剪力墻的主要受力構(gòu)件，我們?cè)谶M(jìn)行水平荷載的計(jì)算過程中，需要考慮平面內(nèi)的受力情況，經(jīng)過計(jì)算后，求得每一片墻的受力和配筋要求，從而避免剛度、結(jié)構(gòu)內(nèi)力超限等問題的產(chǎn)生。假設(shè)樓板在自身平面內(nèi)的剛度值無限大，那么在水平荷載作用之下，同一樓層、同一方向的水平位移值是相同的，則水平力計(jì)算按照墻體的抗側(cè)力剛度來確定，即結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)偠仍酱�，水平力也�?huì)隨之增加。墻肢在平面布置時(shí)要雙向布置，一般的規(guī)則結(jié)構(gòu)，如L形、T形等可以按照主軸方向進(jìn)行雙向布置，而Y形則可以按照三個(gè)方向布置。為了避免技術(shù)問題的產(chǎn)生，對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震不利的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該在實(shí)際工程中采取避免措施。
1.2樓板設(shè)計(jì)
樓板設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)因?yàn)閱蜗虬�、雙向板種類的差異而出現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的改變，尤其是當(dāng)建筑物要考慮到良好的耐火等級(jí)、抗震性能時(shí)，板的厚度要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整，按照合理的要求取值。而板中鋼筋的的放置在現(xiàn)澆板施工環(huán)節(jié)中應(yīng)注意設(shè)置模式，控制好受力筋的最小直徑和間距。對(duì)于一些外露的現(xiàn)澆鋼筋混凝土欄板、女兒墻等，通常要設(shè)置伸縮縫，并且縫內(nèi)使用防水材料進(jìn)行填塞。如果要賣蛇管線，管線需放置在板底鋼筋之上，板上部的鋼筋之下，同時(shí)設(shè)置好混凝土保護(hù)層。如果施工中存在技術(shù)問題可以與設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)使用，滿足相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
1.3連梁設(shè)計(jì)
剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁負(fù)責(zé)連接墻肢，同時(shí)在水平荷載作用下的連梁內(nèi)力較大。力在相互的作用之下，連梁內(nèi)力也會(huì)影響到墻肢的變形情況，同時(shí)讓整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性得到提升。連梁會(huì)受到軸力、剪力和彎矩的作用，因此連梁計(jì)算過程中可以按照彎構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。一般可按照對(duì)稱配筋進(jìn)行設(shè)計(jì)，除非連梁高度過長時(shí)再考慮設(shè)置腰筋。
1.4轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)
剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)中，有些建筑要求設(shè)置了陽臺(tái)或轉(zhuǎn)角窗，此時(shí)墻體結(jié)構(gòu)的整體性受到了一定的影響，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)能力降低，對(duì)于結(jié)構(gòu)性能來說存在著一定的缺陷。結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)方式一般可以通過三個(gè)方法來進(jìn)行。一是在轉(zhuǎn)角洞口兩側(cè)剪力墻設(shè)置整肢墻，且墻體不開洞；二是在轉(zhuǎn)角洞口區(qū)域的樓層將樓板加厚處理，采用雙層配筋布置，必要時(shí)樓板內(nèi)還需設(shè)置暗梁，強(qiáng)化洞口墻肢的整體性；三是通過改善結(jié)構(gòu)的傳力途徑，在陽臺(tái)、轉(zhuǎn)角窗樓層區(qū)域設(shè)置暗梁。三種方法都有不同的適應(yīng)場合，具體設(shè)計(jì)時(shí)按照實(shí)際工程需要決定。
2剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方案
利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于控制好設(shè)計(jì)參數(shù)，從而綜合軟件的性能來滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的要求，綜合考慮多種因素，在實(shí)際建模時(shí)也能看到預(yù)期的建筑效果，也可以在短時(shí)內(nèi)修改構(gòu)件、尺寸等。我們?cè)谟?jì)算參數(shù)時(shí)要綜合分析結(jié)構(gòu)在不同受力狀態(tài)下的不同要求，從而調(diào)整配筋、驗(yàn)算受力數(shù)據(jù)等。
2.1結(jié)構(gòu)剪重比分析
結(jié)構(gòu)剪重比是地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值的比值，進(jìn)行分析的目的在于了解到樓層最小水平地震剪力，從而在抗震作用下能夠滿足水平剪力的相關(guān)要求。如果剪重比數(shù)據(jù)差異過大，則說明結(jié)構(gòu)剛度存在問題，一般可以通過增加地震調(diào)整系數(shù)或是減少結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)的方式來調(diào)整。如果結(jié)構(gòu)中部分樓層無法滿足剪力系數(shù)要求，那么就需要放大樓層剪力來滿足地震規(guī)范要求。
2.2地震參數(shù)
高層建筑需要具備良好的抗震性能，計(jì)算水平地震作用、計(jì)算水平和豎向地震作用是地震參數(shù)的主要功能。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式與技術(shù)規(guī)范，高層建筑中的大跨度結(jié)構(gòu)需要綜合計(jì)算豎向地震作用，同時(shí)轉(zhuǎn)換層構(gòu)件也需要按照規(guī)范要求計(jì)算豎向地震作用。如果是民用住宅設(shè)計(jì)，那么抗震設(shè)防烈度在6度以上，類別不低于丙類。結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算中的SATWE計(jì)算控制參數(shù)可以明確地規(guī)劃地震作用方法，包括總剛設(shè)計(jì)方法與側(cè)剛設(shè)計(jì)方法。前者通過詳細(xì)計(jì)算來確定反應(yīng)結(jié)構(gòu)在地震作用下的受力情況，并且對(duì)于樓板的選型假設(shè)沒有明確要求。而后者主要用于沒有彈性樓板的結(jié)構(gòu)，更傾向于以簡化計(jì)算來獲取結(jié)果。如果要綜合分析彈性設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)要求，這主要考慮到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級(jí)按照四級(jí)設(shè)計(jì)，且最大地震影響系數(shù)的取值符合技術(shù)要求，并綜合建筑結(jié)構(gòu)類型，建筑等級(jí)與建筑高度等參數(shù)最終確定。
2.3荷載參數(shù)與層剛度
總信息分析中荷載參數(shù)需要模擬施工的不同方式，且加載模擬計(jì)算通常適用于鋼結(jié)構(gòu)多層建筑，逐層加載的計(jì)算方法也更加合理，貼近實(shí)際需求。層剛度比的作用在于檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的豎向布置情況，防止豎向剛度產(chǎn)生突變或樓層是否有薄弱層存在。設(shè)計(jì)中層剛度比可以有三種計(jì)算方法，即剪切剛度、剪彎剛度與地震剪力數(shù)據(jù)等。剪切剛度與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度之間存在密切聯(lián)系，在當(dāng)前的高層建筑中比較實(shí)用，可以根據(jù)剪力墻在計(jì)算方向的截面面積等參數(shù)確定最終結(jié)果。特別是建筑高度較高時(shí)，我國對(duì)于建筑要求有“兩階段三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)計(jì)原則，可以選擇和利用PKPM軟件準(zhǔn)確建模布置體系，保障程序計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，按要求加強(qiáng)相應(yīng)的管理措施。
3結(jié)語
剪力墻結(jié)構(gòu)在現(xiàn)階段的高層建筑中應(yīng)用廣泛，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滿足人們對(duì)于建筑的審美、使用等各個(gè)方面的生活質(zhì)量需求。本研究也針對(duì)剪力墻設(shè)計(jì)中的常見文體和注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析，綜合考慮到了墻肢設(shè)計(jì)、樓板設(shè)計(jì)等多個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)規(guī)劃，并進(jìn)行了技術(shù)總結(jié)。在今后的實(shí)踐工作中，我們?nèi)匀恍枰獙?duì)施工工藝、建筑材料和結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行選擇規(guī)劃，并減少建筑質(zhì)量層面的風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)
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