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摘要：随着科学技术的不断进步,在建筑结构设计中,也充分应用了先进的施工技术,剪力墙结构技术便是其中一种。要结合剪力墙结构的特点,以及建筑工程施工实际情况,制定合适的施工技术方案,以保障剪力墙结构质量。
关键词：剪力墙结构；建筑结构设计；应用
自21世纪以来，经济发展和科技发展的速度越来越快，人们在日常生活中对于居住质量和居住条件的要求也越来越高，因此在建筑行业的发展历程中，部分建筑工程为了满足人们提出的要求，取得更高的经济利益，在其建筑结构内的各个相关环节进行了设计形式方面的改变，所以，剪力墙的结构设计也会在建筑工程中被改变一部分。与此同时，因为剪力墙自身所具有的高强度性和防震性在建筑结构中所承担的重要性非常之高，因此剪力墙的设计工作要使设计成果在实际中得到更加全面的应用，本文就上述情况进行了深入的讨论，并进行了技术型的总结。
1剪力墙结构的类型
根据所受到的力不同，使用剪力墙的类型也不同。剪力墙的结构类型主要有以下四种：(1)整体性剪力墙，这种剪力墙洞口的数量不多甚至没有洞口，如果要开洞口要控制洞口的面积在墙体整体面积的1/6，而且对洞口长边尺寸的距离也规定，还要注意减少剪力墙的反弯作用；(2)壁式框架剪力墙墙体上的开洞尺寸较大，产生节点区，形成较大的刚性区域；(3)洞口成列布置的联肢墙体剪力墙，该结构的剪力墙稳定性更高；(4)整体小开口剪力墙，其开口竖向成列分布，洞口在整体面积中所占的比重依然不大。
2建筑结构设计中剪力墙结构设计的有效应用
2.1科学选择剪力墙肢的厚度和长度
设计剪力墙结构时,需要根据实际情况来合理选择墙肢的长度,墙肢的长度过长或过短,都会直接影响剪力墙结构的质量,不利于剪力墙结构稳定性的提升。墙肢的厚度也是关键因素之一,在设计厚度参数的时候,应当从剪力墙结构的刚度来考虑。通常情况下,高层建筑剪力墙结构的墙肢体厚度应为20cm,与其填充墙厚度保持一致。但是如果高层建筑中没有设计地下室,基础埋深需超过250cm,墙体的高度应达到500cm以上,墙肢的厚度要高于填充墙厚度。下墙肢的长度不可超过800cm,下跨的高度要大于600cm。另外,在确定墙肢厚度和长度的时候,还可以从两方面着手:一方面是设计抗震墙的厚度,严格按照施工标准中的要求来设计参数。一般来说如果抗震性达到一或二级,其厚度至少要达到16cm以上,而且要大于层高长度的1/20;若是达到三级或四级,墙体厚度应当等于或大于14cm,并且要大于层高的1/25。底部加强部位的墙肢厚度参数同样可以根据级别的不同来进行设计,一级和二级的时候其厚度要大于层高的1/16,且要在20cm之上;三级和四级的时候厚度要大于层高的1/20,不小于16cm。合理的墙肢厚度、长度设计,有利于加固剪力墙结构,使其更加安全。
2.2平面布置
结合剪力墙设计工作的要点和原则，在进行剪力墙的平面布置工作时，要使其能够满足均匀对称的施工要求，保证其质量中心和刚度中心能够达到最大程度的延伸和拉直，这样就能够减少大部分的不平衡力产生。在此之外，执行剪力墙的抗震结构设计工作时，需要对剪力墙做出多向设置或者双向设置，使剪力墙的实际功能作用得以最大程度的发挥。与此同时，还要对剪力墙的抗侧力刚度保持重视。运用计算公式来准确的计算出剪力墙的抗侧力数值，降低因剪力墙体的抗侧力刚度过高而造成的墙体自身重力升高或者有更强的震力产生，不但会提高建设工程的成本，还对建筑的可靠性和稳定性有负面影响。
2.3墙体配筋
在设计剪力墙时,应合理控制配筋,以从源头上使建筑结构足够稳定,增大建筑企业的经济收益。鉴于剪力墙结构量大、涉及面广,在配筋设计中,需要将方向各异的配筋,安置在相应的位置,再根据最小配筋率来展开计算。倘若选用双向钢筋组成的网片,则宜设计保护层厚为30cm及以下,以免浪费不必要的墙体配筋资源。这样,剪力墙在各个方向均拥有较理想的抗弯性。目前,在超高层建筑中,剪力墙主要使用构造配筋,但在具体配筋中,针对边缘构件,宜以最小配筋率来设计配筋。从一定的规定、要求出发,一般在脆弱环节,设计一定的钢筋。此外,倘若竖向配筋量大,则宜适当增强抗弯设计强度,从源头上控制剪力墙的设计抗震能力。
2.4合理设置边缘构件
在剪力墙结构设计过程中,边缘构件的设置是其中一项重要环节,其需要施工人员充分了解施工的相关信息,分两种情形来解决边缘构件问题。一种是处理具有约束性的边缘构件剪力墙,另一种则是处理无约束能力的边缘构件剪力墙。这两者之间存在一定的差异性,相较于无约束力的边缘构件来说,有约束力的在承载性上要更强,最大的承载力度可以达到40%以上。在剪力墙结构施工中,可基于施工实况,来选择边缘构件的种类,无论是构造边缘构件,还是约束边缘构件,都需要满足于施工需求。正常情况下,若是指定值高于压轴指数,那么可设置后一种类型的边缘构件;建筑水平为三级或四级,底部加强位置压轴指数小于指定值,可以构造类为主。
2.5优化设计基础方案
在设计剪力墙结构的环节,基础方案作为基础之一至关重要。所以,作为设计人员为了优化设计基础,则应亲自深入实际现场展开必要的调查、考察、研究工作,要求需要及时预防、妥善处理容易出现的工程质量等方面的问题。而在实际考察的项目中,则需要囊括工程现场的基本地质情况、水文条件等资料。此外,还应科学、合理地统一规划好与设计相关的专业技术标准、相邻工程的整体布局等。唯此方可有效控制最终设计好的基础方案,真正发挥出应有的作用。所以,在整个设计过程中,工作人员应不断努力修改、大力更新、尽量完善,基于制定好工程基础设计方案再予以完善,以此来严格控制其质量。
2.6优化连梁(LL)超筋
在设计剪力墙结构时,应专门处理好连梁超筋方面,以更加合理地控制剪力及剪压值,令它们与设计的具体需要相符,以防发生连梁超筋现象。从剪力墙结构上来看,通常会在楼层高的1/3部位,发生连梁超筋现象。倘若墙体很长,则位置相应地也会变动,且以中部位置最为常见。倘若墙段墙肢的实际截面高之间有差异发生,则在墙肢部分也会发生连梁超筋现象。具体的剪力墙剪切出现的形状变化,一般是受到了来自连梁方面的影响。倘若剪力墙无法统一连梁设计尺寸,则需要有效控制连梁截面的设计高度,以提升科学、规范的水平。同时,还应及时调整连梁的设计弯矩、剪力,增强剪力墙的整体抗震性。倘若连梁在振动下,发生皮坏问题,则墙体结构会失稳,故此应控制墙肢独立,深入研习其应力,算出最大墙肢内力,再按内力来配筋。
结论
总之,在建筑结构的整个设计环节,作为能有效提高建筑稳定性的关键性结构形式,剪力墙结构在现代建筑的各种结构设计中,获得了较为广泛的推广应用。所以,为了设计出更为合理的建筑结构,应从实际的结构要求出发,科学地设计剪力墙结构,以此来促进建筑工程整体质量的全面提升,确保人们的人身财产安全,为整个社会的建设打造出优质的工程项目,从而促进社会经济的快速、稳定增长。
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