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摘要：短肢剪力墙因其有利于住宅建筑布局，进一步降低结构的重量，从而减少和成本的上层建筑的基础，另外，短肢剪力墙结构的可灵活设置，为空间建筑的产生和大范围应用提供了技术支持。此外，由于剪力墙数量较少，钢筋混凝土的使用也显著降低，使建筑物自重相对减少，并减少在水平方向地震作用。短肢剪力墙由于以上诸多优势受到建筑开发商的欢迎，逐渐得到了较为广泛应用。
关键词：短肢剪力墙；高层建筑；结构设计
1.短肢剪力墙结构的布置原则及特点
1.1短肢剪力墙主要布置在房间间隔墙的交接处，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾。墙肢的数量要根据具体的抗侧力要求进行确定，不能过多或过少，主要视抗侧力的需要而定，以免结构过刚或者过柔。
1.2短肢剪力墙应该尽量均匀布置，以保证建筑物的刚心和质心相一致，避免在地震中发生扭转。
1.3在结构布置方面灵活性及可调整性大，可选择的方案较多，较易处理楼盖的支承，使其形成成片的联肢抗侧力结构。
1.4当水平荷载较大时或者建筑物造型不规则时，应该在平面外各角点及边缘处布置短肢剪力墙来满足结构平面刚度的要求和加强结构的整体性。
1.5为了避免墙肢凸出各间隔墙表面。墙肢一般不宜过厚。根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。
2.高层建筑中短肢剪力墙结构的经济性与适用性
在建筑工程中，建筑结构的经济性与适用性也是必须考虑的重要因素，以某高层住宅小区的两栋建筑为例，其中一栋建筑结构形式为异形框架结构，另一栋为短肢剪力墙结构。将两栋楼的结构进行对比，通过比较分析可以短肢剪力墙结构具有侧向位移小、刚度大的特点。而从用钢量以及混凝土用量进行对比可以得出以下结果：
①用钢量：短肢剪力墙的墙柱的用钢量为35.5kg/m2，而异形框架的墙柱用钢量则为30.7kg/m2，异形框架较为经济；梁的用钢量短肢剪力墙为3.13kg/m2，而异形框架的则为18kg/m2，短肢剪力墙大大少于异形框架。
②混凝土用量：短肢剪力墙的墙柱的混凝土用量为0.185m3/m2，而异形框架的墙柱混凝土用量则为0.081m3/m2，短肢剪力墙稍微多0.1m3/m2；梁的混凝土用量，短肢剪力墙为0.023m3/m2，而异形框架的则为0.045m3/m2，短肢剪力墙比异形框架较少。
由此可见短肢剪力墙结构在成本上比异形框架结构要少，而且可以使材料的性能得到充分发挥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时经过实际的使用也证明了短肢剪力墙的结构在高层建筑中的运用是成功的，在适用性方面有着很强的优势。由此可见，无论是其经济性还是适用性，短肢剪力墙都有着良好的应用优势。
3.高层建筑中短肢剪力墙结构设计要点
3.1短肢剪力墙体系主要抗侧力结构筒体（或长墙）一般利用楼、电梯间，筒体要有足够的刚度，其平面尺寸不宜过小，要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%，形成多道抗震防线。为了确保水平力可靠传递，核心区楼板适当加厚，与核心筒相连的连梁按强剪弱弯设计。
3.2截面尺寸要适当，短肢墙受力以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，其截面尺寸要适当，墙肢截面高度与厚度之比宜在5～8左右为好，且墙厚不小于200mm，当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时，应按柱的要求进行设计，短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，因其延性更为不利，因此轴压比限值要相应降低0.1。
3.3高层短肢剪力墙结构在水平力作用下，显现整体弯曲变形为主，底部外围小墙肢承受较大的竖向荷载和扭转剪力，由一些模型试验反映出外周边墙肢开裂，因而对外周边墙肢应加大厚度和配筋量，加强小墙肢的延性抗震性能。
3.4短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合，必要时用长肢墙来调整刚度中心；短肢墙布置应以T形、L形、]形、+形为主，这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。
3.5短肢墙之间的梁净跨不宜过小（一般取4～6M），使其具有一定的耗能作用。在短肢剪力墙结构中，墙肢刚度相对减小，连接各墙肢间的梁已类似普通框架梁，而不同于一般剪力墙间的连梁，不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调，使其设计内力降低，应按普通框架梁要求，控制砼压区高度，其梁端负弯矩钢筋可由塑性调幅70%-80%来解决，按强剪弱弯，强柱弱梁的延性要求进行计算。
3.6短肢墙受力以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，其截面尺寸要适当，墙肢截面高度与厚度之比宜在5～8左右为好，且墙厚不小于200MM，当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时，应按柱的要求进行设计，短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，因其延性更为不利，因此轴压比限值要相应降低0.1。
3.7剪力墙相邻洞口之间及洞口与墙边缘之间应避免小墙肢，试验表明：墙肢宽度与厚度之比小于3的小墙肢在反复荷载的作用下，比大墙肢开裂早，即使加强配筋，也难以防止小墙肢的较早破坏。
3.8在地震作用下，对于层数较高的短肢剪力墙结构将主要发生弯曲变形，底部外围的小墙肢将破坏严重，特别是“一”字形小墙肢破坏最严重。在短肢剪力墙结构中，由于墙肢刚度相对减少，使连梁受剪破坏的可能性增加，因此设计中，对这些薄弱环节，更应当加强概念设计和抗震构造措施。短肢剪力墙结构在平面上分布要力求均匀，使建筑物的刚度中心和质心尽量接近，以减小扭转效应。适当的增加建筑平面外边缘及角点处的墙肢厚度，加强墙肢端部的暗柱配筋量，严格控制墙肢截面的轴压比，以提高墙肢的延性和承载力。高层建筑中连梁是一个耗能结构构件，连梁的剪切破坏将会使结构的延性降低，对抗震极其不利，在具体设计工作中应对连梁进行“强剪弱弯”的验算，短肢剪力墙结构中的短肢剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉结，连梁宜布置在各墙肢的竖平面内，避免采用“一”字形短肢剪力墙，且短肢剪力墙配筋应当符合相应的规范要求。
结束语：作为剪力墙结构体系的分支，短肢剪力墙结构由于结构布置方面的灵活性和可调整性，使其各项技术经济指标均较一般剪力墙结构理想，因而在高层建筑结构设计中已被广泛采用。设计短肢剪力墙结构时，应区别于一般剪力墙结构，多结合住宅特点，使结构刚柔适中，并运用抗震概念设计的原则，采取有效的抗震措施，注重细部设计，从而做到结构设计安全、经济、适用。
参考文献
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[2]王强.高层建筑短肢剪力墙结构设计探讨[J].低碳地产.2016.
[3]王欢庆.浅议高层短肢剪力墙结构设计[J].黑龙江科技信息.2013.
论文作者:李剑焕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/7/4
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 荷载论文; 截面论文; 延性论文; 异形论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;