建筑结构设计论文剪力墙结构设计应用论文

建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用摘要：建筑结构设计中剪力墙结构设计已经应用的很广泛，但是因为我国并没有对其进行详细的规定，使得很多的细则只能依据设计人员的经验来设计。剪力墙结构按照不同的划分原则有不同的种类，设计人员要依据建筑自身的要求以及特点来选择，也要切忌盲目使用剪力墙结构。本文是笔者建筑结构设计中剪力墙结构设计经验的总结，希望为剪力墙结构设计人员提供借鉴，为剪力墙结构设计在建筑结构设计中发挥更好的作用提供思考。关键词：建筑工程；剪力墙结构；设计；应用引言在对剪力墙结构设计进行有效分析的过程中，我们应重视其基本概念的设计，从中把握设计中遵循的各项原则、原理，选用有效的长度和宽度，使设计达到最佳的效果。只有这样才能保证建筑结构经济安全有效，降低工程成本，促进整个工程建设的持续稳定发展。下文对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用进行分析。1建筑结构设计中剪力墙结构设计的主要原则首先，因为剪力墙通常情况下都是高和宽要比厚度大很多，再加之是几何特征向板，所以剪力墙的受力形态和柱子几乎相同，但是两者之间还是有差别的，之所以会产生这种差别主要是由于肢长和厚度的比值范围，如果肢长和厚度的比值不超过3时，设计者就可以按照柱子看设计剪力墙，但是如果比值超过3，但小于5，那么设计者就可以把剪力墙当作异形柱处理。其次，剪力墙结构中的墙属于平面构件，它不仅要承受水平方向的水平剪力以及弯矩，还要承受来自纵向的竖向压力，如果剪力墙结构要满足抗震的要求，那么，在设计时除了要考虑刚度，还要考虑延性，这种延性能承受住非弹性变形反复循环。再次，剪力墙最重要也是最需要注意的特点是，如果剪力墙在同一平面内，那么它的刚度和承载力就会相对很大，但是平面外这两者就相对要很小。所以如果与剪力墙连接的是平面外的梁，就非常容易使墙肢在平面外出现弯矩的现象，所以在实际设计时，应该尽可能的不与平面外的梁连接，如果必须要与平面外的梁连接，设计人员必须要做好保护措施，避免出现剪力墙平面外出现意外事故。最后，在对剪力墙的设计进行计算时，不仅要考虑到竖向作用下的结构分析，还要考虑到水平作用下结构分析，在计算出内力结果之后，就要根据偏压或者偏拉来验算。在计算剪力墙承载力时，如果是带翼墙，那么，计算宽度通常情况下都是取最小值。2剪力墙的特征及其种类剪力墙的特征总的来说，可以总结为以下几点：抗侧刚度很强大，而且侧移也相对要小很多；发生地震时，能够吸收更多的地震能力；运用剪力墙结构可以说使室内墙面非常平坦；但是剪力墙结构在施工时需要很多的环节，这样造价也就相对要高很多。如果按照剪力墙结构是否开洞可以将其划分为以下几种：整体小开口剪力墙、实体墙、壁式框架以及双肢或者多肢剪力墙等。这几种剪力墙它们各自都有不同的受力特点，设计人员应该建筑结构的具体需要来选择合适的剪力墙结构类型。3剪力墙的布置原则3.1设计人员在设计剪力墙的时候，最好的布置方法就是双向或者多向布置，方向要尽可能的顺着主轴的方向，如果剪力墙的方向不一样的，那么，就尽可能的将其连接在一起，千万不能出现对直或者拉通的现象；设计人员在对剪力墙进行抗震设计时，要做到侧向刚度差别不大，最关键的是要保证墙肢见面尽可能的简单而且要按照相应的规则进行操作。如果是该层建筑，那么剪力墙必须要进行双向或者多向的设计，而且这些设计必须要顺着主轴的方向，尤其在抗震设计时，不能出现单方向有墙而另一个方向没有墙的现象，只有这样才能真正保证剪力墙的发挥价值。3.2剪力墙在竖直方向上要做到从下往上连续的布置，以避免发生刚度的突变情况。而在高层建筑中，剪力墙的墙肢截面要遵循规则简易的原则，剪力墙在竖直方向的刚度要均匀，剪力墙的洞口或者门窗要形成明确的墙肢和连接梁。3.3剪力墙在布置设计时不能使之过于密集，要使整个结构具有相互适应侧向的刚度，如果侧向刚度过大，不仅会加大其墙体本身的重力，还会在地震发生时增大震力，从而导致建筑倒塌的可能。3.4剪力墙的洞口或者门窗一定要上下对齐，并且成列布置，同时要避免使用叠合的错墙洞，因为这样做会影响到剪力墙的承重力，使之容易发生变形。4剪力墙结构设计及计算的优化措施4.1剪力墙结构设计的优化原则剪力墙机构中，剪力墙一般沿着主轴方向或其它方向进行双向布置，使之形成一定的空间结构，而抗震设计的剪力墙结构，应避免单一的布置剪力墙，并要使两个受力方向的抗侧刚度相互接近，以便于使其具有一定的空间工作性能。剪力墙的抗侧刚度和承载力一般都比较大，为了充分地利用剪力墙，减轻该结构的重量，剪力墙的布置不宜过于紧密，应使其结构具有适度的侧向刚度。较长的剪力墙要开设洞口，并将其分成长度相等的几段墙面，墙段之间宜采用弱连梁连接，每个独立墙段的总高度与截面高度的比例应当不小于或等于2，避免剪力墙产生脆性的剪切破坏。抗震结构设计时，还应注意避免在洞口与墙边或洞口之间形成墙肢截面高度和厚度之比小于4的小墙肢，而当小墙肢截面的高度小于墙厚度的4倍时，就应按照框架柱的设计箍筋按照框架柱加密区的要求全高加密。4.2剪力墙结构计算的优化原则规范规定在计算多地震作用的楼层最大层间位移时，要以楼间弯曲变形为主，计入扭转变形，可以不扣除结构整体弯曲变形。因此，对于高层建筑应当尽可能地扭转变形最小，但是又不能够仅仅是根据这层间唯一不够而盲目地增加竖向构件的刚度。然而，在实际结构设计中，有的设计师一看某一方向的层间位移不足以满足规范要求，就不断地增加该项的侧向刚度，但应当注意的是架构的剪重比如果和规范限制接近还可以，如果减重过大，就不能减小对另一侧的结构刚度，另外使其减重比减小，地震作用减小，也可以达到想要的效果。5结语综上所述，剪力墙结构是建筑结构中重要的组成部分，从这点就可以看出，剪力墙结构的重要性，但是因为我国法律法规对剪力墙结构相关问题并没有作出具体说明，所以通常情况下，设计者在设计剪力墙结构时，都是按照自己的实践经验和建筑的具体要求来决定的，这虽然总会出现一些问题，但是并不影响剪力墙结构在建筑中的应用。参考文献：1李捍文.剪力墙结构在建筑结构设计中的应用分析J.科技创新与应用，2012（09）2林涛，张景祯.建筑结构设计要点及计算模型调整J.科技传播，2011（17）3薄冰，黄慎江.短肢剪力墙结构的抗震性能比较与研究J.工程与建设，2010（02）