高层住宅结构中剪力墙的应用结构设计技术.docx

高层住宅结构中剪力墙的应用结构设计技术【摘要】在对剪力墙结构的特点进行分析的基础上探讨了当前常见剪力墙结构的主要形式。同时结合高层大空间住宅建筑结构的建设需求分析了剪力墙结构的实际应用技术措施对保证大空间住宅建筑的整体结构稳定性具有一定的意义。【关键词】剪力墙；大空间住宅；高层建筑随着人们对住宅建筑外部环境要求提高的同时对住宅内部空间的要求以及分割的合理性要求也在提升。为了满足各个家庭人口结构、生活需求、文化需要等的差别需要保证建筑内部空间较大且可改。而这与传统的建筑结构形式存在一定的冲突如何在满足大空间使用需求的同时保证建筑结构具有足够的强度和抗震性能是一个重要的问题。这时采用剪力墙结构是一个良好的解决方案。当前剪力墙结构在大开间住宅建筑中得到了一定的应用且技术逐渐成熟。因此探讨剪力墙结构的主要特点并分析其在大空间住宅建筑中的应用对推广剪力墙结构的广泛应用具有积极意义。1、剪力墙结构的优势建立墙结构的优势主要存在这样两个方面：①整体性较好由于剪力墙结构是整体向上的结构形式其具有整体性好、侧向刚度大的特点不但能够传递水平结构件传递过来的垂向载荷而且能够有效的抵御风载荷以及地震水平力的作用而且在高层住宅建筑遇到地震等作用时能够产生较好的变形能力；②施工工期较短剪力墙在建筑结构中能够充当传统框架式结构的梁柱作用而且其自身也能够作为建筑物的承重墙、隔墙等在增加建筑内部空间的同时还能够省却大量的传统梁、柱等结构构件使得建筑工程施工更加简便能够有效的减少模板施工工作量从而降低施工周期。2、常见的剪力墙结构类型根据剪力墙结构的形式可以将剪力墙结构分为纯剪力墙结构、框支剪力墙结构以及框架剪力墙结构三种基本类型。其中纯剪力墙结构就是指剪力墙构成的结构体系；而框支剪力墙结构则是在建筑底部位置需要大空间时在底层通过设置框架柱结构来替代剪力墙结构便于底层商业用途。但是这种结构所能够承受水平载荷的能力受限在地震频发的区域应该避免使用；框架剪力墙结构则主要应用于局部大空间结构中通过在局部使用框架结构的方式来替代剪力墙不但能够保证建筑结构的整体侧向刚度而且能够满足高层建筑局部大空间的使用需要使得建筑物空间结构呈现多样化趋势当前高层大空间住宅多采用该种剪力墙结构形式。3、基于大空间需求的住宅剪力墙构造技术措施3.1合理设置底层框架柱网在设计地层剪力墙的过程中必须对底层框架结构进行充分选择。在设计过程中为了保证地层剪力墙结构的整体稳定性最好选择全框架式作为基本结构若不能满足使用需要则可以适当选择框架形式的结构予以替代这时通常在处于内部横纵轴线的内外墙体当中建造对应的柱体使得其在纵向和横向两个方向上保持整体均匀性形成一个稳定的结构。同时底部框架结构设置的柱网不能过大通常保持在7.5m左右且框架梁的悬墙数不得超过一道。由于当前高层住宅建筑首层通常为商用或者架空层因此其跨度一般较大通常跨度对应的上层开间为4.2m+3.3m或者4.5m+3.3m该种设置形式基本能够满足上部建筑结构的开间需要且能够保证砌体结构的基本强度设计。在设置底部框架梁的横断面高度时其取值要保证在梁跨的1/5～1/8范围内在设计的过程中必须结合实际工程情况对柱网具体尺寸进行有效控制。若尺寸过大会使得后续施工过程中框架结构的梁断面和钢筋等超过载荷；若设置的悬墙数量过多则会导致结构问题加剧在设计过程中要引起注意。3.2对剪力墙结构进行对应的优化3.2.1空间结构合理在剪力墙结构中剪力墙宜沿主轴方向布置形成空间结构；抗震设计的剪力墙结构应避免仅单向布置剪力墙并宜使两个受力方向的抗侧刚度接近以使其具有较好的空间工作性能。剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大为充分利用剪力墙的能力减轻结构重量增大剪力墙结构的可利用空间墙不宜布置太密使其结构具有适宜的侧向刚度。3.2.2建立墙垂向刚度必须均匀为了确保剪力墙垂向刚度均匀必须保证剪力墙的墙肢截面简单且规整并使得剪力墙门窗洞口上下均匀对其并成列进行布置最后形成清晰的墙肢、连梁分割使得载荷应力整体分布更加均匀保证设计结果的安全可靠。在设置洞口的过程中应该尽量避免墙肢的刚度相差过大或者在洞口的布置过程中出现错洞、叠合错洞等问题并确保墙体内部的配筋以框架式结构形式设置。3.2.3针对长剪力墙采取对应的结构布局措施对于长度相对较长的剪力墙可以采取开设洞口或者将之分为若干长度段的墙段并且在没两端墙体之间使用弱连梁进行连接并保证每一个独立墙段的整体高度与截面高度比要小于2从而避免剪力墙因为脆性问题而导致剪力破坏。尤其是在住宅抗震设计过程中要避免在洞口和墙边两个洞口之间所构成