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摘要：随着住宅产业的大力发展，小高层住宅大量涌现，人们对小高层以及多层住宅平面与空间的要求越来越高。原普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙的结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是经过不断的实践改进，以剪力墙为基础并吸收框架结构优点的短肢剪力墙结构体系形成，而且逐步发展成为小高层建筑较普遍采用的一种结构。本文主要就高层住宅建筑中的短肢剪力墙体结构体系进行探讨分析，并提出一定的个人观点，以供参考。
关键词：小高层住宅；短肢剪力墙；设计要点；应用
1.短肢剪力墙结构体系
1.1体系的构成和特点
在设计短肢剪力墙结构时，需要对建筑的平面布置情况进行充分考虑。将适当的短肢砼墙体布置于房间分隔的交点处，或者是其他适合的位置，这些短肢墙体有着不同的长度以及不同的截面形式，将连系梁布置于各个肢处，这样连系梁就可以有效地连接短肢剪力墙，促使其形成一个整体，这样刚度就可以符合要求，并且抗震性能也比较的优越。我们需要注意的是，短肢剪力墙体系有着多种截面形式，比如T形、L形以及Z形等，控制其肢长在2米以下，通常情况下，一字形是不适宜采用的，因为这种形式的剪力墙没有较好的刚度及稳定性。要充分依据结构分析计算的周期，来合理确定短肢剪力墙的墙肢数量，合理控制肢长，以满足抗侧力的需求。利用轻质砌体来有效填充剪力墙之间的间隔墙，这样结构自重就得到了大大的减轻，结构性能也变得更加优越。
1.2结构体系特点
（1）在对竖向构件进行布置的时候，充分结合建筑平面和隔墙位置来进行，这样的结构设计，就可以促使建筑使用功能更好的实现。
（2）在对墙肢数量以及肢长进行布设时，需要充分结合结构抗侧力需求来进行，结合具体情况，来对整体刚度进行调整，刚度中心位置也是可以调整的。
（3）在布置结构竖向构件的过程中，是不会受到建筑的限制影响，这样设计的结构方案就会是符合需求的，对于楼盖的支撑以及楼面设计也可以得到很好的处理。
（4）在填充墙体时，采用的是轻质砌体，这样墙体自重就可以得到有效的降低，减少材料消耗，施工起来也更加的方便。不需要那么大的造价成本，经济性较好。
1.3短肢剪力墙体系的布置原则
（1）要设置适当数量的短肢墙，保证竖向荷载承受力以及抗侧力需求可以得到有效的满足；要均匀布置短肢墙，合理分布结构刚度，这样才可以更好的支撑楼盖，保证不会有较大的差异存在于不同墙肢轴向应力之间。
（2）为了保证平面刚度要求可以得到满足，需要将短墙肢布置于平面的外边缘以及拐角处。要尽量对齐各个短墙肢，有效的与连梁构成一个整体，要有两个方向的梁来连接每一道短肢墙，尽量在墙肢的竖平面内布置连梁。
（3）按照墙肢的厚度来控制连梁宽度。但是墙肢的厚度也不是越厚越好，需要符合于填充砌块的模数；太薄的话也不行，会影响到墙肢的稳定性，还会增加其他施工程度的难度。
2.短肢剪力墙结构设计原则
一般情况下，短肢剪力墙的分布点应当是竖向载荷较大的承力点，而且墙体的数量和长度应当依据实际受力情况来确定。一般性小高层建筑中常采用普通楼板，在这一条件下，短肢剪力墙的间距应设定上限，防止楼边过度变形。 剪力墙布置应遵循均匀、对称、分散的基本要求。一般剪力墙在设计时，每一片剪力墙的抗侧刚度应当是平均的，不能出现某个或数个剪力墙与其他剪力墙受力差异过大，这就不符合短肢剪力墙灵活性的基本要求。 高层建筑中，剪力墙不应是唯一结构，在建筑高度条件发生变化时，应依据剪力墙数量，判断是否需要筒体与剪力墙共同受力。 短肢剪力墙在应对侧力时应尽量与梁结构结合，在外凸部分，平面外边缘和角点处，容易产生大的应力集中，应设短肢墙以满足平面刚性和抗扭的要求。
3短肢剪力墙结构抗震设计应注意的问题
（1）结构的动力特性分析和杆件内力计算采取三维计算方法。这时对于竖向构件又有墙元模型与薄壁杆模型，前者是板元与膜元的组合，是一种高精度力学模型；后者是一种简化模型，但精确度较低。
（2）要严格控制短肢墙的轴压比，尤其是无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙。规范引入剪力墙的变形能力要求，并从变形能力出发规定了轴压比限值，同时提出了按混凝土压应变大小设置的约束边缘构件的设计方法 ，这是十分必要的，只有这样才能保证短肢墙的延性。
（3）短肢墙截面形式不宜采用一字形，宜优先采用 L 、T、十字形等，外墙转角处不应采用一字形；为了有利于保证墙、梁的有效断面，同一构件各方向墙肢的厚度应尽可能相等，墙厚最好大于200mm。
（4）短肢剪力墙结构体系的抗震薄弱环节是建筑外边缘及角点处的墙肢 ，特别是一字形短肢剪力墙，可出现先于与其相连的梁破坏的情况。因此，设计中，为了避免将一字形短肢剪力墙布置在建筑外边缘及角点处，应加强位于建筑外边缘及角点处的短肢剪力墙的延性抗震构造措施。
（5）应按规定提高短肢墙结构的抗震等级，以便提高其配筋量；短肢剪力墙结构较柔，周期较长，为了提高结构的地震承载力，增加安全储备，应适当进行周期折减。
4 工程应用实例
某工程，总建筑面积为13025m2，采用短肢剪力墙结构，为15层住宅楼，建筑总高45．75m(层高3m)，顶层为复式住宅，屋顶为四坡屋面。本工程基础采用钢筋混凝土墙下条基(有肋梁)，剪力墙厚度内外墙均为200mm，连梁截面b×h为200×370～570(mm)，楼板厚度100mm～130mm。
4.1结构设计的主要参数
（1）场地类型为II类建筑场地，剪力墙抗震等级为二级。
（2）水平地震作用按x、y两个方向计算。同时考虑扭转耦联，周期折减系数0．85，计算取9个振型，结构阻尼比0．05，竖向力按模拟施工加载方式计算，恒活荷载分开计算。
（3）修正后的基本风压为0．35，地面粗糙度为B类，结构体型系数为1．4。
（4）连梁刚度折减系数0．7，地震力分项系数为1．3，风荷载分项系数为1．4，恒荷载分项系数为1．2，活荷载分项系数为1．4。
为C35、C25。地基采用天然地基，以③层粘土层做为持力层，Es=15MPa，fak=300kPa。
4.2短肢剪力墙的布置
（1）按照抗震设计要求，结合窗间墙、楼梯间及房间四角等布置成“一”字形、“L”形、“T’’，形、“Z”形或“十”字形墙段，沿结构平面各主轴方向均匀、对称布置，做到刚心和质心重合，减少结构扭转。
（2）各墙肢肢长不宜相差太大，截面高厚比可以控制在5～8之间，避免出现高厚比小于3的小墙肢，使各墙肢刚度接近，保证在水平地震力作用下，各墙肢受力均匀，避免个别长墙因内力太大而出现超筋。
（3）在同一轴线上的各墙肢通过连系梁连接，可增加对墙肢的约束，提高结构的抗震性能。
结束语：
综上所述，随着社越来越多住宅小区的出现，新型墙体材料的不断开发和应用，短肢剪力墙结构在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结构的优点，对于建筑的整体质量有着良好的辅助作用。相关人员应在设计中根据其受力的特点,充分掌握和了解其受力特点和破坏机理后,并选择合理的布置形式,正确掌握计算分析方法,从而更好的推动其在高层住宅中的应用发展前景。
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[5]郑少钦.短肢剪力墙结构设计的应用分析[J].科技资讯.2008（23）
论文作者:谈雪姣
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/10
标签：剪力墙论文; 结构论文; 建筑论文; 刚度论文; 字形论文; 墙体论文; 系数论文; 《防护工程》2017年第31期论文;