浅谈高层结构设计中短肢剪力墙的运用

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:赵志峰
[导读] 摘要:在高层建筑结构设计中,剪力墙结构已经得到了广泛引用,但在新时期背景下,以往较长的剪力墙布置已经无法满足现阶段建筑功能提出的各项要求。
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        摘要:在高层建筑结构设计中,剪力墙结构已经得到了广泛引用,但在新时期背景下,以往较长的剪力墙布置已经无法满足现阶段建筑功能提出的各项要求。而短肢剪力墙的产生、引用,既可以满足人们在建筑内部空间应用方面提出的各项需求,也能够更灵活、高效的引用室内空间。因此,为了促进高层结构设计水平的进一步提升,应加强短肢剪力墙的应用研究。
        关键词:高层结构设计;短肢剪力墙;应用研究
        在高层工程建筑中,短肢剪力墙的科学引用,既可以满足人们对空间的理想化设计,也能够对空间格局做出恰当调整,促进其艺术美感的显著增强。但就目前来看,我国针对短肢剪力墙应用的相关研究还比较少,所以在实际引用中还无法获得丰富的数据支持。还需要通过不断的测试、完善来促进其抗震性能的显著增强,通过保障短肢剪力墙布局的均匀性来促进高层建筑质量的进一步提升,从而为社会建设出更多高品质工程。
        1 短肢剪力墙在抗震设计中问题分析
        首先,在短肢剪力墙数目设计上。在小高层与高层建筑中,短肢剪力墙是一种新型的建筑结构。而就目前的实际情况来讲,为了充分满足人们在住房空间上提出的各项要求,为了自身社会影响力可以得到显著提升,很多建筑公司都选择了对短肢剪力墙的大面积使用,很少会对短肢剪力墙抗震性能不佳这一方面做出充分考虑。而针对普通剪力墙来讲,设计、使用也随之大幅度减少。这样的设计、使用虽然可以使得建筑施工难度得到大幅度降低,实现对施工成本的合理控制,也能够促进建筑艺术美感的显著提升,以此来呈现出多重效果的空间设计。但不得不承认的是,这种施工方式无法为高层建筑质量提供有力保障,在最终建筑监测时也极易被做出不合格建筑的判断,这样不仅无法取得预期效益,也会浪费大量人力、物力与财力[1]。其次,短肢剪力墙结构计算、分析缺乏科学合理性。在高层建筑设计中,通常都要重视现有技术的科学引用,所以,其设计者应实现对基础材料测试相关信息的全面把握,还要明确建筑设计目的,然后基于相应的建筑设计软件,通过掌握的一系列信息来做出模拟分析,也只有这样才能够设计出水平更高的图纸。就目前来看,还存在以下几个问题:一是,短肢剪力墙计算不准确。在具体设计中,短肢剪力墙结构计算若不够准确,就无法将短肢剪力墙厚度、高度合理设计出来,进而导致比例失调情况的产生。就现阶段已经竣工的高层建筑来讲,普遍都存在稳定性能不佳,且抗震能力不强的问题,不仅会给高层建筑发展空间带来诸多限制,设计出的建筑也存在诸多质量、安全隐患;二是,选择的分析软件不合理。当前,大多数建筑单位都是基于TAT 和 SATWE 这两种软件来分析短肢剪力墙的,通过直接输入相关数据来对短肢剪力墙结构的形态、承载力做出自动模拟检测。但这两种软件的侧重点是不同的,也正是因为这种差异的存在,才会在分析中出现一些问题,不利于建筑安全性的提升[2]。最后,短肢剪力墙布局不够均匀和对称。在高层建筑施工中,通常都需要引用钢筋、混凝土,以及墙体等建筑形式来提升整体牢固性,而要想为建筑主体的稳定性、抗震性提供有力保障,就要确保每一层建筑的中心都在预期设定的部位。但就目前来看,因为布局不够均匀、对称,导致很多高层建筑都存在中心偏位的情况,再加上一些建筑企业对短肢剪力墙的集中引用,使得高层建筑的抗震性能无法得到有力保障。


        2 短肢剪力墙在高层结构设计中的应用优点
        通过对短肢剪力墙的实践应用情况的分析可以了解到,与传统的高层建筑框结构相比,短肢剪力墙拥有的优势特点是不容忽视的,且不论是在用钢量,还是混凝土的实际用量,以及建筑模板等方面来讲,短肢剪力墙结构在建筑设计上具有的优势都非常显著。通过对具体施工中的一系列指标参数,以及相关建筑施工案例中数据的综合分析可以了解,通过短肢剪力墙结构的恰当引用,既可以促进建筑刚度、强度的不断增强,整个结构的侧位移也相对较小。且从实际施工用钢量这一方面来讲,短肢剪力墙结构用纲量也比框架结构用纲量少很多,由此可见,在高层建筑设计中,若能够实现对短肢剪力墙结构的合理引用,可以获得更高的经济效益。此外,在建筑模板、混凝土用量上,短肢剪力墙结构设计中的用量也远远低于框架结构设计的实际用量。所以,通过对各个方面的综合分析可以了解到,在高层建筑结构设计中,短肢剪力墙引用的优势要高于以往的框架结构。对此,各施工单位应给予充分重视,并结合实际情况,对其具体引用做出更深层次的应用探究与完善[3]。
        3 短肢剪力墙结构布置需要考虑的问题
        首先,要做好轴压比的合理控制。在高层建筑结构中,要想实现对短肢剪力墙的科学引用,就要结合具体情况,采取有效措施来对轴压比做出合理控制,主要是因为其相比于以往的剪力墙来讲,在轴压比方面提出的要求相对较高,特别是在一字型短肢墙中的引用。在具体设计中,为了给短肢结构墙的延性提供有力保障,就要结合实际情况,做好短肢结构墙轴压的预算、控制工作,避免轴压比智高现象的产生,体现出结构布置的科学合理性,尽可能避免局部轴压比值过大现象的产生[4]。其次,不断增强关键部位剪力墙结构的抗震性能。通常情况下,剪力墙都出现在建筑的应力集中部位,如,外边线,以及交点处等。这也是在地震发生时,最先受到破坏的位置。在结构设计中,要对这些部位的受力做出充分考虑,然后采取针对性措施来促进这些部位剪力墙抗震性的显著提升。如,可以通过减小轴压比值,或者是增大配箍等措施来实现。如,这里需要注重考虑的是较小墙体的抗震力。最后,短肢剪力墙的抗震性。在布置整体结构过程中,应始终遵循科学合理原则。要想确保建筑结构布置的科学合理性,就要加强对剪力墙、框架梁的布置,尤其是剪力墙的布置,应避免一字孤立短肢剪力墙的出现。同时,还要避免明显受力薄弱区,以及应力集中区域布置的出现,要为整体结构稳定性、可靠性提供有力保障。
        4结束语
        综上所述,在社会经济发展水平显著提升背景下,人们对建筑提出的要求也越来越高。对此,为了充分满足人们提出的各项要求,建筑行业也在不断改造、创新,短肢剪力墙结构也由此产生。凭借突出的优势,短肢剪力墙在建筑结构中得到了广泛应用,但就实际应用效果来看,其在抗震功能上还有待完善,需要通过各项设计的不断改进来进一步优化短肢剪力墙的质量、性能,为其在高层结构设计中的刚反引用提供有力支持。
        参考文献
        [1]李炜.高层结构设计中短肢剪力墙的运用[J].居舍,2019(15):85.
        [2]刘伟.高层结构设计中短肢剪力墙的运用[J].居舍,2019(6):113.
        [3]梁宝怡.高层结构设计中短肢剪力墙的运用[J].建材与装饰,2018(28):56-57.
        [4]周照.高层结构设计中短肢剪力墙结构设计的运用研究[J].建材与装饰,2016(44):81-82
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