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高层建筑结构中短肢剪力墙的设计与发展

李艳标
  
安家(建筑与工程)
2022年7期
江苏嘉淮建设工程有限公司 江苏省 徐州市

摘要:随着高层建筑数量的日益增多,传统的框架结构已经无法满足高层建筑工程行业的发展需求,而这也就要求了施工人员和设计人员能够探究更加科学合理的结构体系。在这种背景之下,短肢剪力墙应运而生,切实有效的推动了当代高层建筑结构行业的发展,本文就将对高层建筑结构短肢剪力墙的设计与发展进行深入分析和探究。

关键词:高层建筑结构;短肢剪力墙;设计;发展

一、高层建筑结构之中短肢剪力墙的概要

短肢剪力墙在高层建筑结构之中是其高度与厚度的比值在5到8之间的结构体系,总体厚度在200毫米以上,其有着较为良好的承载能力和变性能力,在设计之中应该充分考虑到其本身的性能优势,对其进行科学合合理的设计,在设计过程之中,应该对高层建筑物用户的安全性需求进行综合分析,不断提升设计的优化性和完善性,才能达到技术英勇的预期要求。在设计之中,其平面布局以Z字形、T字形、L字形和十字形为主,这些结构下的剪力墙结构墙肢较短,要尽可能提升结构的对称性和均匀性,确保其刚度和抗震性能达到预期要求。而在地震状态之下,短肢剪力墙的墙肢也会呈现出受弯情况,因此其本身有着较为良好的延展性能。然而这里要注意的是,短肢剪力墙如果设置的过多,会导致建筑物总体的抗震性能下降,因此应该对短肢剪力墙的设计和应用进行科学的论证和分析[1]。

二、高层建筑结构中短肢剪力墙结构的主要特点

(一)结构特点

在高层建筑设计之中,短肢剪力墙的结构参数较为明确,结构体系之中的性能优势也较为显著,有着力学性能良好,符合更多用户使用需求的特点,其稳定性更强,结构安全性更强,是满足用户使用需求的关键所在。相比于框架剪力墙结构而言,短肢剪力墙的性能优势更加明显,形式更符合多元化的要求,灵活度更高,在设计之中可以以非传统的柱状结构以及连接方式进行设计,从而使整体结构体系符合抗震性能的要求。在高层建筑结构设计之中,总体设计活动的开展更依托于建筑结构体系本身的性能,而短肢剪力墙的结构性能更加优越,相比于传统的结构体系更加安全、方便、灵活、高效,这也是其能够广泛应用到高层建筑结构设计之中多个关键所在。施工设计人员在设计过程之中也应该结合其本身的结构特点,做好结构调整和优化工作,以提升安全性为前提,确保其本身的力学性能优势得到充分发挥,才能达到近一步提升设计有效性的预期要求。

(二)设计特点

在高层建筑结构设计之中,其本身设计就有这较为灵活的特点,因此可以选择不同的短肢剪力墙设计方案,通过多种行之有效的布局,达到不同用户的使用需求,同时也将起到竖向承载和对楼盖进行制成的目的。

(三)受力特点

短肢剪力墙有着受力分布较为均匀的特性,通过平面结构的分布设计,能够确保墙体转角更加稳定,从而使短肢剪力墙形成结构更加紧密的整体。在缺乏短肢剪力墙分布的部位,往往会使用填充墙,在转角部位短肢剪力墙也能够承载更大的刚度和荷载,在分隔墙位置的布置之中,应该引入竖向构件,防止对建筑物总体的使用功能造成过大的影响。短肢剪力墙的适用性更强,可以结合建筑物的总体要求,对其位置加以灵活的布置,其尺寸也可以结合建筑物的总体要求进行优化和完善,结合高层建筑物总体的抗侧力加以计算和确定,而剪力墙结构的具体尺寸和位置关系,也将对层间结构的力学性能造成一定的影响。短肢剪力墙结构的受力较为灵活,可以应用的方案相对较多,因此也能更好的满足高层建筑物的性能需求。在短肢剪力墙结构设计的过程之中,可以在同一平面布置多个连梁和剪力墙,从而使建筑结构更具隐蔽性,确保建筑平面更具美观性,在实际施工活动开展之中,可以结合减缓侧向位移的设计目标,对高层建筑竖向结构区域进行科学的划分,通过短肢剪力墙的合理运用,确保建筑结构的总体性能得到有效提升[2]。

三、高层建筑结构中短肢剪力墙设计要点分析

(一)技术要点分析

要根据高层建筑本身的特点对于实际设计的多种参数加以明确,其核心的高度确定应该以高层建筑本身的性能要求为主体加以确定,不断丰富设计要求,融入更加先进的设计理念,遵循实事求是的根本原则,确保设计符合施工的具体要求,才能切实的达到预期的抗震要求,减少多种资源的浪费问题。其次,短肢剪力墙的空间布局应该更加科学合理,在位置设计之上,要从高层建筑本身的建筑目标出发对剪力墙结构的具体进行合理的设计,对多种材料的使用进行分析,提升短肢剪力墙技术英勇的严谨性,确保短肢剪力墙符合对称、均匀的分布要求,确保整体方案设计更加完善可行,确保短肢剪力墙整体的受力达到预期标准。而在剪力墙连梁设计之中,也应该确保剪力墙连梁本身的力学性能,确保剪力墙连梁不会因为屈服强度被破坏出现力学平衡被破坏的情况。除此之外,也应该要考虑短肢剪力墙的抗震能力,在不改变原有框架体系的情况下,对民用建筑结构进行优化和完善,提升上层结构与下层结构的协调性,根据中心剪力墙的构造,提升短肢剪力墙的适用性和设计完善性,从而确保多种施工工艺流程的有序应用[3]。

(二)抗震设计要点

高层建筑结构之中,需要对剪力墙结构设计墙洞,同时也应该考虑到技术要求,对于抗震能力相对不足的位置,要通过合理的性能设计满足其本身的设计要求,而为了确保不同方向的力学指标都能符合预期,应该对剪力墙结构进指标平衡设计,提升各个部位与墙体的联系性,保持其翼缘方向的一致性,确保剪力墙结构之中可能出现的多种问题得到合理的规避,同时也要确保墙体布置的均匀性和有效性,进一步减少轴应力,不断提升结构的完善性,减少孔洞出现错位的几率,从而使抗侧力能够达到预期要求,进一步强化高层建筑结构设计的完善性和全面性,充分发挥出短肢剪力墙本身的性能优势,为使用者带来更加良好的使用体验。同时也要确保墙体具备较强的抗震性能,确保结构本身的刚度达到预期要求,防止建筑结构受到地震的影响,防止结构变形问题的产生,同时也要确保轴压比在不断降低,保障墙肢厚度和配筋厚度达到预期的标准和要求,切实有效的提升高层建筑结构的抗震性能。

(三)模板施工技术要点

在模板施工之中,作业人员也应该从图纸方案的本质需求出发,结合施工现场的调研成果进行设计活动,对于模板进行更加有效的设计,提升作业的安全性,提升施工技术应用的灵活性,更好的解决施工之中可能存在的多种问题,确保模板作业更加安全,在施工活动开展之前,会存在着更多的接头施工作业,因此要确保接头得到行之有效的处理,进一步提升模板的严密性,防止对后续混凝土振捣效果造成不良的影响,对于接头要进行统一的处理,保障后续连接过程的完善性,尽可能选择一次性成型的模板,减少在浇筑施工之中因为拼缝问题对施工质量造成的不良影响,确保短肢剪力墙施工质量达到预期要求,促进施工作业水平的有效提升[4]。

四、结束语

在高层建筑结构设计之中,短肢剪力墙的设计是较为重要的组成部分,施工人员和设计人员应该将思考重点放在如何充分发挥段子建立强技术优势之上,因此需要设计人员进行合理的平面布置,并通过严谨的计算优化短肢剪力墙结构,同时以更加合理的施工工艺流程开展施工作业,确保短肢剪力墙抗震性能的到显著提升,为我国高层建筑工程行业的全面发展提供有利的保障。

参考文献

[1]吴鸿远. 浅析高层建筑结构中短肢剪力墙的设计和发展[J]. 建筑与装饰,2021(14):20,22.

[2]孙曼. 高层建筑结构中短肢剪力墙的设计和发展[J]. 现代物业,2021(1):63.

[3]陈晓宇. 高层建筑结构中短肢剪力墙的设计和发展[J]. 百科论坛电子杂志,2021(10):2438.

[4]段方春. 浅谈短肢剪力墙结构在小高层建筑中的设计与应用[J]. 建筑工程技术与设计,2015(20):415.

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