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摘 要:随着社会的发展和进步,人民生活水平逐渐提高,人口数量的增长对现阶段的建筑行业的要求加大。尤其是近几年城市化进程加快,人类居住面积不断多大,造成生态环境遭到破坏,自然灾害频发使人们的生命财产受到一定的威胁。特别是地震的频发导致建筑物倒塌造成的威胁更大,所以针对这一情况,对于建筑行业今后在建筑物抗震结构的建造受到多方关注。抗震墙结构的应用在一定程度上增加了建筑物的抗震强度,下面针对建筑结构设计中抗震墙结构的应用进行分析。
关键词:建筑结构设计;抗震墙结构;设计原则;墙肢
针对当前市场的变化趋势,建筑行业内部也进行了相应的改革和创新工作。其中对与建筑设计的创新在很大程度上对建筑行业的发展起到一定的推动性作用。在现阶段随着自然灾害对于人们生活造成的影响,对于建筑结构设计的要求增多。尤其是抗震墙结构的应用,保证了建筑的整体稳定性,而且具有一定的抗震性,极大的保障了人们的生命和财产安全不会受到自然灾害的威胁。抗震墙结构在建筑行业当中普遍成为剪力墙,一般由混凝土构成,是在建筑物中主要承受风的荷载或是地震造成的水平荷载和垂直荷载的墙体,防止整体结构剪力破坏。在现在混凝土建筑物中应用较为广泛。
1 抗震墙结构设计原则
抗震墙的整体结构为保证有良好的抗震性能和稳定性,一般针对抗震墙承受的水平荷载力、纵向荷载力以及风荷载力进行相应的设计。在正常情况下主要由墙肢和连梁两部分构成。所以为使抗震墙结构的整体效用能够完整的体现出来,需要针对抗震墙所受力的不同进行相应的设计,在设计时还需要遵守以下原则:
(1)高度和宽度进行严格的规范,对于目前的抗震墙结构来说,高度和宽度对于整体抗震墙的结构影响不大,最主要是中间结构的高度和宽度作用于支撑柱上,所以对于外形墙体的整体结构设计根据墙体的高度和宽度的比例,对其支撑柱的结构进行相应的设计,一般在比值不大于3时,对于整体的柱结构没有影响可以按照原来的设计进行施工;而当比值大于3并且在3到5之间时,根据双向受压结构的力的作用原理对其设计进行相应的修改,从而使整体的弹性和延展性符合规定。
(2)对于抗震墙结构的承受的承载力和弹性形变力较大,对于连接的平面外梁和抗震墙承受的力不相同,就会造成平面外梁一定程度的墙肢外弯的情况发生,根据此种情况应当避免抗震墙与平面外梁相連接,或是采取一定的措施减少平面外梁墙肢的弯曲程度。
(3)对于抗震墙的结构设计而言,主要设计方向根据墙体所受的水平作用力、垂直作用力以及墙体结构作用力,配合截面受剪承载力的计算,进行相应的设计工作,尤其要注意避免墙体承受的负载力过于集中的情况发生。
2 建筑结构设计中抗震墙结构的应用
2.1 抗震墙肢种类
按照高度与厚度比,可将抗震墙的墙肢分为一般抗震墙和短肢抗震墙。如果抗震墙高度超过其厚度7倍即高度与厚度比为8:1时,为一般抗震墙,短肢抗震墙中抗震墙的高度和厚度比则为6:1。按照抗震墙墙面开洞大小可将抗震墙的墙肢分为整截面抗震墙、整体小开口墙、连肢墙、壁式框架等,连肢墙或是开口较大,或是成列分部,受力特点与整体小开口墙类似;壁式框架有着很大的洞口尺寸,抗震墙的变形为剪切型,在受力特点方面与框架结构十分相似。
2.2 抗震墙的具体结构布置
在现阶段的建筑结构当中,由于高层建筑本身具有一定的特殊性,所以在高层建筑设计时抗震墙结构应用较为普遍。这要由于高层建筑在设计结构时,需要满足一定的稳定性和空间结构的需要,并且由于高层结构楼层较高的特殊性,在建筑结构设计当中要注意抗震结构的设计。为提高抗震的性能在抗震墙体设计时在重点抗震位置,注意抗震墙的纵向和横向墙体必须弹性形变能力接近,并且能够保证可以承受较高的承载力,并且只有在受力均衡的情况下,保障墙体的整体稳定性。尤其要注意部分截面抗震墙为了避免墙体弯曲,往往采用约束边缘抗震墙的结构类型,从而保证抗震墙整体的稳定性。这样的方法可以保证抗震墙在实际的应用当中能够承受较大的承载能力,由此在设计抗震墙机构时就要考虑墙体的实际承载力进行合理适当的结构设计。
2.3 抗震墙中大墙肢处理
抗震墙结构本身存在延伸性,所以在设计和施工中也需要具备相应的延伸特性,这将直接关系到抗震墙结构的整体性和耐久性。为了避免抗震墙结构出现脆性破坏现象,对于墙体长度较长的抗震墙,在设计时应在确保其满足承载力要求的基础上采用分层间隔方法设计,将抗震墙分隔成一定数量的均匀的独立墙段;对于墙体长度较小的抗震墙,其受弯产生的裂缝宽度就较小,这个时候可设置配筋,充分发挥墙体配筋的支撑作用。
2.4 抗震墙截面厚度和墙体配筋
相关规定要求抗震墙结构的厚度要根据抗震等级系数选取。为了保证抗震墙结构的抗震性、刚性和稳定性,一、二级抗震墙底部加强部位墙厚应大于200mm,大于层高的1/17,其他部位墙厚要大于160mm,墙端头无翼墙或暗柱的时候,墙厚要大于层高的1/12,但是这些规定不适用于低高层和八度地震区抗震墙结构的设计。控制抗震墙配筋有利于结构的安全性和工程的经济性,在1~3级抗震等级的抗震墙中,竖向、水平分布筋的最小配筋率应大于0.3%,部分框支抗震墙底部加强部位的配筋率要大于0.35%,上述配筋率比较适用于高层建筑的抗震墙结构设计;对于低层建筑、结构相对较矮小的建筑的抗震墙,其水平分布筋和配筋数量要适当增加。
2.5 连梁设计
抗震墙结构中的连梁是连接墙肢与墙肢之间的梁。当抗震墙受到水平荷载的时候,墙肢可能会出现扭曲情况,连梁装置则能够均衡墙肢的水平负荷力,改善墙肢受力状态,对墙肢起到了一定的约束和稳定作用。可见,墙肢之间的连梁对整个抗震墙结构都具有重要作用,在抗震墙结构设计中是不可或缺的环节,一旦设计失误或是不合理,必然会对抗震墙结构的设计带来不良影响。所以,在进行连梁结构设计的时候,设计师应按照相关规定适当折减连梁结构刚度和高度,适当增加其跨度,从而降低结构刚度,完善抗震结构的设计,缓解地震作用的对抗震墙结构的影响。
结束语
随着社会的发展和进步,对于建筑的结构设计,根据人民生活水平的提高以及实际生活的需要进行相应的设计。就目前建筑结构设计来看,由于环境恶化导致的自然灾害对人们的影响较大,所以针对这一情况,在建筑结构设计当中,根据环境因素的不同设计合理的建筑结构方案,从而提升建筑整体结构的稳定性,保证人们的生命健康安全。尤其是抗震墙结构的应用,在一定程度上将建筑的整体抗震性能有所提升,随着建筑行业的不断更新,相信以后会有更多的更安全的建筑出现在人们的生活当中,保证人们的安全为社会的顺利发展奠定基础。
参考文献
[1]秦莹.抗震墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导.2013.
[2]徐玲.抗震墙结构在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究.2013.
[3]辛雯等.剪力墙结构设计中若干问题探讨[J].城市建设理论研究,2011.
[4]胡金焱.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技创新与应用,2013.
关键词:建筑结构设计;抗震墙结构;设计原则;墙肢
针对当前市场的变化趋势,建筑行业内部也进行了相应的改革和创新工作。其中对与建筑设计的创新在很大程度上对建筑行业的发展起到一定的推动性作用。在现阶段随着自然灾害对于人们生活造成的影响,对于建筑结构设计的要求增多。尤其是抗震墙结构的应用,保证了建筑的整体稳定性,而且具有一定的抗震性,极大的保障了人们的生命和财产安全不会受到自然灾害的威胁。抗震墙结构在建筑行业当中普遍成为剪力墙,一般由混凝土构成,是在建筑物中主要承受风的荷载或是地震造成的水平荷载和垂直荷载的墙体,防止整体结构剪力破坏。在现在混凝土建筑物中应用较为广泛。
1 抗震墙结构设计原则
抗震墙的整体结构为保证有良好的抗震性能和稳定性,一般针对抗震墙承受的水平荷载力、纵向荷载力以及风荷载力进行相应的设计。在正常情况下主要由墙肢和连梁两部分构成。所以为使抗震墙结构的整体效用能够完整的体现出来,需要针对抗震墙所受力的不同进行相应的设计,在设计时还需要遵守以下原则:
(1)高度和宽度进行严格的规范,对于目前的抗震墙结构来说,高度和宽度对于整体抗震墙的结构影响不大,最主要是中间结构的高度和宽度作用于支撑柱上,所以对于外形墙体的整体结构设计根据墙体的高度和宽度的比例,对其支撑柱的结构进行相应的设计,一般在比值不大于3时,对于整体的柱结构没有影响可以按照原来的设计进行施工;而当比值大于3并且在3到5之间时,根据双向受压结构的力的作用原理对其设计进行相应的修改,从而使整体的弹性和延展性符合规定。
(2)对于抗震墙结构的承受的承载力和弹性形变力较大,对于连接的平面外梁和抗震墙承受的力不相同,就会造成平面外梁一定程度的墙肢外弯的情况发生,根据此种情况应当避免抗震墙与平面外梁相連接,或是采取一定的措施减少平面外梁墙肢的弯曲程度。
(3)对于抗震墙的结构设计而言,主要设计方向根据墙体所受的水平作用力、垂直作用力以及墙体结构作用力,配合截面受剪承载力的计算,进行相应的设计工作,尤其要注意避免墙体承受的负载力过于集中的情况发生。
2 建筑结构设计中抗震墙结构的应用
2.1 抗震墙肢种类
按照高度与厚度比,可将抗震墙的墙肢分为一般抗震墙和短肢抗震墙。如果抗震墙高度超过其厚度7倍即高度与厚度比为8:1时,为一般抗震墙,短肢抗震墙中抗震墙的高度和厚度比则为6:1。按照抗震墙墙面开洞大小可将抗震墙的墙肢分为整截面抗震墙、整体小开口墙、连肢墙、壁式框架等,连肢墙或是开口较大,或是成列分部,受力特点与整体小开口墙类似;壁式框架有着很大的洞口尺寸,抗震墙的变形为剪切型,在受力特点方面与框架结构十分相似。
2.2 抗震墙的具体结构布置
在现阶段的建筑结构当中,由于高层建筑本身具有一定的特殊性,所以在高层建筑设计时抗震墙结构应用较为普遍。这要由于高层建筑在设计结构时,需要满足一定的稳定性和空间结构的需要,并且由于高层结构楼层较高的特殊性,在建筑结构设计当中要注意抗震结构的设计。为提高抗震的性能在抗震墙体设计时在重点抗震位置,注意抗震墙的纵向和横向墙体必须弹性形变能力接近,并且能够保证可以承受较高的承载力,并且只有在受力均衡的情况下,保障墙体的整体稳定性。尤其要注意部分截面抗震墙为了避免墙体弯曲,往往采用约束边缘抗震墙的结构类型,从而保证抗震墙整体的稳定性。这样的方法可以保证抗震墙在实际的应用当中能够承受较大的承载能力,由此在设计抗震墙机构时就要考虑墙体的实际承载力进行合理适当的结构设计。
2.3 抗震墙中大墙肢处理
抗震墙结构本身存在延伸性,所以在设计和施工中也需要具备相应的延伸特性,这将直接关系到抗震墙结构的整体性和耐久性。为了避免抗震墙结构出现脆性破坏现象,对于墙体长度较长的抗震墙,在设计时应在确保其满足承载力要求的基础上采用分层间隔方法设计,将抗震墙分隔成一定数量的均匀的独立墙段;对于墙体长度较小的抗震墙,其受弯产生的裂缝宽度就较小,这个时候可设置配筋,充分发挥墙体配筋的支撑作用。
2.4 抗震墙截面厚度和墙体配筋
相关规定要求抗震墙结构的厚度要根据抗震等级系数选取。为了保证抗震墙结构的抗震性、刚性和稳定性,一、二级抗震墙底部加强部位墙厚应大于200mm,大于层高的1/17,其他部位墙厚要大于160mm,墙端头无翼墙或暗柱的时候,墙厚要大于层高的1/12,但是这些规定不适用于低高层和八度地震区抗震墙结构的设计。控制抗震墙配筋有利于结构的安全性和工程的经济性,在1~3级抗震等级的抗震墙中,竖向、水平分布筋的最小配筋率应大于0.3%,部分框支抗震墙底部加强部位的配筋率要大于0.35%,上述配筋率比较适用于高层建筑的抗震墙结构设计;对于低层建筑、结构相对较矮小的建筑的抗震墙,其水平分布筋和配筋数量要适当增加。
2.5 连梁设计
抗震墙结构中的连梁是连接墙肢与墙肢之间的梁。当抗震墙受到水平荷载的时候,墙肢可能会出现扭曲情况,连梁装置则能够均衡墙肢的水平负荷力,改善墙肢受力状态,对墙肢起到了一定的约束和稳定作用。可见,墙肢之间的连梁对整个抗震墙结构都具有重要作用,在抗震墙结构设计中是不可或缺的环节,一旦设计失误或是不合理,必然会对抗震墙结构的设计带来不良影响。所以,在进行连梁结构设计的时候,设计师应按照相关规定适当折减连梁结构刚度和高度,适当增加其跨度,从而降低结构刚度,完善抗震结构的设计,缓解地震作用的对抗震墙结构的影响。
结束语
随着社会的发展和进步,对于建筑的结构设计,根据人民生活水平的提高以及实际生活的需要进行相应的设计。就目前建筑结构设计来看,由于环境恶化导致的自然灾害对人们的影响较大,所以针对这一情况,在建筑结构设计当中,根据环境因素的不同设计合理的建筑结构方案,从而提升建筑整体结构的稳定性,保证人们的生命健康安全。尤其是抗震墙结构的应用,在一定程度上将建筑的整体抗震性能有所提升,随着建筑行业的不断更新,相信以后会有更多的更安全的建筑出现在人们的生活当中,保证人们的安全为社会的顺利发展奠定基础。
参考文献
[1]秦莹.抗震墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导.2013.
[2]徐玲.抗震墙结构在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究.2013.
[3]辛雯等.剪力墙结构设计中若干问题探讨[J].城市建设理论研究,2011.
[4]胡金焱.浅谈剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].科技创新与应用,2013.