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建筑工程中框支剪力墙结构设计问题探讨

作者:临沂鹏程木业  来源:http://www.jianliqiang.net  发布时间:2019-12-23 09:53     浏览次数 :

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  现阶段,高层建筑在城市中的数量逐年增长,且多聚集在城市的正中央,由于高层建筑本身具有的特殊性,通过应用转换层能在一定程度上满足高层建筑的需要,尽管转换层的引用带来了一定的好处,同时也有缺陷,在高层建筑当中,纵向结构构件是建筑的一个薄弱环节,同时这一构件还在面临地震等不可抗因素时具有较大的扭转效应,在这一构件上产生的扭转效应会影响到建筑整体,出现一系列较为复杂的结构反应,进而威胁到建筑的使用功能。因此现阶段在进行高层建筑的框支剪力墙结构设计过程中,往往要通过一系列严格的设计、分析、仿真和模型计算推导出薄弱环节并加以改善,从而在一定程度上延长高层建筑的使用寿命,确保其在后续使用过程中的安全性。
 

框支剪力墙结构


  框支剪力墙结构设计概述

  在现代高层建筑结构当中,框支剪力墙结构作为一种基础性的建筑结构被越来越多地布置在建筑结构当中。高层建筑工程的建设目的是为了满足居民对建筑的需要以及一定的美观要求,框支剪力墙在这一方面起着不容忽视的作用。在框支剪力墙结构设计过程中,转换构件的作用便显得尤为突出,框支剪力墙中的竖向构件是不连续的,这就阻碍了上层荷载向下层构件的传递,而转换构件可以在一定程度上改变自身内力重分配以维持上下荷载的传递,从而保证框支剪力墙的稳定性。因而在建筑工程的结构设计过程中,不仅要重视建筑结构的整体分析,还要对建筑的个别构件进行深入细致的计算分析,保证各个构件的应用都是恰到好处的,从而保证框支剪力墙的功能能顺利发挥出来。

  框支剪力墙结构设计问题探讨

  建筑工程中的转换层结构

  现代建筑为了满足人们的物质需求,往往具有多种功能,且具有较强的综合性,建筑通常在中上层设计小开间,大开间一般设置在下层部位,但如果从结构设计的角度来设计建筑,则两者的情况恰好相反,布置的时候采取与常规截然不同的形式才能最大限度地保障建筑的使用功能。因此,在结构设计的过程中,通常将强度较弱的框架布置在下部,刚度较大的剪力墙则被布置在上层,将相应的转换机构设置在合适的位置,通过该机构将上下层的不同结构衔接起来,使内力在上下层之间的传递更为通畅。转换层在上部剪力墙向下部建筑框架转换的过程中为建筑物的底层创造了较大的自由空间。另外,转换层位置的确定也与建筑的抗震能力息息相关,框支剪力墙结构上下内力的传递路线会在转换层处于较高位置时发生改变,这种改变会带来较为明显的刚度变化。

  框支剪力墙结构设计的要求

  1.竖向结构的布置

  高层建筑的竖向刚度突变多是由于竖立构件之间的转换引起的,当高层建筑遇到地震的时候,受力构件日益成为结构的薄弱环节,而要改进这一薄弱环节,就要重视框支剪力墙转换层上下层之间的等效刚度。在对剪力墙竖向结构进行布置的过程中,首先要确保底部自由大空间的刚度、延性和强度满足建筑的需要;对于转换构件而言,该构件在传力过程中应是简单直接的,尽量避免不必要的多级转换;另外,门洞的位置也需要在设计过程中加以考虑,为保证建筑的稳定性,门洞尽量避免出现在框支剪力墙转换梁上一层墙体或是中间支柱上;而要保证建筑的抗震性,就要适当提高转换层下部剪力墙和框柱的刚度。

  2.平面结构的布置

  对于框支剪力墙结构设计而言,在设计平面结构的过程中,要始终遵循简单、规则和均匀对称的原则。平面结构如果存在超长、超宽或其他不规则的现象就要设置温度伸缩缝,通过温度伸缩缝不仅能使不规则的平面结构具有整体性,还能充当抗震缝的作用。就近些年来我国在框支剪力墙结构设计应用过程当中,不规则的平面结构以及质量中心与刚度中心偏差较大的建筑当中,受地震的威胁会更大,所以在对框支剪力墙结构设计当中,要尽可能重合质量中心和刚度中心。

  3. 框支剪力墙结构设计的要点以及计算分析

  框支剪力墙结构作为一种较为复杂的空间受力体系,能在一定程度上满足建筑的不同功能需要,但是其各个环节又极为脆弱,一旦处理不当就会对建筑整体造成不可挽回的影响。随着不同类型建筑工程数量的增加,如何满足人们日益增长的物质需求成为相关行业发展的关键,在建筑行业的发展过程中,人们对建筑的关注点逐渐集中在建筑功能和美观度上,框支剪力墙结构的出现及应用在一定程度上满足了人们的需要,也得到了越来越多的重视。框支剪力墙结构的不同类型可以满足不同的工程概况和地基基础的需要,不仅能满足不同建筑的不同功能需要,还要符合国家相关行业规范。就现阶段高层建筑结构设计的现状来看,为了满足不同住户的不同需要,在转换层以上使用剪力墙结构,而局部剪力墙结构多应用于下层结构。

  如何设计出合理有效的框支剪力墙已成为建筑结构设计中的技术难点。因此,相关工作人员在开展设计工作之前不仅要熟悉相关行业标准,严格遵守行业标准,还能将理论知识与具体实际相结合,细致深入地分析剪力墙结构薄弱的环节,尽最大可能提高框支剪力墙结构的稳定性。同时还要关注框支梁框支柱配筋情况,充分利用三维模型分析,比对不同设计方案进而制定最为科学合理的设计施工方案,保证高层建筑的整体质量。

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