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建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析刘玉东

发表时间：2020/5/14 来源：《基层建设》2019年第34期作者：刘玉东

[导读] 摘要：随着国民经济的发展，人们对生活环境的要求越来越高。

        身份证号码：15043019880906xxxx 河北石家庄 050000
        摘要：随着国民经济的发展，人们对生活环境的要求越来越高。在建筑物的设计过程中，首先要满足人们的日常需求，不仅要使建筑物看起来漂亮，还要确保建筑物的安全性，稳定性和耐久性。因此，不仅要不断改善建筑工程设计过程中的缺陷，而且要保障高质量的建筑才能满足人们对建筑物的要求。
        关键字：建筑工程；结构设计；剪力墙;
        引言
        建筑行业的不断发展加快了我国的城市化建设速度。为了保证建筑物的质量，必须从建筑物结构设计的角度出发，从根本上保证建筑物的质量，避免建筑物因为设计不合理，缺乏稳定性，而给人们的生活带来不利影响。剪力墙结构设计是建筑结构设计过程中非常重要的部分，对维持建筑物的结构稳定有是非常重要的意义。
        1建筑工程结构设计中剪力墙设计的使用原则
        在建筑施工的过程中剪力墙结构的设计引入是为了让钢筋混凝土取代传统的框架顶梁柱，钢筋混凝土可以承载整个房子的重力，而且很容易撑起整个建筑结构的平衡力，上面所讲的利用钢筋混凝土来平衡建筑结构的设计就是所说的剪力墙结构。目前在建筑工程设计领域，剪力墙结构的使用频率逐渐增多，不仅是因为其手段的新颖，最重要的是其发挥的作用不可替代，不可或缺。
        2剪力墙结构
        一般情况下，剪力墙也就是人们通常所说的建筑所具有的围护墙以及分隔墙。在落实剪力墙布置的时候，建筑设计者不仅要保证建筑的结构布局科学、合理，更要保证建筑平面布置能够满足相关的要求。在建筑物中应用剪力墙，不仅具备优点也存在一定的缺点，优点在于剪力墙具有较大的侧向刚度，抗冲击性能强;缺点在于剪力墙往往会受到间距的限制，会给建筑物的施工带来麻烦。因此在空间比较大的建筑物中，并不适宜布置剪力墙。基于以上，如果在的落实施工的过程中，发现剪力墙长度过长，此时就需要采取相关的措施。
        3剪力墙结构布置
        在建筑的竖向荷载中，剪力墙主要作用是承担楼面荷载、楼面结构自重。这使得剪力墙具备两种不同的表现形式:一墙肢内具有的轴力;二连梁所产生的弯矩。计算竖向荷载是通过计算受荷面积来实现的，而水平荷载的计算主要依赖于计算机的有限元方式。通过对建筑物受力情况的科学计算，我们能够为后续的系列施工提供必要的数据。剪力墙结构在高层建筑物中以双向布置的方式形成空间结构。基于此，在布置剪力墙的时候，必须保证各方受力均衡，要尽可能地减小建筑中心与刚度中心距离的差异，防止建筑物出现扭转效应。在落实剪力墙结构的实际布置时，如果剪力墙抗侧刚度过大，会导致自振周期增大的不良效果。为了改变这种情况，剪力墙的设计人员一般采用加大墙体之间的间距降低结构的抗侧移刚度。因此，我们想要有效地提升高层建筑物的稳定性，可以从剪力墙的合理布置角度出发，往往会取得非常好的效果。
        4剪力墙结构设计
        复杂、专业是剪力墙结构设计中最大的两个特点。在剪力墙结构设计的过程中涉及着很多的步骤。想要保证剪力墙结构设计的科学性，想要有效地提高高层建筑物的稳定性，设计者需要在充分的了解剪力墙结构设计的所有步骤的基础上对墙肢所具有的厚度与长度进行确定，设计连梁以及边缘构件，并最终落实地震荷载的计算。
        4.1设计墙肢长度与厚度
        因为剪力墙不能过长，因此在设计墙肢长度的时候，一定要对之进行有效的控制，以避免发生剪力墙过长给施工，甚至是整个工程带来不必要的麻烦。

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在一般的情况下，墙肢长度应小于8m，跨高比应不小于6，才能保证剪力墙设计符合要求。
        在剪力墙厚度设计方面，我们必须重点关注稳定性、刚度两个方面。在一般的情况下，普通的高层居民建筑填充墙厚度约为200mm，设计剪力墙厚度的时候一般也将厚度设置在200mm。对于那些没有地下室的高层建筑而言，基础埋深应大于2.5m，强度高度应不小于5m，剪力墙的确定需要依据适当的比例。按照这种方式设计剪力墙的厚度极有可能会大于填充墙的厚度，不利于高层建筑设计的科学性，更不利于高层建筑的稳定性与安全性。基于以上，设计者在对剪力墙厚度进行设计的时候，因此一定要充分的考虑实际情况，并在全面考究的基础上落实剪力墙厚度的科学设计。
        4.2设计连梁
        连梁在建筑物结构内存在的主要作用是连接墙肢、对墙肢施加约束力和稳定墙肢。在设计连梁的时候，设计者一定要从截面尺寸、连梁跨高两个方面出发，根据具体的需要对连梁刚度进行调整。在实际情况下，连梁刚度调整不易落实，我们还需要对开裂情况，以及开裂转移到墙体上的情况进行重点的分析。在进行折减的时候需要重视折减系数。设计地震荷载及内力在设计剪力墙的时候，如果建筑主体的结构简单，那么我们在设计剪力墙结构的时候可以利用空间协同平面框架的应用计算相关的数据;如果建筑物主体的结构比较复杂，那么需要从空间分析程序出发对剪力墙的位移、内力等进行分析。
        4.3设计边缘构件
        依照前期对剪力墙结构的实验数据和结果分析发现，边缘具有约束性的剪力墙结构的截面与那些边远没有约束性的剪力墙界面受力的情况比较，前者要高大约40%，而且抗震的能力也比边缘没有约束性的减力墙多出20%，而且墙年的稳定性也远远超过边缘没有约束性的减力墙。因此，对剪力墙的边缘整体结构而言，一定要按照剪力墙设计的使用结果和有关的承受力的相关规定，最终在墙体的边缘应该是又有约束性的还是使用无约束性的边缘进行选取。
        4.4设计地震荷载及内力
        在设计剪力墙的时候，如果建筑主体的结构简单，那么我们在设计剪力墙结构的时候可以利用空间协同平面框架的应用计算相关的数据;如果建筑物主体的结构比较复杂，那么需要从空间分析程序出发对剪力墙的位移、内力等进行分析。在设计地震荷载及内力的时候需要遵循简化计算的原则，在对地盘长宽进行计算的时候需要结合建筑主体结构的长宽。
        5结束语
        随着国民经济的日益发展，对建筑行业领域的要求各规范越来越高，选择合适的结构设计方案至关重要，剪力墙结构设计的适用范围广、安全系数高的特性使其得以广泛推广，所以剪力墙可以针对不同的建筑物体现出不同的优点和好处，现在大部分的高层建筑物都会使用剪力墙，因为相对来说，安全性稳定性会比较高。所以，所以在准备设计建筑工程结构的过程中，在设计剪力墙的过程中必须要熟悉具体工作内容和流程，根据设计的方案有什么明确的分析，可以更加明确的了解剪力墙设计，这样才可以提高我国的建筑物整体的水平要求。
        参考文献
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