短肢剪力墻結構設計探討

摘要：近些年來，我國建筑事業獲得較快的進步，不僅僅在建筑規模上，在建筑結構上也得到深層次的發展，在這之中短肢剪力墻在建筑施工中獲得廣泛的應用。基于此，本文從實際出發探討如何對短肢剪力墻結構設計進行優化。

關鍵詞：短肢剪力墻；結構設計；分析

目前對短肢剪力墻結構類型的研究大多集中于多層短肢剪力墻結構，中、小高層短肢剪力墻的受力性能和試驗研究和短肢剪力墻抗震性能試驗與動力分析方法研究，而研究高層短肢剪力墻結構彈塑性時程分析和綜合造價與普通剪力墻的差別性數值分析相對較少，本文針對高層短肢剪力墻結構與普通剪力墻結構的抗震性能和綜合造價兩個方面進行分析探討。

1、工程概況

某高層住宅小區，地處同安區中心，該工程由五棟99.5m高層住宅組成，為剪力墻結構，總建筑面積為106181.4m2，其中地下一層，建筑面積為15481.4m2：地上19層，建筑面積為90700mz，首層為4.1m高架空層，其余每劃分層含標準層（層高2：8m）與夾層（層高2.5m）。如下如所示

圖1 標準層結構單元平面示意圖

2、短肢剪力墻結構的優勢

2.1、短肢剪力墻結構的外觀性好

由于采用混凝土澆筑的方式，這使得短肢剪力墻結構的外觀整潔，沒有顯著的錯臺和難看的接槎，在短肢剪力墻結構中與梁柱鏈接的部位沒有垂直度、平整性的差異。

2.2、短肢剪力墻結構的穩定性好

短肢剪力墻結構利用混凝土澆筑和養護的方式，這會大大提高混凝土部位的穩定性，施工企業可以通過短肢剪力墻結構混凝土的養護、模具保護等過程控制溫度和濕度，在冬天可以提高混凝土的溫度達到抵御凍害，在夏天可以通過養護避免溫度和干縮裂縫。

2.3、短肢剪力墻結構具有整體澆筑的優勢

當前短肢剪力墻結構一般使用混凝土作為主要材料，因此，采用整體澆筑的模式，這樣的結構和設計有利于與其他項目和工序做到有效整合，不但不占用單獨的施工時間，更會大大地降低模板工程、養護工程的造價，避免了窩工問題的出現，特別對于建筑的工期控制有著重要的價值。

3、短肢剪力墻結構的定義

目前，人們還沒有對短肢剪力墻結構的定義進行明確的規范，而且在不同的國家或者地區對短肢剪力墻的理解也不盡相同。而在一般情況下，我們所說的短肢剪力墻通常是指將建筑結構墻肢截面高度與厚度之間的比值在7：1左右的墻體結構。人們在對短肢剪力墻結構設計的過程中，設計人員必須要對其抗震性能進行嚴格的要求，并且根據工程施工的合計情況和相關施工要求，將短肢剪力墻結構底部中產生的地震傾覆力矩控制在一定的范圍內，使其建筑結構的穩定性和可靠性得到明顯的增強。然而在不同的短肢剪力墻結構設計施工中，人們對短肢剪力墻施工的技術要求也就不一樣，如果出現短肢剪力墻加設的情況，那么其短肢剪力墻結構只能當一般的剪力墻結構進行使用，而且其建筑物的抗震性能也會受到一定的影響。

4、短肢剪力墻結構設計

4.1、在高層住宅建筑設計模塊中，短肢剪力墻的應用范圍是比較廣泛的，這些年來，隨著我國建筑整體體系的健全，各種各樣的短肢墻形式不斷優化。這也滿足了人們的住宅需要及人們的審美需要。因此誕生了一系列的高層及小高層住宅。這就加大了人們對于小高層及多層住宅平面設計的要求。通過對普通剪力墻結構的控制，更有利于實現建筑空間的嚴格控制。這就需要進行適應小高層住宅設計的結構體系的應用。比如進行較短的剪力墻肢的應用，進行墻肢截面高度及厚度的控制，保證當下工作的需要。這就需要進行剪力墻結構體系的優化。進行不同模塊的墻肢截面高度及厚度的比例控制。更好的實現墻肢截面高度及墻厚的控制。比如進行異形柱的控制，更好的滿足當下工作的需要，提升其應用效益。在剪力墻控制模塊中，進行建筑平面的結合是必要的。這需要進行間隔墻位置的控制，進行豎向構件的布置，進行剪力墻數量的控制，保證剪力強制的控制。這需要進行抗測力的控制，按照其尺寸及客觀需要來調整。由于減少了剪力墻數量，而代之以輕質填充墻，減輕了房屋總重量，適當降低結構剛度，使地震作用減小，這不僅對基礎設計有利，而且對結構抗震較為有利，同時也可降低工程造價，還可加快施工進度。

4.2、剪力墻的設計需要，可以得知當下高層建筑的開展，需要進行短肢剪力墻的豎向荷載面積的控制，從而滿足樓層面積的優化需要。這需要進行短肢剪力墻結構的布置，保證其筒體及剪力墻的優化應用。保證短肢剪力墻數量的控制及調整設計。在當下工作模塊中，短肢剪力墻的數量下限需要控制在一個有效范圍內。從而更好的進行短肢剪力墻結構設計模塊的優化。這需要滿足剪力墻結構的應用需要進行調整。對不是短肢剪力墻結構中短肢剪力墻，不應按短肢剪力墻結構的要求進行調整，但應滿足對小墻肢的要求。在當下住宅設計模塊中，進行短肢抗震墻體結構的優化是必要的。這需要進行抗測力構件的布局性的優化，這是比較理想的結構體系模塊。在地震區工作過程中，高層建筑中墻肢的長度及剪力墻的數量需要進行監控。進行共同抵抗力的提升。這就需要進行剪力墻的承載能力及其抗側剛度的控制。更好的滿足當下水平地震力的防震需要，提升其結構的整體穩定性。這就需要進行短肢剪力墻的整體結構的優化，保證其綜合應用性能的優化。一部分墻肢處于壓、彎、剪，另一部分墻肢處于拉、彎、剪的復雜應力狀態，易形成脆性剪切破壞，所以延性較差。因此，不應設計僅有短肢剪力墻的高層建筑，一般是利用建筑電梯井或樓梯間等位置布置一般剪力墻，形成短肢剪力墻與一般剪力墻共同受力的結構體系。如果樓層大面積連續布置短肢剪力墻而一般剪力墻布置不足時，可能出現當一般剪力墻破壞后，短肢墻沒有足夠的延性和承載力，會很快隨之破壞從而導致整個結構失效。

4.3、約束邊緣構件需要清楚的是，約束邊緣構件是剪力墻墻體結構中的一部分，并不是墻體的支座。在安裝和施工該構件時，并不能單純的套用梁和柱之間的連接工藝。對于應用了短肢剪力墻結構的高層建筑來說，由于建筑剪力墻的墻肢相對較短，約束邊緣構件沿墻肢兩個方向近于整段墻肢，為將墻肢抗震性能不斷增強，則就可將整段墻肢作為約束邊緣構件考慮當剪力墻水平分布筋間距不符合約束邊緣構件非陰影部分箍筋或拉筋最大間距時，例如，水平筋間距為200mm，而箍筋或拉筋間距為150mm，若非陰影部分只配置拉筋，則有部分拉筋將無法拉住水平筋。此時，拉筋無法對混凝土形成有效約束，不利于改善混凝土受壓性能和增大延性，這種情況應考慮同時配置箍筋和拉筋。

5、結語

綜上所述，短肢剪力墻結構是當前各類主流建筑和建筑設計的主體，發揮短肢剪力墻結構的價值，挖掘短肢剪力墻結構的功能已經成為設計和施工單位的主要目標。應該了解短肢剪力墻結構的優勢和特點，以結合施工實際的方式徹底實現短肢剪力墻結構的功能，在有效控制混凝土澆筑這一過程的同時，確保短肢剪力墻結構的穩定以及對裂縫的控制，更好地體現短肢剪力墻結構的先進性和實用性。

參考文獻

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