高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構設計的優化策略

高層建筑結構設計論文教授推薦10篇之第七篇:高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構設計的優化策略 摘要: 高層建筑中的鋼筋混凝土剪力墻結構是一種有顯著結構優勢的結構形式,其主要用來提升高層建筑抵抗地震水平力與風荷載力;诖,高層建筑設計人員較為重視對鋼筋混凝土
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高層建筑結構設計論文教授推薦10篇之第七篇:高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構設計的優化策略

  摘要:高層建筑中的鋼筋混凝土剪力墻結構是一種有顯著結構優勢的結構形式,其主要用來提升高層建筑抵抗地震水平力與風荷載力;诖,高層建筑設計人員較為重視對鋼筋混凝土剪力墻結構進行優化設計,并通過對剪力墻結構進行合理的設計,獲得了良好的應用成效。文章則基于高層建筑的具體質量要求對鋼筋混凝土剪力墻結構的設計要點進行分析。

  關鍵詞:高層建筑; 鋼筋混凝土剪力墻; 結構設計;

  鋼筋混凝土剪力墻結構是一種復雜程度較高、結構形式較為精密的結構形式,具體需要設置縱向剪力墻、橫向剪力墻以及樓蓋等,通過合理的布置保證建筑結構穩固并符合精細化設計要求。因而,對鋼筋混凝土剪力墻進行設計,需要設計人員對高層建筑的實際情況有充分的把握,以此實現科學的結構設計。

高層建筑結構設計

  1 高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構設計原則

  在對高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構進行設計時,設計人員應在了解設計要求的基礎上遵循相應的設計原則。具體應從保障建筑具有較強的承載力、材料具有良好的性能以及結構經經濟的合理性出發進行把握。首先,應從提升高層建筑抗震性能與承載力角度進行設計,保障建筑具有較高的安全性能;诖,設計人員需要充分考慮剪力墻剛度以及配筋率,并對剪力墻進行重點優化設計,把握好剪力墻的剛度與尺寸,控制好剪力墻數量,具體可對結構水平位移以及地震力進行精準控制。其次,要關注鋼筋混凝土剪力墻結構的材料性能,從實際優化角度出發,設計人員應盡量減少短、小肢墻的數量,同時要合理地對墻肢的長度差異進行控制,確保材料力學性能充分展現出來。最后,應保障設計出的結構具有較高的經濟效益。應從材料運用設計與合理處理剪力墻的開洞兩個角度出發進行設計。譬如,可以對部分短肢墻中箍筋和水平分布的鋼筋進行合并設計,可以將剪力墻盡量設計為長墻,從而有效減少結構洞,使建造成本處于合理的范圍內。

  2 高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構設計要點

  2.1 水平荷載設計

  高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構設計需要設計人員首先對建筑的水平荷載進行設計,要以剪力墻的結構水平達標為目的進行設計。因而,設計人員應結合結構自重和其他豎向荷載的關系進行初步結構圖像的設計,并進行精準的比值計算,在此基礎上可以對剪力墻整體結構的力學結構分布進行科學分析,從而確保高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構的水平荷載設計達到相應的平衡與參數設計要求。

  2.2 軸向變形控制設計

  設計人員在完成基本的對剪力墻結構的水平荷載的設計與控制之后,應對鋼筋混凝土剪力墻結構進行進一步的軸向變形控制設計。對于剪力墻結構而言,其產生荷載的主要因素即剪力墻的豎向自重,且荷載隨著剪力墻結構的增大而增大。因而設計人員需要關注剪力墻結構的豎向自重問題,在設計時要實現對剪力墻結構豎向荷載的合理設計,避免出現軸向變形。

  2.3 墻肢連梁設計

  在高層建筑的剪力墻設計過程中,設計人員需要關注墻肢連梁設計,確保連梁構件穩固,避免因遭到損壞而對建筑物的防震、抗震以及結構延性等方面產生不利影響。在上述要求下,結合具體的工程情況可知,設計人員應合理調整連梁的設計剛度,要避免人為加大連梁縱筋,確保連梁具備承受強剪弱彎值的能力。此外,在施工過程中,箍筋量可能會受到人為活動的影響而增加,設計人員應從降低箍筋出現遭到剪切破壞的力的角度,對連梁結構具體控制值進行精準設計。最后,在對連梁進行設計時,設計人員還要注重對連梁截面抗剪切性進行準確計算,當連梁比值大于2.5時,設計人員應采用設計比值乘增大系數范圍的方式,獲取精準的追蹤應用數值。

  2.4 結構布置設計

  從實際的高層建筑鋼筋混凝土剪力墻的設計狀況來看,常用的剪力墻結構布置方式為對稱布置,由此可以降低剪力墻結構出現扭轉效應的概率。而在具體的剪力墻結構設計過程中,設計人員常采用短肢剪力墻結構,該結構能夠顯著減輕結構質量,同時使剪力墻結構更加靈活。但是在對短肢剪力墻結構進行設計時,設計人員也需要關注其可能出現的弊端,應主動通過合理的設計來提升短肢剪力墻結構的抗震性。剪力墻本身是一種剛度較高的結構形式,設計人員需嚴格把控墻體剛度,使其整體剛度在限定標準內。

  2.5 邊緣構件設計

  鋼筋混凝土剪力墻結構在應用過程中涉及較多的構件,這就要求設計人員做好對各種構件的設計,同時要做好對邊緣構件的設計,即約束好邊緣構件。而對邊緣構件進行具體設計,首先要了解不同邊緣構件的實際作用,并結合施工現場的實際情況,確保設計出合適的邊緣構件施工技術方法。在具體設計時,設計人員應掌握箍筋和配筋的特征值,并結合墻肢長度,實現對構件尺寸和形態的精準控制,在提升邊緣構件設計合理性的基礎上確保構件整體設計水平達標。

  2.6 施工工藝方案設計

  鋼筋混凝土剪力墻結構會涉及較為復雜和專業的施工工藝,因而在設計階段,設計人員需要結合施工的具體要求進行施工方案的合理設計。尤其針對混凝土的澆筑這一施工工藝而言,在進行設計時,應從不同角度對該工藝的具體實施進行設計方向的控制。在實施混凝土澆筑工作時,澆筑人員首先要確保一次性澆筑完畢,因此設計人員需要對混凝土的澆筑流程、澆筑機具以及澆筑材料進行科學設計;炷恋臐仓俣确矫,設計人員則要根據澆筑質量的具體要求設置相關參數。而在整個施工設計方案中,還需要關注的設計要點有澆筑溫度、濕度控制與混凝土的后期養護。在設計方案中,針對上述要求,都要進行明示,具體包括混凝土入模溫度、混凝土降溫處理措施、混凝土內外溫差的具體控制措施以及混凝土的濕度養護措施等,由此可保證鋼筋混凝土剪力墻結構的主要部位保持穩固,并進一步體現設計的嚴謹性。

  3 結束語

  在當前的高層建筑結構設計活動中,人們較為關注對鋼筋混凝土剪力墻結構的設計,在設計時,設計人員在意識到其應用優勢的同時,也要關注通過合理的結構設計來降低其應用弊端出現的可能性;谶@一要求,設計人員應在遵循三個基本設計原則的基礎上對結構進行精細化設計,確保結構荷載合理、結構構件穩固以及結構施工方案的科學性,由此保證高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構發揮出應有的效益。

  參考文獻
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  [3]張亨通。高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構設計的思考[J].智能城市,2019,5(17):55-56.

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    徐銘.高層建筑鋼筋混凝土剪力墻結構設計[J].住宅與房地產,2020(06):81. 轉載請注明來源。原文地址:http://www.724462.tw/html/zhlw/20200424/8329419.html   

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