綜述小高層建筑中短肢剪力墻結構設計

摘要：現如今，建筑行業在不斷發展，建筑類型呈現出一定的多樣性，其中比較明顯就是高層建筑和小高層建筑等結構類型。其中所采用的建筑結構也比較特殊，應用比較廣泛的就是短肢剪力墻結構。這種設計方式能夠受到施工人員的高度青睞，主要是由于這種結構不僅打破了傳統建筑模式的弊端，同時也增強了整個建筑結構的穩定性。另外，在工程造價和施工人員的工作量上都發揮了較大的優勢作用。本文中，筆者主要對小高層建筑中短肢剪力墻結構的設計方式和相關的內容進行深入介紹和分析，希望能夠給相關的工作人員提供借鑒和參考。

關鍵詞：小高層建筑;短肢剪力墻;設計原則

在短肢剪力墻結構的設計和施工的過程中，主要是以發揮其結構本身的異形柱的優勢作用為主，在建筑結構中進行廣泛地應用，不僅可以有效的提升建筑結構的抗震能力，同時也可以還空間的不協調和不科學對策布局情況進行高度緩解。在具體的建筑結構設計和施工的過程中，短肢剪力墻結構所應用的主要材料是鋼筋混凝土結構。因此，其強度和高度之間存在著密切的關系，對于建筑結構的穩定性也提出了加高的要求。在具體的施工中，需要將斷肢剪力墻結構看成是一個有機結合的整體，需要用相對比較輕的材料進行填充，施工方式的應用需要個具體的框架結構相符合。

1、結構體系的特點和優勢

在小高層的建筑工程施工的過程中，需要將平面因素考慮到其中，同時還需要采用間隔墻的結構來對其進行高效的布置。另外，在建筑結構設計中，要不斷加強對短肢剪力墻的數量變化情況進行嚴格地控制，其結構和大小都應該進行控制。從某種情況上看，應用措施要將墻體的抗側力作為主要的依據。目前，我國的建筑工程得到了高效發展，建筑結構類型和應用技術都得到了高效的發揮。所以，在實際的工程建設中，其靈活性相對較大，可以根據工程建設的特點和需要對其進行高效調節。另外，可供設計人員和施工人員選擇的方案相對較多。所以，完全可以選擇在各方面都比較符合標準的施工方案。可見在實際的工程建設中，應該盡量減少樓層設計方面的不足，具體的優勢可以表現為以下幾個方面：

1.1可以滿足建筑的需求

第一，采用這種施工技術可以有效的解決梁柱突出墻面的問題，對墻肢進行設計的過程中，需要采用不同的填充物來進行，其中填充物的數量和墻體的厚度之間往往存在著一定的密切性。只有保證輕質材料應用的高效性，才能夠不斷保證墻體設計的穩定性。第二，在斷肢剪力墻建筑和施工的過程中，做好施工工藝的選擇也是至關重要的，雖然具有一定的難度，但是可以重復利用空間結構，對空間布置的科學性的發揮起到一定的促進作用。

1.2滿足結構設計需求

從小高層的建筑設計中可以看出，常用的結構主要框架結構，這種結構的抗震性能也比較突出，但是經過縝密地計算，梁柱的截面面積卻相對比較大，而且裸露在外的部分比較大，僅從建筑的美觀程度上看，其無法達到標準的水平。從其深層次上看，其平面設計主要是以復雜多變為主，這種結構的布置也具有一定的難度。但是，如果應用短肢剪力墻結構，就可以從根本上解決這一問題。不僅布置結構具有一定的靈活性，墻肢的隱蔽效果也比較明顯，另外，墻體的數量和長度都是根據相應的抗側力來進行確定，所以說，多變性相對較強。

2、結構布置中需要注意的問題

從宏觀上來看，短肢剪力墻結構的優勢較多，但是任何一個事物都具有雙面性，在對其進行應用的過程中也會出現一定的不足。主要表現在這種結構的抗震能力上。因此要對這一薄弱環節進行控制。

2.1在進行布置的時候要求均勻，使得墻體的軸向應力差別不應過大，如果遇到豎向布置這種結構的情況，要做到墻肢的上下對齊，保持其連續性。盡量不要出現洞口錯位的現象，和連梁儀器組成抗測力體系，這樣就會使得短肢剪力墻結構的抗震能力達到一定的標準。

2.2需要注意的是短肢剪力墻都應該有兩個不同方向的梁和其進行連接，而且連梁要布置在豎向的平面內，要設置相應的翼緣，如果出現了一字型的短肢剪力墻就會存在著一定的安全隱患，由于力是相互作用的，因此要對橫墻和縱墻的受力情況進行加強重視。

2.3短肢剪力墻可以設計成較強的墻體和較弱的連梁相互作用的結構，墻柱通常采用混凝土作為主要的構成材料，要在墻柱內加大配筋的數量。連梁的高度要盡量減少。這樣才能使得地震的分配力減小，增強抗震能力。

3、運用結構計算軟件容易忽視的問題

新《抗震規范》和新《高規》已頒布實施多年，兩本規范中關于地震作用計算、結構內力調整等內容較以前均有很大變動。結構設計人員應理解新規范中的條文內容并在電算過程中貫徹實施。總體計算中總信息的輸入：

3.1對振型數量的要求

新《高規》第10章將帶轉換層的短肢剪力墻結構列為復雜高層建筑。規定了計算地震作用時的最小振型數。實際上最根本的要求是要保證振型參與質量達到總質量的90%以上。振型數最好是3的倍數。振型數的大小與結構層數及結構形式有關，當結構層數較多或結構剛度突變較大時，振型數也應取大些。尤其對于高位轉換，由于轉換層的質量遠大于其他樓層，導致不同振型時地震作用在轉換層處突然增大，尤以轉換層位置在振型曲線振幅最大處或附近時更為顯著，因而轉換層在較高位置時，高振型的影響可能明顯增大，建議在計算分析時，取較多振型。

3.2連梁的剛度折減

高層建筑中的連梁是一個耗能構件，連梁的剪切破壞會使結構的延性降低，對抗震不利，設計時應注意對連梁按“強剪弱彎”的延性要求進行計算。多、高層結構設計中允許連梁的剛度有所下降，程序中通過連梁剛度折減系數來反映開裂后的連梁剛度。但應注意短肢剪力墻結構中，墻肢剛度相對較小，連接各墻肢的梁已類似普通框架粱，而不同于一般剪力墻間的連梁，不應在計算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調，使其設計內力降低，應按普通框架梁的要求，控制混凝上壓區高度，其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調幅70%、80%來解決。

3.3短肢剪力墻的抗震構造

3.3.1抗震設計時，短肢剪力墻的抗震等級應比高規規定的剪力墻抗震等級提高一級。

3.3.2 抗震設計時，底部加強層應按高規調整剪力設計值，其他各層短肢剪力墻的剪力設計值，一級抗震等級應分別乘以增大系數1.4和1.2;短肢剪力墻截面厚度不應小于200mm;抗震設計時，短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%。其他部位不宜小于1.0%。新“抗震規范”出現了約束邊緣構件這個概念，對抗震等級為二級及以上的短肢剪力墻，由于墻肢長度較短，約束邊緣構件沿墻肢兩個方向近于整段墻肢，為了加強墑肢抗震性能，可以把整段墻肢作為約束邊緣構件考慮。

4、結束語

總而言之，文章主要對短肢剪力墻的結構特點和優勢、在具體布置中需要注意的問題以及在運用結構軟件進行計算的時候容易遇到的諸多問題等方面進行了深入的分析。可以看出，現如今我國的一些小高層在設計的過程中，多數都運用了短肢剪力墻的結構，不僅可以最大限度地滿足人們的使用功能，同時對于室內的布置具有一定的靈活性，墻肢可長可短，可落地也可帶轉換層，充分掌握和了解其受力特點和破壞機理后，并選擇合理的布置形式，而且不會出現露梁或者是露柱的現象，同時這種結構的剪力墻的抗震能力比異形柱結構要強很多，基于這些特點，這種結構在小高層中的運用前景是非常廣闊的。

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