探析短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用

发表时间:2021/6/4   来源:《基层建设》2020年第36期   作者:汪福连
[导读] 摘要:短肢剪力技术是指截面厚度不大于300mm,且各肢横截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙,具备良好的抗震减震功能,同时也让居民的生活空间得到拓展。
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        摘要:短肢剪力技术是指截面厚度不大于300mm,且各肢横截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙,具备良好的抗震减震功能,同时也让居民的生活空间得到拓展。
        关键词:短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用
        前言
        现代的短肢剪力墙具备以下几个特点:短肢剪力墙不会影响室内空间结构。短肢剪力墙技术是结合建筑结构的内部平面,进行科学合理的空间设置,在有效减少梁、柱等因素对空间影响的同时不会影响室内各类空间的使用功能;可以根据实际情况灵活设置短肢剪力墙的数量。短肢剪力墙的数量可以根据具体的使用空间以及结构需要进行灵活合理的设置,肢的长度也可以根据受力情况进行自主设计,同时也可以通过设置剪力墙的数量实现刚度中心的调整;可以灵活搭配其他受力结构。短肢剪力墙最大的优势是它的兼容性能,它可以灵活搭配其他建筑结构设计方案,可以较好地结合各类结构设计的优势,真正提高工程建设的质量;短肢剪力墙的隐蔽性较强。短肢剪力墙的连接梁均隐藏于墙体内部结构中,不影响用户的使用空间,同时也不会影响室内的美观设计;短肢剪力墙结构可以较好地满足工程设计的力学要求。短肢剪力墙可以配合中心剪力墙进行工程设计,可以较好地满足建筑结构内部各个方向的力学性能要求,具有良好的抗震效果,成本造价更加低廉。
        1建筑结构中短肢剪力墙的设计特点概述
        短肢剪力墙的分布主要在内部分隔墙的交界处,由于主要承担抗侧向力的任务,应该设计适当大小和数量的墙肢来满足结构的需要,通过布置一系列连系梁来构成一个整体结构。因为短肢剪力墙会带来抗震性能差的不足,故合理的布置与设计显得尤为重要,可概述为以下几个特点:第一,之所以运用短肢剪力墙就是要发挥其能够充分利用空间的特点,能够较好的满足建筑功能的需求,解决了平面布置与建筑相冲突的矛盾,优化了结构的设计,提高了用户满意度与经济使用价值。第二,在具体建筑设计中,由于设计灵活性较大,可以选取不同的短肢剪力墙设计方案,进行多种布置,根据不同的布置来完成不同的空间需求,更好的完成竖向承载、支撑楼盖的效果。第三,在短肢剪力墙的计算中,会出现较大的反弯点,使其类似于一个异形柱,将会承担较大的剪力和轴向力。因此在计算中需要考虑不同荷载情况下的极限情况,例如进行偏心受压、偏心受拉以及斜截面受剪和轴心受压等不同受力模式下的验算。当此片短肢剪力墙上受到集中作用力时,还应该进行局部受压验算,通过一系列构造要求来使短肢剪力墙达到抗震承载力的要求。第四,运用短肢剪力墙可在一定程度上减少剪力墙整体数量的使用,但是过多短肢墙会对抗震有着不利影响,避免布置剪力墙于结构的两端或者外边缘,在抗震验算中,地震的扭转效应会使短肢剪力墙的翘曲变形变得更加突出。导致结构形成危险破坏,可利用有效的构造设计来对局部进行加强,使其抗震性能有所改善。第五,本身短肢剪力墙可以使用自重比较轻的建筑材料,保证其承载能力达到要求后,使用的钢筋量有所减少,提高其经济效益。
        2短肢剪力墙技术在高层建筑的运用
        ①短肢剪力墙技术提高了高层建筑的力学稳定性。

众所周知,随着楼层数目的提升,其整体的建筑施工难度以及所承受的承载力也在逐步提高,在高层建筑中更是如此,高层建筑不仅需要考虑建筑整体的抗震效果,同时也要承受来自横纵两个方向的受力,而短肢剪力墙技术的运用则极大地保证了高层建筑整体的施工质量,通过对配筋方式的控制,结合短肢剪力墙的合理分布以及高层建筑的实际情况,最终设计出合理的高层建筑内部结构设计方案,极大地提高了高层建筑结构的抗震性能,同时由于采用短肢剪力墙技术有效地保留了室内的活动空间,又降低了企业的生产成本,推动了我国高层建筑水平的提高;②短肢剪力墙技术的使用可以计算出高层建筑的受力情况。运用短肢剪力墙技术的高层结构,其力学分布类似于空间几何结构,通过适当的公式,可以对短肢剪力墙在高层中具体的承载力进行精准计算,从而计算出在高层结构建造的各个阶段工程结构所承受力的极限值,以及在工程施工的各个过程中出现的刚度极限值,方便了高层建筑结构设计人员前期对于建筑方案的调整,通过对高层建筑侧方受力的计算,为高层结构设计人员提供了第一手的现场资料,通过对相关数据的整理分析,最终达到控制工程质量的目的,有效保障了建筑工程施工进度的平稳运行,提高了相关企业的生产效率,降低了建筑施工的安全隐患,有利于我国经济的进一步发展。
        3提高建筑结构设计中短肢剪力墙技术运用地措施
        3.1需要重点注意短肢剪力墙的轴压比例
        当短肢剪力墙处于偏压较低的环境中时,其内外部出现了压力失衡,当钢筋混凝土无法将多余的力传导出去的时候,此时多余的力会沿着短肢剪力墙的纵向延伸出去,造成短肢剪力墙的变形甚至开裂,严重影响着工程施工的进程与质量,因此要严格控制短肢剪力墙的轴压比,严格按照相关的技术标准进行短肢剪力墙的安装,实时对建筑结构的轴压比进行检测,保证整体施工过程的安全。
        3.2短肢剪力墙结构的高度应严格控制
        由于短肢剪力墙的所承载的侧向剪切力较高,不能让短肢剪力墙的结构过高,一旦高度超过的技术标准,会大大降低短肢剪力墙的抗震能力,不利于建筑的健康稳定发展。
        3.3短肢剪力墙的计算可以结合现代计算机技术
        我国如今已经进入网络科技发展的新阶段,应逐步加大在短肢剪力墙技术相关领域的科研投入,在数据分析阶段加入计算机技术,可以更好保证原始数据都的准确性,同时应大力发展计算机建模技术,通过计算机网路科技将短肢剪力墙在各个阶段的受力情况通过三维建模的形式展现出来,让短肢剪力墙技术更加现代化、智能化。
        结束语
        短肢剪力墙技术的出现,有效提高了我国建筑结构设计的建筑质量,减少企业生产的安全隐患,同时也提高了建筑工程的整体稳定性,在进入5G时代的今天,我们应实时对短肢剪力墙技术进行实时更新,结合最新的科技成果,研发出自身的核心科技,让短肢剪力墙技术更加智能化、高科技化,以带动我国经济的进一步发展。
        参考文献:
        [1]朱恺,杨召波.民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用[J].砖瓦,2020(07):98+100.
        [2]李天泽.短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的应用研究[J].建材发展导向,2017,15(18):88
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