剪力墙结构设计分析论文.doc

剪力墙结构设计分析论文摘要针对建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用，做了简单的论述。开展剪力墙结构设计，要坚持简单、规则的原则，控制好结构大小和性能，保证设计成果的有效性。现结合设计实践案例，总结剪力墙结构优化设计的要点，共享给行业人员。关键词建筑结构设计；剪力墙结构设计；设计要点近年来，剪力墙结构形式不断完善，使其被广泛应用于建筑实践。在建筑结构稳定性方面，发挥着重要的作用。为保证建筑结构设计的合理性，发挥建筑的性能水平，强化对剪力墙结构设计要点和质量的把控，有着重要的意义。现结合具体实践，进行全面的分析。1剪力墙结构分类依据是否开洞、开洞大小划分，剪力墙结构分类如下：（1）墙壁式的剪力墙结构框架。采取此形式，要在剪力墙上，开大的洞，并且对连梁线要和墙肢线刚度相差无几，促使受力墙受力发生剪切性变形，达到框架结构受力水平。（2）整体小型开口形剪力墙结构框架。此框架虽然开口较小，但是开洞面积超过整体墙面的15%，通常此类剪力墙会出现曲型变形，不过墙肢高度上没有弯点，仅弯矩位置出现变化。（3）多肢或双肢的剪力墙结构框架。此类框架中的剪力墙，多数设计了较大洞口，或以列的形式布置。2建筑结构设计中剪力墙结构设计应用实例分析2.1案例概述。以某住宅楼项目为例，总建筑面积为5011m2，建筑物的长度为44.2m，宽度为12.0m，高度设计为31.2m，层高为3.9m。地上部分10层，其中一层层高为4.2m，剩余各层高度为3.0m。此项目抗震设防烈度是度，地震加速度设定为0.2g，地震分组为第一组。建筑剪力墙抗震等级是二级，建筑物的安全等级是二级，建筑场地土类型为类，场地没有液化和湿陷。2.2剪力墙布置原则。在建筑结构设计中，剪力墙结构设计要坚持以下原则：（1）简单、规则。剪力墙的布置，要沿着两个方向，进行双向布置，刚度不可以相差过多，强化扭转的不利影响把控。（2）适宜性原则。剪力墙不可以过长，若长度较大，则需要开设洞口，并且分成长度相互均匀的墙段。利用弱连接，将墙段连接，并且墙长不可以超过8m。（3）在建筑外墙周圈以及楼梯等位置，布置剪力墙，要保证门窗洞口上下对齐，形成成列布置的形式，以免出现错洞墙，使得剪力墙上下传力不连续，最终出现刚度突变。（4）根据建筑内部布局形式，沿着两个轴线方向，将剪力墙布置为T型和L型以及十字型。2.3布置方案。此建筑结构设计中，剪力墙厚度的确定，底部加强区的高度，选择底部两层（即4.2+3.0）+建筑墙体总高度的10%（即31.0×10%），底部加强区域的高度选择7.2m。由于设置的是二级剪力墙，依据规范构造要求，底部加强区域的厚度选择为200mm，以上部分选择为200mm。剪力墙布置参数如下：（1）位移比。最大层间位移角X方向最大层间位移角为1/1567，Y方向为1/1005。X方向最大位置和层平均位移之比为1.02，Y方向是1.28。X方向最大层间位移和平均层位移之比为1.01，Y方向的比值为1.32。（2）周期比。剪力墙结构以扭转为主的第一自振周期参数为0.9238；以平动为主的自振周期参数为1.0059。通过内力计算数据，得知首次剪力墙布置，存在着结构平面不规则问题和质量、刚度过大情况，产生偏心问题，造成结构出现较大的扭转，要进行抗测力结构布置优化，使其可以均匀分布。通过对上述数据进行分析，了解到X方向剪力墙布置过多，而且刚度比较大，采取减少墙体数量的措施，或者缩短墙肢长度，进而削弱刚度1。3建筑结构设计中剪力墙结构设计要点的总结3.1剪力墙布置方案。在剪力墙结构设计中，布置方案的制定，要从剪力墙数量和参数等方面入手，做好综合分析。以保证建筑结构经济性为前提，其底部肩梁截面的总面积占比楼层面积比的8.3%左右。考虑到住宅建筑结构特点较为明显，考虑到建筑外观和使用功能等因素的影响，在建筑结构设计中，选择不规则的平面结构，在竖向位置上，由于下部缺少大规模大空间部位，使得剪力墙以连续方式，自下而上连续分布。基于此，在进行剪力墙结构设计时，剪力墙平面的布置，通过增减左右剪力墙以及轴线上下剪力墙的尺寸参数，控制结构扭转。3.2建筑材料。在剪力墙结构设计时，要注重材料因素的把控。一般来说，建筑混凝土结构，多使用性能水平较高的混凝土和钢筋，不过出于安全性角度分析，在设计时，选择高强度混凝土，实现对建筑柱截面面积的把控；利用高强度钢筋，来减少配筋量。比如，混凝土的设计，因其强度的变化，对建筑结构自重以及原材料使用率等，有着直接的关系。若使用的混凝土材料，其强度比较低，极易降低建筑有效面积，影响着建筑整体性能。按照我国建筑相关规范，高层建筑结构中，主要承重的构件，其使用的混凝土材料，强度不可以低于C20，最大不可以超过C60。钢筋设计中，要选择抗压强度较高，并且具有不错可焊性的材料。在施工作业中，坚持承载力相等的基本原则，配置钢筋材料，保证结构的性能水平。3.3荷载计算。剪力墙结构设计质量的把控，要考虑到荷载因素的影响。建筑除了受到自重荷载因素的影响，还可能受到屋面荷载以及风荷载等的影响，使得建筑结构整体质量受到不同程度的影响。在具体设计的过程中，要从以下方面加以把控：（1）风荷载。风荷载对建筑整体性能的影响较为突出，在设计过程中必须要做好严格的把控。（2）楼面荷载计算。依据建筑方案，进行计算参数的分析以及处理，获得楼面荷载，为施工图纸的设计提供数据信息依据。4结束语综上所述，在建筑结构设计中，剪力墙结构设计的应用，能够获得高质量的结构。为保证剪力墙结构设计的质量，在具体实践的过程中，要做好剪力墙布置方案、建筑材料、荷载计算等要点的把控。通过采取优化措施，提升设计方案的质量。参考文献1雷闪.高层建筑剪力墙结构设计分析J.建材发展导向：下，2016，14（7）.3