浅谈剪力墙长墙的结构设计

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  摘要:随着人民收入的不断提高,对于物质生活追求也提出了新要求。建筑物作为人们生活和工作中接触最多的环境,随着科学技术的发展和人们思想观念的转变而出现了大幅度变化。本文就剪力墙长墙结构特点和概念入手分析,提出了相关设计要点,以供同行工作参考。
  关键词:剪力墙结构;住宅建筑;长墙;建筑工程
  近年来,随着建筑工程施工技术的不断进步,钢筋混凝土剪力墙结构以其众多的施工优势和特点成为现代化建筑领域中备受人们关注的一个环节。这种建筑结构的应用一方面顺应了时代发展潮流和人民个性化追求,也满足了人们个性化装饰室内空间的需要。基于这种社会发展现状,在目前的工作中剪力墙结构的应用越来越广泛,也逐渐形成了以剪力墙长墙结构为主的新型施工措施,为建筑行业发展指明了新方向。
  一、剪力墙结构概述
  目前,越來越多的建筑企业在施工和建设中采用剪力墙结构进行施工,使得剪力墙结构成为整个工程领域备受关注的一部分。剪力墙长墙结构由于其抗侧拉能力强、位移小、抗震性能高、整体性较好的优势为建筑工程施工技术的优化指明了基础。
  1、剪力墙结构分析
  剪力墙也被人们工作中广泛的称之为抗震墙、抗风墙和结构墙,是整个工程领域中抵抗水平荷载的主体结构,也是房屋或者建筑物承受风力荷载、地震作用的首要结构。这种墙体结构在建筑工程剪力破坏的预防方面发挥着重要的作用和意义。
  2、剪力墙长墙
  在现代工程项目中,高层建筑、大跨度建筑结构不断涌现,与此同时,高强、泵送混凝土也广泛的应用在工程施工中,为高层建筑混凝土结构建筑带来了扎实的基础。在目前的剪力墙结构中,当混凝土剪力墙长度超过六米的时候,我们将其称之为剪力墙长墙。这种墙体结构是一种不存在洞口,极容易产生裂缝的结构体系,其在轻微的时候不会影响到建筑结构的正常使用,一旦出现严重的裂缝现象,不仅容易造成建筑物安全性、耐久性受到影响,甚至还会造成工作人员生命财产威胁。因此在工作中,做好剪力墙长墙结构的设计工作极为关键,也是现代化建筑工程领域中一项核心工作内容。
  二、剪力墙长墙布置
  剪力墙作为承受竖向和水平作用的一种综合性结构,其在应用的过程中通常利用将其分为长墙、短肢剪力墙、框架-剪力墙结构等。这种结构在施工和设计的过程中需要我们根据相关的布置要点和设计工作流程进行综合、系统的规划和设计,使得各方面问题都能够得到良好有效的发挥,从而确保工程施工效益和质量。
  1、结构平面布置
  在高层建筑结构中,为了提供良好的空间工作性能和工作优势,剪力墙长墙结构在布置的过程中需要我们从双向进行全面系统的布置,从而形成系统、完善的空间布置模式和结构体系。这种剪力墙结构体系的应用对于提高室内空间的结构整体性和个性化布置至关重要。同时在剪力墙长墙布置的过程中,由于抗侧拉能力和承载能力较大,因此在工作中为了充分利用剪力墙的长墙能力,减少工作中存在的不必要荷载和刚度冲突,通常都是利用空间结构的设计要求来进行全面分析,使得墙体在设计中不易控制的太过没浓密,从而保证了居民对于室内空间要求。
  2、竖向布置
  剪力墙在竖向布置的过程中容易受到侧拉力的影响而出现一定的问题,同时对于墙体结构的整体性和墙面的综合性都存在着一定的不足和缺陷,这对于墙体布置中极容易造成连续性的墙体模式,进而影响到墙体结构的整体性工作要求,对于墙体的抗拉侧能力带来了一定的影响和不足。
  3、墙肢高宽比
  对于一些墙体结构布置要求较为严格的环节,在工作的过程中对于墙体结构要采用合理的工作流程和工作体系进行全面系统的控制,使得墙体结构的整体性得到保证,并且有效的避免了由于墙体高宽比例不均匀而出现的脆性破坏或者承载能力不足的现象。这种问题的出现一方面给工程设计和施工带来了影响,同时也极容易造成墙体结构综合性控制出现一定的质量缺陷。
  4、剪力墙长墙和加强部位
  (1)抗震设计和分析是剪力墙结构中最值得我们研究和探索的一个要点,也是目前工程项目中处理的关键环节。在剪力墙长墙结构中,为了避免墙体结构整体性出现问题,在剪力墙设置中顶层不能够作为加强部位来进行处理。这样作的目的是对塑性铰部位可以有更明确的措施,与由于温度、收缩等需要的加强措施区别;
  (2)剪力墙长墙塑性铰出现后,剪力墙长墙应具有足够的延性,剪力墙长墙底部塑性铰出现都有一定范围,该范围内应当加强构造措施,提高其抗剪切破坏的能力。
  三、长肢剪力墙长墙设计要求
  近年兴起的长肢剪力墙长墙结构,有利于住宅建筑布置,又可进一步减轻结构自重,应用逐渐广泛。但是由于长肢剪力墙长墙抗震性能较差,地震区应用经验不多,考虑高层住宅建筑的安全,其剪力墙长墙不宜过少、墙肢不宜过短,可以对长肢剪力墙长墙的应用范围应在设计中加以限制,并采取一些加强措施。
  一般来说,在目前的剪力墙结构体系中,长肢剪力墙主要指的是混凝土剪力墙结构的高度与厚度之间的比为5:8的剪力墙结构,这种剪力墙结构一般都存在着较长的墙体结构,较大的墙体面积,是一种集异性异形柱和剪力墙为一体的综合性墙体结构方式。在实际工程项目中,做好长肢剪力墙结构设计工作十分关键,是现代化工程领域中最受关注的一个环节,其在设计中,通常都是从以下的角度进行分析的:
  1、应用范围
  高层建筑结构不应采用全部为长肢剪力墙长墙的剪力墙长墙结构。设计时应注意:长肢剪力墙长墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙长墙),形成长肢剪力墙长墙与筒体(或一般剪力墙长墙)共同抵抗水平力的剪力墙长墙结构;其次,具有较长肢剪力墙长墙的墙的剪力墙长墙结构最大适用高度应比规范中剪力墙长墙结构的规定值适当降低,7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。
  2、加强措施
  对于长肢剪力墙长墙设计中应着重以下加强措施。
  (1)为限制过多的剪力墙长墙的数量,在抗震设计时,筒体和一般剪力墙长墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩50%;
  (2)抗震设计时,长肢剪力墙长墙的抗震等级应比规范中规定的剪力墙长墙的抗震等级提高一级采用;目的是从构造上改善长肢剪力墙长墙的延性。
  四、结语
  随着当前剪力墙结构模式和应用方式的不断增加,在其设计中设计原理和设计方案日益复杂化。其在设计过程中的缺陷和问题成为其发展的主要制约因素。在其设计的过程中要采用合理的设计方式针对各个洞口要使得其对齐,提高受力的明确性,避免由于错洞和叠合原因造成的受力分析不均匀现象,更是要在设计中注意其肢长、加强部位、构造要求等要求。
  参考文献
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