建筑工程師論文高層建筑短肢剪力墻結構設計

　　短肢剪力墻結構體系有哪些注意要點呢?本篇建筑工程師論文分析高層建筑中短肢剪力墻結構的設計，短肢剪力墻因其獨特的性能，有了較快的發展，較廣泛的應用，將來會有更好的發展前景�！�水利與建筑工程學報》是由教育部主管，西北農林科技大學主辦，國內外公開發行的學術性科技期刊(雙月刊)。本刊創刊于1991年，原刊名《防滲技術》(內部發行)，1995年公開發行(季刊)，2003年更名為《水利與建筑工程學報》，2010年由季刊變更為雙月刊。

　　摘要：由于現代許多城市用地緊張，城市人口集中以及商業競爭的激烈化，高層建筑慢慢的變成了一種普遍推廣的建筑。對于一個好的建筑來說不只是單純的追求建筑外觀的美觀，更重要的是要加強建筑物的結構強度。短肢剪力墻結構被廣泛應用，因為它具有一定的抗震性能并且其造價較其他相對較低。

　　關鍵詞：高層;短肢剪力墻結構;設計應用

　　1短肢剪力墻結構體系概述

　　1.1短肢剪力墻定義

　　短肢剪力墻指各肢橫截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。所謂“短肢剪力墻—筒體(或一般剪力墻)”結構體系，是融合框架結構的優點，剪力墻的長短可靈活布置，是介于剪力墻與異形柱之間的新的結構形式，這種結構形式能較好適應小高層住宅建筑的結構體系。

　　1.2短肢剪力墻結構體系

　　短肢剪力墻結構體系根據高層住宅平面的特點，利用豎向交通中心區的分隔墻設置鋼筋混凝土墻，組成一個基本完整的核心筒體，作為承受豎向荷載和抗側力的主要部分。外圍部分的豎向構件，視結構受力需要和建筑平面布置，在房間的分隔墻體處可靈活設置短肢剪力墻。在各短肢剪力墻之間布置聯系量，把短肢剪力墻和核心筒體連成一個整體，構成整棟建筑的結構體系。短肢剪力墻墻肢約為5倍肢寬，短肢剪力墻的截面厚度不應小于200mm。布置形式通常采用L形，T形，也有少量十行，Z行，一字形截面。其形式隨交點處建筑分隔墻形式而定，也可混合布置部分長墻肢或矩形柱。

　　2這種體系設計中的注意要點和優點

　　2.1設計中的注意要點

　　(1)短肢剪力墻結構比普通剪力墻結構抗側剛度小，設計時應適當布置長剪力墻，通常利用樓梯間，電梯及管道豎井等形成完整的筒體，這個位置可以布置較多的剪力墻，形成剛度較大的筒體，同時也形成兩道抗震設防。。(2)短肢剪力墻抗震性能差，應提高短肢墻結構的抗震等級、加強措施，提高其配筋量。短肢剪力墻結構體系的抗震薄弱環節是建筑外邊緣及角點處的墻肢，特別是一字形短肢剪力墻，可出現先于與其相連的梁破壞的情況。設計時避免將一字形短肢剪力墻布置在建筑外邊緣及角點處，應加強建筑外邊緣及角點處短肢剪力墻的延性抗震構造措施。(3)建筑平面外側部位及角點處的墻肢是短肢剪力墻結構抗震的薄弱部位，會造成扭轉反應也會加劇翹曲變形,會造成該部位的墻肢較容易開裂，設計中應采取減小該墻肢的軸壓比、增大縱筋及配箍率的措施增強抗震性能。(4)通過均勻排布短肢剪力墻，使各墻肢剛度中心盡量和建筑物形心接近。

　　2.2短肢剪力墻結構的優點

　　(1)短肢剪力墻結構能夠比較容易滿足建筑及人們居住中的要求。墻截面的厚度與填充墻的厚度是一樣的，同時是采用豎面的隔墻將各個墻體的梁柱進行相互連接，這樣就可以完美的解決在框架結構中梁柱會超出墻面的麻煩;在墻體材料的選擇上也是選擇了完全符合我國對墻體改革所要求的一種輕質材料短肢剪力墻結構也在一定程度上滿足了結構設計的需要。(2)在現在的高層建筑中，短肢剪力墻結構與傳統常用的剪力墻結構相比較，其可以將墻肢和梁柱完全的隱藏起來而不像傳統的結構導致墻肢的截面較大，并且梁柱經常會凸出墻體，不僅對美觀產生影響同時還影響到使用功能。在結構布置上，短肢剪力墻也比傳統的剪力墻結構要略勝一籌。短肢剪力墻的數量和肢長可以根據抗側力的需要而定，數量可多可少，肢長可長可短。可以應對各種復雜多變的外界突發狀況。(3)在高層建筑中短肢剪力墻結構可以將各個輕質的承載能力充分利用起來，減少對因為墻體過長而造成對構造配筋的浪費。將結構本身所承載的重量相對減輕，同時也減少了主體結構和基礎成本的造價，在一些地基承載例相對較低的地方取得了顯著的經濟效益。

　　3短肢剪力墻結構在布置過程中需注意的問題

　　3.1設計中的墻體布置原則

　　短肢剪力墻的布置應滿足規范中規定的計算指標如：周期比、結構位移比、層間位移角及墻體軸壓比等指標。還應滿足以下原則：(1)根據豎向荷載和側力情況，適當設置短肢剪力墻，但不應采用全部為短肢剪力墻，短肢剪力墻承擔的傾覆力矩不小于結構底部總傾覆力矩的30%。(2)均勻排列短肢剪力墻，應盡量對齊、拉直，與連梁一起構成規整且連續的抗側力體系，使每個墻肢的軸向力大致相當。盡量將短肢剪力墻布置成T形、L形及十形等形式，增加墻體的側向剛度。(3)連梁是在平面內連接墻肢與墻肢，每條短肢剪力墻應該在兩個方向上有連梁連接且上下連梁應排列整齊。在內力計算中可以對連梁進行剛度折減，但是進行位移計算中不做折減。(4)墻肢厚度不易過大，一般為300、250、200厚，盡量不超過隔墻厚度。(5)合理布置短墻肢的位置，使梁由墻肢支持，避免多級次梁傳遞效應。由于與連梁相連的墻體剛度很大，連梁剛度不應折減過多，否則可能導致在地震作用下很容易發生破壞。墻體端部的應力較大，加上連梁作用于墻肢上應力的不均勻，一般越靠近連梁的肢端應力越大，因而應在肢端設暗柱，暗柱鋼筋由計算而定。箍筋同柱宜全高加密箍筋。(6)對于屋頂部分局部突出的小塔樓，其結構形式應與主樓結構形式相一致，上下貫通采用剪力墻或筒體結構。

　　3.2設計中布置墻體注意事項

　　雖然短肢剪力墻結構在現代建筑的運用上將其特點和優點發揮的淋漓盡致，但是這種剪力墻結構在抗震性能上相對來說較弱一些，因此，在之后的建筑施工以及結構設計上應當注重加強抗震性能，減輕其在抗震環節上的不足之處，提高概念的設計方式在這種結構上的應用。短肢剪力墻在布置過程中要布置均勻，盡量避免洞口的錯位，形成連梁一起構成連續較多跨數的抗側力系統。另外，短肢剪力墻應該有與兩個方向的梁互相進行連接。相互連接的梁避免布置在墻肢的非豎向平面內，盡量避免有一條直線的短肢剪力墻結構，應當考慮將結構布置成有縱有橫的墻。

　　4結束語

　　雖然短肢剪力墻有著一定的特點和施工優勢，但是也存在著一些問題和弊端，故高層建筑在設計時，應特別注意短肢剪力墻的設計，重視短肢剪力墻結構的合理性，采取有效加強措施消除短肢剪力墻的弊端，更大發揮其優勢，進而為廣大人民群眾提供一個更加安全更加具有使用功能的工作與居住空間。

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