剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析

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1、剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析太原市建筑设计研宄院摘要：剪力墙结构具有抗侧刚度大、抗震性能好、侧移小的优点，能够满足不同结构风格建筑的要求，特别适用于高层建筑。为了确保剪力墙结构在建筑中作用的有效发挥，有必要加强对剪力墙设计的分析，以提升剪力墙结构设计水平，防止建筑结构遭到剪切破坏。木文首先从高层建筑剪力墙结构的相关内容入手，结合工程实例分析了剪力墙结构设计在建筑结构设计中的运用。关键词：剪力墙;结构设计;高层建筑;作者简介：赵香为（1980-）,女，工程师，本科，主要从事结构设计工作。收稿日期：2017-9-5Received：2017-9-51引言近年来，高层住宅建筑越来

2、越多的采用剪力墙结构，因为剪力墙不仅能提供灵活的使用空间，而且还能简化设计和施工流程，提高效率，降低成木。但在实际的建筑结构设计工作中，由于考虑不全面、结构布置不合理等原因，使得剪力墙结构的作用与特点并不能得到充分发挥，甚至还有一些结构方案存在安全问题。对此，耍严格根据建筑实际情况和使用耍求，对具体问题采用适宜的设计方法，满足规范要求，保证建筑结构设计质量。2高层建筑剪力墙结构概述剪力墙是建筑屮主要承受风荷载以及地震等原因引起的水平荷载的墙体。剪力墙的功能是防止建筑遭受水平剪力的破坏，并能较好地保障房屋和建筑的览固性，通常使用钢筋混凝土用来制作。剪力墙可以承受来自水平和竖直两个方向的力

3、：(1)因为其使用钢筋混凝土作为材料来制作；(2)在设计剪力墙结构时，主要以满足剪力墙可以承受水平和竖直两个方向的力的要求进行设计，其结构含有竖向的钢筋混凝土墙板，水平方向则具有钢筋混凝土的大楼板，这样的结构整体称为剪力墙结构。3建筑结构设计中的剪力墙结构设计分析3.1剪力墙结构的设计方法(1)基础方案设计。在建筑结构设计中，剪力墙的基础结构设计是十分重要的，设计人员应参照整体的建筑设计方案进行循环论证，以明确出最为合适的剪力墙结构；(2)墙体承重结构设计。在考虑墙体承重设计时，设计人员应充分了解相关的政策、耍求以及施工数据和实际施工水平，以确保剪力墙承重构件设计的合理性、规范性，进而

4、保证建筑结构的整体受力能力和质量。3.2剪力墙结构设计原则(1)在剪力墙设计计算屮，应将水平和竖直方向结构的受力情况考虑在再依据一些偏拉情况以及偏拉对横截面与主界面承载力的施力情况进行分析验算；(2)当剪力墙与平面外的梁相连接时，容易引发墙体的平面外弯矩，因而耍尽量避免这一现象；(3)剪力墙需要承受竖直方向的压力，要保证墙体的结构和刚度对于这一外力有一定的承受能力；(4)剪力墙的尺寸较大、厚度较薄，当长度和厚度比例为3~5吋，应当设计为异形柱墙体，比值〈3时，应设计为柱形。3.3剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用3.3.1定位剪力墙若平面布置的控制工作未落实到位，会引起平面不够均匀以

5、及对称情况不达标的现象，从而造成剪力墙结构和不同部位的承重情况差异较大，异致墙体弯曲。因此，应严格保证剪力墙定位的合理性，按照估算好的数据进行划线定位，保持平面的均匀性。3.3.2结束边缘的构件在诸多建筑结构屮，约束剪力墙的一个边缘构件可以让剪力墙在相同的条件下有着不同的承重效果。剪力墙的约束边缘处理主要分为约束边缘构件和无约束边缘构件两种，整体而言，无约束边缘的结构在建筑承载方面有着更好的性能，而有约束边缘构件在抗震性和稳定性方面具有显著优势。3.3.3控制墙体配筋中的措施较为常见的墙体配筋控制方法为:在满足自身规范配筋最小值的前提下，将水平方向的钢筋向外侧放置，竖直方向的钢筋放置在

6、内侧，迎水面保护层使用双向钢筋网片，这样可以很大程度的减少配筋量，从而节约钢材。4实例分析4.1工程概况以某高层建筑住宅为例，在该住宅建筑结构设计方案屮，剪力墙布置和结构受力不相符，导致局部刚度较大，自重增加致使地震反应大幅增强，并提高了建筑基础与上部结构施工成本。以建筑平面布置要求为依据，在电梯间、房间和楼梯间边角运用异形墙肢;利用SATWE对剪力墙进行模拟，在模拟过程中，板壳是一个最理想的模拟单元，该软件正是利用这种单元对墙元实施了细分，并对墙上开洞进行了自动化处理。4.2结果分析为保证分析计算的真实性，在进行地震作用分析计算时，考虑到偶然偏心与扭转偶联，选取3个振型进行计算。4.

7、2.1自振周期在存在扭转偶联情况卜的建筑自振周期见表1。可见，平动和扭转的建筑自振周期比值为0.3142，满足规范提出＜0.9的要求。表1自振周期下载原表4.2.2结构位移基于风荷载的建筑结构位移见表2。表2基于风荷载的建筑结构位移下载原表基于地震荷载的建筑结构位移见表3。4.2.3剪重比和刚重比剪重比是衡量结构抗震性能的重要指标。本方案X、Y向剪重比的最小值分别为0.84%、0.83%,满足规范不超过0.8~1.0%的要求。刚重比对重力二阶效