文档介绍：高层建筑剪力墙结构设计优化探究
高层建筑剪力墙结构设计优化探究
【摘要】随着社会经济的快速发展,高层建筑物开始在社会的各个角落拔地而起。而高层建筑物的施工建设对其设计方案具有非常高的要求。尤其是剪力墙的结构设计,更是整个设计方案中的一大要点。鉴于此,本研究讨论了一些筑剪力墙结构设计优化的方法,为设计人员提供简单的参考。
【关键词】高层建筑剪力墙结构优化设计
剪力墙是建筑物非常重要的承力结构,特别对于高层建筑来说,它的结构设计关乎整个建筑的安全性与稳定性。但是,很多设计者为了保证剪力墙的可靠性而往往把它设计的十分复杂,结果反而使其的性能有所下降。因此,必须采取一些可行的方式优化它的结构设计。
1. 高层建筑剪力墙结构设计优化的一些方法
高层建筑剪力墙是整个建筑结构中重要的承力结构,它一般会受到其他结构部分的水平拉力、纵向压力等作用,同时具有较大的横向刚度。因此,设计剪力墙时,应根据各型墙体的特点,并与实际的工程背景相结合,对高层剪力墙结构的优化进行认真研究是有必要的。从实际工程设计以及工程建设方面来看,剪力墙的优化设计主要包括剪力墙的分布密度、分布位置、施工层数以及抗震性、抗压性、抗拉性等几个主要方面。

剪力墙结构的空间布置是其结构优化设计的重要方面,其原因在于,倘若它的空间布置处在非常合理的位置的情况下,就可以在一定程度上简化其整体结构(如重量、体积等),且可以有效地减少其数量。在具体进行空间布置时,剪力墙尽可能布置在结构周边外围护墙位置,在结构中部宜减少剪力墙的布置量,且各墙肢布置时应使用整体式铸造结构,并使用强度大的混凝土结构,以尽量较少其外部构建,简化其整体结构,从而获得获得满足规范要求的抗侧、抗扭刚度。同时,在剪力墙连续转折及小墙垛布置时,宜使用转折处平滑过渡、小墙垛适当削平等施工设计方案,以减小其对外缘构件的影响。
. 剪力墙的内部构造的优化设计构造
剪力墙的特点是平面外刚度及承载力相对很小,而平面内刚度及承重力大,这就要求在剪力墙的结构设计及施工时对弯矩进行适当的控制,具体做法是精确地计算墙体受力分布,从而决定弯矩的角度以及曲度。而在剪力墙中抗震墙的的结构设计中,应当满足墙肢轴压比限值界线值时可按规定设置构造边缘构件,一般剪力墙墙体配筋要求是水平钢筋放在外侧,竖向钢筋放在内侧,在钢筋的选择是,尽量选择韧性好延展性稍强的钢筋,并注意铺设的密度;除此之外,还应该在剪力墙的顶部设施是适当大小的暗梁,从而满足连梁、框架梁纵筋及剪力墙竖向钢筋锚固需要,并且按照实际需求配置纵筋和箍筋,并将接缝焊接紧密,从而在内部实现剪力墙的结构优化(在满足施工要求的情况下)。

有些时候,剪力墙会承载一些横梁、楼板等结构,而会在墙体上设置一些开口。而开口的开凿无疑会影响到剪力墙整体的性能。而为了弥补这种性能上的损失,设计人员往往会增加一些附属结构来进行弥补。但是这些结构会在一定程度上使得剪力墙结构复杂化。为了解决这个“矛盾性”问题,可以采取一些优化方案,如对于小开口的整体墙,因洞口的影响,墙肢间不是直线应力分布,但偏离不大,在整体墙计算方法的基础上可加以修正;在对抗震性能的结构设计时,则应当尽量避免在洞口与墙边或两个洞口之间形成墙肢截面,并可以设置一