有關建筑結構設計的研究論文
【摘要】隨著社會經濟的發展，建筑業高層建筑建設已成為一個主流的建筑體。如何在滿足設計樣式創新性的同時也做到最大程度的結構安全性。不斷更新建筑的結構設計以及具有更加合理的建筑模型將是未來建筑行業的設計目標以及發展方向。本文結合工作經驗主要針對剪力墻結構設計應用于建筑結構設計中相關問題進行研究。
【關鍵詞】剪力墻；結構設計；建筑結構設計；研究
現在，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對居住空間的需求越來越高。傳統的空間結構框架是相對嚴格的，空間分隔上也比較死板。在一定程度上已經不能滿足現代人們對于住宅的使用要求以及審美需要。在這種市場需求的“召喚”之下，純剪力墻結構被大量運用于高層建筑的結構設計當中。因為它不但可以滿足建筑空間結構的穩定性，同時也可以使室內空間的布局更加合理。它無論是受力特征還是變形的特征都與框剪結構十分類似，但是它在內力分配以及剛度分配上都比框剪結構更加的科學合理。這樣的結構形式不但可以減少投入成本同時也能保證建筑的功能性。
1剪力墻結構設計的計算原則
在對剪力墻結構進行設計時，不僅要立足于工程具體情況，還應該充分考慮建筑的科學性和合理性。通過計算對剪力墻整體結構進行優化后，還要兼顧其構件截面的合理性，并計算其內力和配筋，對計算結果進行分析后評估整體設計是否具有合理性。剪力墻結構設計要會涉及到很多方面的因素，比如剪力墻的結構類型、受力特征等，根據對這些特征進行分后作出簡單的計算。列如懸臂構件會受到水平力的作用，通過這個力的大小可以計算出墻的截面彎矩以及剪力。洞口會對整體墻產生影響，例如會導致一些開口度小的墻體發生應力偏移。針對這種情況，可以通過應力直線分布的計算方式對偏離進行修正。對于由一系列連梁約束的墻肢組成的剪力墻是聯肢墻。對于這種墻體的計算，一般采用連續化的計算方式或者是帶鋼域框架的方式進行計算（這里可以使用改進的反彎法簡化帶鋼域框架的計算）。剪力墻的豎向荷載通常是指剪力墻的結構自重以及樓面的負荷載重。豎向荷載不但會使連梁內部產生彎矩同時也在墻肢的內部產生了軸力。這些在進行剪力墻結構設計的時候都要根據剪力墻的受負荷載重的面積進行簡單的計算。相比上述的幾種剪力墻之外還有相對比較復雜的兩種剪力墻：有不規則洞口的剪力墻以及框支剪力墻。在計算時可以利用有限元法進行計算。
2剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用
2.1合理定位剪力墻
剪力墻的布置最好是雙向形的。一些剪力墻由于處于特殊的地質環境，要充分考慮其抗震性，因此在進行結構設計時要充分考慮對單向有墻的結構布置方式。對于一些常用的平面結構來說，比如矩形、L形和T形，其結構布置是沿著兩條軸線進行的。對于部分J角形和Y角形平面結構來說，其結構布置通常會沿著三個軸線方向進行。通過以上的論述可以看出，剪力墻的平面布置要求具有對稱性，而且受力要均勻。從而減少扭矩的現象。另一方面，剪力墻的抗側力的剛度要盡量的小一些。為了保證剪力墻的抗側力剛度以及其承載能力的充分發揮、最大程度增加剪力墻的可利用空間，剪力墻的間距也要注意不應該過密。這時候我們可以寄利用公式：T=（0。05—0。06）n來進行檢驗判斷。利用公式計算得出的T值如果跟模型計算得出的T值相比，前者明顯大于后者的時候，則表示剪力墻的數量偏多了。這時要童工減少剪力墻數量的方式或者是開一些洞來減少剪力墻的剛度。反之，則要適當的增加一些剪力墻。
2.2在剪力墻設計中的大墻肢處理
對于一些細高的剪力墻，由于其受到脆性剪力破壞的風險較大，因此在設計時會保證其具有相當的延性，避免后續因為剪力破壞導致損毀。當墻段的過短而且受彎產生裂縫的寬度較小時，會選擇墻體配筋的方法。在剪力墻的結構當中，由于樓層上的剪力較大，理論上一般應該選擇大墻肢來對其支撐。但是這些大墻肢在地震或者是受到強烈振動的時候，極易受到破壞。所以，為了盡量避免這種情況的發生：我們要做到以下幾點：第一，在施工的時候一定要開施工洞，工程結束后要再加砌填充墻。這樣做的話，從一定程度上來講就是將長墻肢變成了一個一個的短墻肢。第二，在結構設計計算的時候設洞，但在開工時仍用混凝土墻。但是這樣的計算方式會在一定程度上加大了其他小墻肢的配筋量。這種方式多用于不容易進行開洞的項目之中。
2.3剪力墻結構設計中的墻體配筋
剪力墻結構的最大特征就是“面廣量大”。因此，為了保證剪力墻的可靠性和安全性，減少成本浪費，在設計時要盡量把控好剪力墻的配筋數量。剪力墻的配筋也有嚴格的要求，內側一般放豎向的鋼筋，外側則放水平鋼筋。在進行配筋的時候一定要滿足設計計算時候的最小配筋率。如果使用雙向鋼筋網片的話，則可以大大的減少剪力墻的配筋量。剪力墻中的豎向鋼筋其最主要作用就是它的抗彎性。現在很多高層建筑中剪力墻的電算結構是構造配筋。但是在實際的配筋當中，邊緣構件中的鋼筋也是應該包括在了最小配筋率中的。剪力墻的配筋要嚴格執行墻肢豎向配筋的原則，盡量保證鋼筋放置于墻端部的邊緣位置，當豎向鋼筋數量多時，要評估剪力墻的抗弩強度與抗剪的強度的大小，通常情況下要保證前者小于后者。如果前者大于后者會導致其抗震性嚴重下降，這事可以減少豎向鋼筋的布置數量。
3結束語
隨著建筑技術的發展，剪力墻結構設計由于相比傳統的結構設計方式具有很多優點，在建筑結構設計中已經被廣泛應用。從設計方面考慮，高層建筑未來的發展會更加注重布置的合理性、成本低、結構形式創新，此外還會注重能否滿足大眾的生活需要、滿足安全性和使用壽命長等。但是，剪力墻的應用上存在一些缺陷，因此，工程設計師在進行剪力墻結構設計的時候，要結合自身經驗以及工程的實際情況、創新設計理念、科學合理地應用剪力墻結構，揚長避短。在保證建筑結構安全性的同時也要盡量滿足建筑結構的美觀性。
參考文獻
[1]李鵬，武超，武漢中心工程鋼板混凝土組合剪力墻總承包深化設計管理[J]。河北聯合大學學報：自然科學版，2013
[2]劉勛達，馮振鵬。剪力墻結構設計在建筑結構設計中的應用[J]。城市建設理論研究，2012（05）
[3]韓偉偉。關于剪力墻結構設計的探討[J]。城市建設理論研究，2010（4）
【建筑結構設計的研究論文】相關文章：
有關研究建筑抗震結構設計的論文11-28
高層建筑結構設計研究論文11-12
高層建筑結構設計特點研究論文11-23
混凝土建筑抗震結構設計論文11-28
建筑論文-結構設計經驗談03-03
移民會館建筑研究論文11-30
土木工程結構設計的抗震研究論文08-15
建筑結構設計中BIM技術的運用論文11-23
建筑施工中建筑材料管理研究論文11-14
建筑業成本控制研究論文11-29