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1、论短肢剪力墙在结构设计中应用 【摘要】本文通过结合实际操作和理论经验阐述短肢剪力墙结构的定义、布置原则、以及在设计中应用和应该注意的问题，具有一定的指导意义。【关键词】短肢剪力墙；结构设计；应用；指导意义中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：前言近年来，我国的建筑业蓬勃发展，普通的住宅框架结构以及不能满足人们对更大空间和区域划分的要求，由于普通的剪力墙结构限定的因素太多，过于传统，因此，在吸收原有技术的基础上，短肢剪力墙应运而生，它在结构设计的应用上克服了过去普通剪力墙的缺点，形成了特有的短肢剪力墙结构形式，因此，在建筑结构设计中得到了广泛采用
2、。二、短肢剪力墙结构的基本含义短肢剪力墙结构的定义：a.短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙。b.高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。c.短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。4短肢剪力墙结构的必要条件：抗震设计时，短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。短肢剪力墙结构的下限：当短肢墙较少时，如短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩小于结构总底部地震倾覆力矩的15%～40%，则可以按普通剪力墙结构设计。下限规范没有规定，用户
3、可以灵活掌握。如果在剪力墙结构中，只有个别小墙肢，不应看成短肢剪力墙结构而应作为一般剪力墙结构处理。三、短肢剪力墙结构的布置原则1.短肢剪力墙主要布置在房间间隔墙的交接处,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,以免结构过刚或者过柔。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，避免在地震中发扭转。3.在结构布置上,要使短肢剪力墙尽量对齐拉直,使其形成成片的联肢抗侧力结构。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。5.为了避免墙肢凸出
4、各间隔墙表面。墙肢一般不宜过厚。四、短肢剪力墙设计过程中需要注意的问题1.严格控制短肢墙轴压比。4根据研究,剪力墙在处于小偏压状态时延性较差,如果混凝土约束不够,可能会出现竖向裂缝,甚至压碎的情况,使构件失去变形和承载能力。因此规范对剪力墙的变形能力规定了轴压比限值,并提出了按混凝土压应变大小设置约束边缘构件的设计方法,以保证短肢墙的延性。由于短肢剪力墙结构的抗侧刚度和剪力墙结构体系相比较小,因此短肢墙结构不宜太高。同时要按照规定提高短肢墙结构的抗震等级,例如通过提高配筋量来从构造上改善短肢剪力墙的延性,避免过早剪坏。由于短肢剪力墙结构较柔,周期较长,所
5、以应该进行周期折减,以增加结构安全储备。短肢剪力墙的各墙肢通过连梁连接,这就增加了墙肢的约束,提高了墙肢和结构的抗震性能。连梁的刚度变化会影响结构总体抗侧移刚度,合理地选择梁截面和配筋,也有利于提高结构的抗震性能。设计连梁时,要遵循强剪弱弯、强柱弱梁的要求,避免连梁剪切破坏过早破坏。随着连梁刚度的逐渐增大,结构地震作用也会显著增大,并最终造成连梁和墙肢内力的增大。因此,必须增大构件的配筋量,在实际的工程建设过程中,最好不要使用窗下墙作为连梁结构,这主要是因为窗下墙的高度很大,容易造成刚度很大的剪切块部分,这非常不利于结构的抗震设计,因此,最好将连梁设计成
6、为截面、刚度较小的弱连梁结构。44.高层短肢剪力墙结构在水平力的作用下,显现主要以整体弯曲变形为主,底部外围小墙肢则承受了较大的竖向荷载与扭转剪力。通过一些模型试验发现,外周边的墙肢非常容易发生开裂。除此之外,建筑平面角部处的墙肢也是短肢墙结构的重要抗震薄弱环节,一旦发生扭转效应时,就会增加已有翘曲变形,进而产生裂缝。因此对外周边小墙肢及角部墙肢要加大厚度与配筋量,从而增加结构的延性抗震性能,并避免将一字形的短肢剪力墙布置在建筑外边缘和角点处。五、短肢剪力墙结构在设计中应用为了保证短肢剪力墙墙肢的较大承载能力和变形能力,不应该将短肢剪力墙设计成壁式框架;
7、另外,短肢剪力墙洞口除了是为安装门、窗预留的,同时也能够显著减少混凝土墙的数量,未来还需要砌体封闭。因此,在满足要求的前提下,洞口要尽量大,不能将短肢剪力墙设计成整体小开口墙的形式。我们可以按照如下方式进行短肢剪力墙结构的设计。首先要保证墙肢具有足够的延性,同时将短肢剪力墙设计成联肢墙的形式,设计时要满足如下条件:5≤hw/bw≤8,a4
