关于剪力墙结构设计的分析

关于剪力墙结构设计的分析摘要：本文分析了当代建筑结构抗震设计的总体思路，讨论了当代建筑结构中加强延性能力抗震设计原则，阐述了我国当代建筑结构的抗震设计原则存在的不足，提出了当代建筑常用的抗震设计分析法。关键词：剪力墙；结构设计；分析中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：随着社会的发展、经济水平的提高,高层建筑将如雨后春笋般出现,剪力墙结构因其抗侧刚度大,能有效地减少侧移,且具有较好的抗震性能,因而被广泛应用于多层和高层钢筋混凝土建筑中。所以,在剪力墙设计中,要根据其受力的特点,充分掌握和了解其受力特点和破坏机理后,并选择合理的布置形式,正确掌握计算分析方法,建筑的结构设计才能更加安全、适用、可靠、经济,剪力墙亦将在多、高层的住宅中有着广阔的发展前景。1当代建筑结构抗震设计总体思路建筑结构屈服水准地震作用的选择与确定某地区的地震强弱指标值是该地面的峰值加速度，该指标必须具有统计意义，之后根据地震力降低系数R，总结出不同设计用地面运动加速度，以达到实现建筑结构强度设计的目的，并确定建筑结构的水准。保证R的对应延性能力这一保证措施主要有内力调整以及抗震构造。当代建筑结构的抗震设计理念主要是以研究建筑结构的非弹性性能为基础而建立的，其含义是根据滞回规律以及地面的运动特征，反映建筑结构屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。如果R取较大值，也就是地震作用比较小，那么就对建筑结构的延性有更为严格的要求；如果R取较小值，即在地震作用比较大的情况下，就可以放松关于建筑结构延性的要求。1.1高层建筑剪力墙结构设计中应注意的问题1.1.1剪力墙结构的坑侧刚度不宜过大，若坑侧刚度多大，则剪力墙结构的周期会相应的变小且建筑受地震影响也较大。1.1.2同一建筑中剪力墙结构墙体不宜过多，若墙体越多，则建筑物自重会增大且建筑物受地震影响也越大，同时还会造成过多不必要的浪费。1.1.3由于剪力墙结构的墙体大多数都是构造配筋，为避免结构延性差，剪力墙结构墙体的构造配筋不宜太低1.1.4剪力墙结构设计时应满足规范中关于结构水平位移和地震力的要求。因此，设计者只有结合工程实践经验，在实际工作中有所判断，在剪力墙结构设计时将地震力和结构水平位移控制于规范中的合理范围内，同时还应对结构的配筋和内力做进一步检查，才能达到建筑物安全性、适用性、经济合理性的目的。1.2高层建筑剪力墙结构优化设计中含钢量分析根据现行结构设计规范，钢筋混凝土构件的最小含钢量应满足剪力墙端部加强区的暗柱、端柱、翼柱的构造配筋、连梁配筋以及剪力墙分布钢筋的配筋三方面要求。以高层剪力墙住宅建筑为例，其中剪力墙结构构件的合适含钢量符合现行结构设计规范。该建筑物选用了泵送商品混凝土作为混凝土原料，然而这种原来存在收缩率和水灰比都较大的情况，因此，为满足规范要求，我们应根据实际情况结合经我国多年设计和成功施工的剪力墙结构统计出的合适的含钢量及单位面积钢筋量来选取适宜的含钢量。2剪力墙结构建筑优化设计分析高层建筑剪力墙结构优化设计的方案有很多种，而在整个建筑中其经济性受建筑的结构体系、采用材料、构件截面等影响很大，因此，在优化方案设计时必须选择最适宜的结构形式才能保证建筑结构的安全可靠度及降低工程造价。对于一套剪力墙结构高层建筑物，只有优化其剪力墙结构设计，技术应用得当，使结构受力均衡、结构可靠度一致及整套建筑任一结构都能同时发挥最大作用，才能达到建筑物安全、经济、适用的目的。但是，在不同方向的水平荷载作用下，剪力墙具有对称性的特点。而忽略剪力墙对称性特点设计出的结构会造成相当大的浪费且存在一定的不安全性。因此，为节省工程造价，提高收益，同时增加结构的安全可靠性，在设计中应调整剪力墙的布置使剪力墙对称。此外，当设计人对某种结构概念理解不全时，其设计出的结构也会造成极大的浪费。因此，设计人在设计之前应吃透某种结构概念，正确把握结构概念，避免不必要的浪费。3我国当代建筑结构的抗震设计原则存在的不足我国的建筑结构抗震设计，学习借鉴了全球各国的先进抗震研究成果，并形成了本国独特的抗震设计原则。其中多数内容十分符合当代抗震设计理念，然而，也存在着不妥之处，需要进一步调整。在相关规范内容的方面，我国有关部门对抗震规范的了解与国外相比存在比较大的差距。以上介绍的抗震设计原则都符合相关规律。但是，在我国，目前地震作用降低系数的取值基本上是具有一定规范的，为2.81，同时也赋予小震一个统一的统计意义，以便结构截面承载能力设计以及变形验算。除此之外，基本延性的要求上也没有按照R-关系进行，而是根据抗震等级进行划分的，而抗震等级在实质上取决于烈度分区。从而造成同一R没有对应同一，以此制定出的抗震措施，并不符合R-的对应关系。此设计原则会导致低烈度区的延性要求会相应的偏低。4当代建筑常用的抗震设计分析法在抗震理论不断发展的同时，抗震设计分析法在研究与设计领域层出不穷。当代建筑结构的抗震设计中，必须要确定地震作用值，以为内力组合与截面设计提供数据。自从我国建筑结构抗震原则提出后，全球抗震学术界正不断的获得新的成果。比如建筑界进行很多钢筋混凝土构件的抗震性能试验；利用激素发展的信息技术编制了非常精确的非线性动力反应程序；至于设计方法，也抛弃了传统单一的抗震设计方法，而采用新型的性能和位移较好抗震设计理念。5结语随着社会经济的迅速发展，安全、经济、适用是人们对建筑工程设计提出的三大要求，即高层建筑在保证安全的前提下，应尽可能满足住宅经济性、适用性，不影响市场销售情况和未来使用者的居住质量。因此，其在高层建筑结构设计中的应用也越来越多。而如何做好高层建筑剪力墙结构的优化设计是结构设计人员需不断探讨的难题。剪力墙结构具有刚度大、整体性好、钢材用量少、节能环保等特点，剪力墙外观整齐，且在高层住宅中开间较小，分隔墙较多，一般采用现浇剪力墙的方式，所以剪力墙结构建筑物承重墙比传统多层砌体结构要少点，较经济，因此，现浇剪力墙结构是目前高层建筑物采用最多的一种方法。剪力墙结构高层建筑在进行结构设计时应重视概念设计，认真调整各项技术参数，对结构设计进行反复优化设计，直到剪力墙结构设计达到相对较优的结构。同时，高层建筑剪力墙结构设计计算时应满足以下几点原则：楼层最小剪力系数的调整原则。楼层层间最大位移与层高之比的调整原则。楼层间的剪切变形及扭转变形是一般高层建筑的重点。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比的调整原则。Tt与T1之比应根据高规第4.3.5条规定小于0.90。另外，应明确对高层建筑剪力墙结构设计优化的目的，即在保证整个结构安全可靠的前提下在做到经济合理，而不是减少原有安全储备，降低工程造价。建筑结构的抗震设计原则经过多年的创新与完善，已经取得了较大的成就，但是，当代建筑结构的抗震设计中也存在一些问题，因此我国抗震设计原则应不断完善，弥补自身不足，促进建筑结构整体的发展。参考文献：1郭靳时,孔枫,孙健；结构隔震设计方法与应用J；吉林建筑工程学院学报；2008年01期.2董艳英；阻屈耗能支