建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷5期   作者:孙亚丹
[导读] 在国家部门大力支持下,我国建筑行业得到了迅速发展。

        孙亚丹
        身份证号码:342501199008196***
        摘要:在国家部门大力支持下,我国建筑行业得到了迅速发展。其中,剪力墙结构技术的发展,为建筑设计质量和建筑整体性能的提升提供了技术支持。剪力墙结构刚度大、承载力较强、并且抗震、抗风性能好,在高层建筑中应用越来越广泛。因此研究建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用具有积极的社会意义,希望本篇文章的研究能够推动该设计理念的广泛应用。
        关键词:建筑结构设计;剪力墙;结构设计
        引言
        剪力墙结构作为建筑工程项目中的常用结构,综合性能较好,可以保障我国建筑行业质量化、安全化的发展建设,因此,以剪力墙结构建筑施工技术为核心展开研究是极有必要的。剪力墙结构具备较强刚性的同时,兼具灵活性特征,能够基于实际建筑工程荷载能力实现稳定受力,并在剪力墙结构整体性作用下,实现内部结构受力平衡,对促进建筑稳定性、安全性起到极大的作用。
        1剪力墙结构设计优点
        1.1稳定性优好
        剪力墙结构设计在建筑结构设计中表现出了稳定性优势。当前阶段,社会经济得到了迅速发展,建筑数量也呈现出了急剧增长的态势。在进行结构设计时,为了尽可能节省土地资源,建筑高度也出现了快速增长态势。因此,这便对建筑结构稳定性提出了更高要求。就目前形势来看,将剪力墙合理应用到建筑结构中,能够有效提升整体建筑的稳定性,从而更好地保障人民居住安全。
        1.2安全性能高
        在开展任何一项活动时,都需要充分考虑到安全方面因素对其所产生的影响。长期以来,安全一直都是保障各项活动开展的前提和基础。为此,在建筑结构设计时,也需要充分考虑到建筑结构设计的安全性。如果能够在一定程度上有效提升建筑的稳定性,便会降低自然灾害对其产生的影响。借助到剪力墙结构设计的积极作用,能够有效提升整体建筑的安全性。在安全意识不断提升的背景下,更是需要认识到安全性能对其所产生的影响。尤其是在当前建筑性能更加完善的现在,不能过于追求建筑科技性,降低安全要求。
        1.3抗震性能好
        近年来,板块运动越来越活跃。相应的,这便会在一定程度上增加地质灾害发生率,尤其是在地震灾害方面。从其特点来看,具备了明显不可控性、难以预测性、破坏性较大的特点。如果在发生了地震灾害时,没有对其进行有效控制,更是会对周围地区居民正常生活和生命、财产安全造成极大威胁。然而有效利用剪力墙结构设计原则,便可以加强内部设计稳定性,从而有效提升建筑的抗震能力。具体来看,在抗震性能方面,其具备较高的承载力,当地震灾害发生时,能够降低对建筑的影响,从而保障人民生活稳定。
        2建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用
        2.1注重分析结构受力点
        首先,基于剪力墙结构形式特点,设计中必须注意剪力墙结构的延性设计,要采用相应的提高延性的措施,以增强结构抗倒塌的能力。其次,高层建筑轴向结构设计必须对建筑结构承受荷载的基本情况予以明确,高层建筑受竖向荷载和水平荷载的影响较大,而剪力墙能对横向及竖向荷载进行协调和抵抗,即使在高强度的水平荷载作用下也可将其侧移距离保持在合理范围内。
        2.2结构布置要点
        只有对剪力墙进行合理布局,才能体现该结构的作用,因此要根据建筑结构特点及建筑使用功能对剪力墙进行合理的选型布置。在设计中,剪力墙应尽量布置在建筑物端部、转角、平面突出及荷载较大的位置,如山墙、电梯间等。在对剪力墙布置时要保证双向均匀,保证合理的间距,为了减少地震作用下的扭转效应,应使平面的刚心和重心尽量重合。通过截面采用I、L、T型的组合墙形式,在布置中要尽量减少一字墙设计,短肢墙也不宜过多采用,以此达到剪力墙稳定性和延性的要求。


        2.3剪力墙厚度设计要点
        剪力墙结构墙厚设计与高层建筑稳定性设计相统一,设计人员要明确剪力墙厚度要求,采用合适的厚度设计,墙厚大于300mm时,则需要在端部中间设置钢筋,并沿墙肢方向设置箍筋,以满足剪力墙稳定性、刚度和强度的要求。另外,为了给后期建筑施工带来便利,在设计墙的厚度时,应以结构层高最小值来选取合适的剪力墙结构厚度;结构厚度确定后要对剪力墙结构支撑点进行明确,如支撑点可以采用剪力墙与剪力墙相交处及剪力墙与楼板交接处等;为了达到高层建筑结构的抗震要求,应以建筑层数及施工材料来加强底层结构设计,若建筑物处于地震频率较大区域,还应加强底部剪力墙结构厚度,以此提高建筑整体结构的抗震性能,达到剪力墙结构的抗震效果。
        2.4引入BIM技术辅助结构设计
        剪力墙结构住宅建筑的设计采用BIM技术,通过搭建构件模型,实现系统的集成与综合表达。根据结构的特点和建筑情况搭建BIM构件库,不断添加虚拟构件,打造标准化构件库。在结构深化设计和构件生产等方面,借助BIM技术,开展构件模拟和碰撞检测,实现对方案的优化,同时提供三维图纸,为设计成果的转换提供保障。传统的设计模式下,拆分设计产生的图纸量很大,修改面临很大的困难,而基于BIM技术的三维设计,修改时只需要进行参数的更改,软件便能够自动调整。从结构设计的层面分析,对设计的结构结合运用分析软件,例如风荷载、地震工况分析等,通过三维动态形式展现各种情况下建筑结构的表现,进而明确设计的不足和问题,进行设计的优化和调整。剪力墙结构建筑使用的叠合墙板和楼板等比较多,构件的设计标准化和制作标准化水平直接影响结构整体的质量和性能。因此基于BIM技术的设计能够助力标准化的实现,为构件生产和施工提供支持和保障,实现对建筑质量的把控。
        2.5做好细节把控
        结构设计比较复杂和烦琐,需要注重细节的把控。对于山墙墙体的设计,应注重竖向连接点部分的把控。一般而言,墙板安装作业结束后,通过连接的方式进行钢筋固定和墙板固定,增强整体的承载力,使用高性能的钢筋以及墙板增强承受能力。竖向连接后,要做好注浆的控制,增强墙板硬度和固定能力。对于墙板连接位置,合理选择施工工艺,实现对连接部位质量的有效控制,确保整个结构的质量和性能。
        3剪力墙结构设计中需要注意的问题
        3.1确保其数量的合理性
        根据相关调查和研究发现:建筑结构在施工设计过程中,会因为工程的需要和变化做出类型不同、针对性不同的剪力墙结构。但是,这并不意味着剪力墙越多,建筑物抗震能力就越高。在实际工作中,需要结合具体工作情况,对其进行合理化设计,结合不同剪力墙结构的不同作用,进一步提升建筑的整体性能。
        3.2对剪力墙结构进行持续优化
        在开展施工建设中,经常会受到外界一些其他性因素的干扰,因此,便需要设计人员结合实际情况,从工程具体需求角度出发,设计出更为科学、合理的施工方案。在设计之前,设计人员需要对施工现场进行多次考察和研究,防止无关因素的影响。
        结语
        总体来看,在人民需求不断增长背景下,传统的建筑结构设计方式已经很难满足现代化社会发展的需求。为此,在进行建筑结构设计时,需要从多方面进行综合性考虑,不仅要提升建筑整体的稳定性,同时还需要借助现代化技术的优势,使得最终建筑设计能更好地满足人民居住需求。在今后工作中,相关人员需要不断研究,结合具体工作需求,充分发挥剪力墙结构设计优势,有效提升建筑工程质量。
        参考文献
        [1]路民军.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用策略[J].居舍,2020(28):111-112.
        [2]韦一松.建筑结构设计中的剪力墙结构设计研究[J].住宅与房地产,2020(24):84+93.
        [3]刘建辉.建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用综述[J].居舍,2020(24):126-127.
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