探讨建筑工程短肢剪力墙的结构设计

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1、探讨建筑工程短肢剪力墙的结构设计（南京大学建筑规划设计研究院有限公司）　　　　【】短肢剪力墙是我国工程技术人员近年来经常使用的一种抗侧力构件，它在很大程度上克服了普通框架结构的露梁露柱、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定等弊病，满足了人们对住宅空间美观与灵活分隔的要求。同时，又可以进一步减轻结构自重，因此在高层住宅结构中得到了日益广泛的应用。　　【关键词】建筑工程；短肢剪力墙；结构设计　　　　1短肢剪力墙的含义及特性　　我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)对短肢剪力墙的定义是：短肢剪力墙是指墙肢截面墙应满足4＜hc/b

2、≤8，这里,hc为墙肢截面的高度，b为墙肢截面的厚度。　　短肢剪力墙属剪力墙的一种，通过采用T形、L形、十字形等墙肢。这些墙肢主要分布于房间分隔墙的交点处，并视抗侧力的需要和分隔墙形式而布置适当数量的各种形式的短肢墙，并在各墙肢处布置连梁，把这些短肢墙连结成一个整体，而未利用部分的剪力墙中的间隔墙则用轻质砌体填充。短肢剪力墙的主要特性有：　　1.1常结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本不与建筑使用功能发生矛盾，短肢剪力墙截面较薄，基本不凸出间隔墙表面，大大改善大截面矩形柱占用使用面积及其对使用的不便。　　1.2墙的数量可多可少，墙

3、肢可长可短，视结构受力需要而定，可通过调整短肢剪力墙不同的尺寸和位置以调整刚度大小及刚度中心的位置。　　1.3能灵活布置，可选择的布置方案多，较易处理支撑楼盖的要求，楼盖可用肋形梁楼盖，亦可用大跨度平板楼盖。　　1.4短肢墙力剪的连系梁位于问隔墙竖向平面内，基本属于隐蔽型。　　1.5视建筑平面及抗侧力的需要，对中心竖向交通区可处理成简体或做成短肢剪力墙。　　1.6由于减少了剪力墙而代之以轻质砌体，可减轻高层总质量，加快施工速度。　　1.7当下部数层要求为大空间时，较易通过转换层来处理上下部结构的关系。　　2短肢剪力墙结构设计的一般规定　　2.

4、1结构布置　　短肢剪力墙结构的一般布置原则：短肢墙的数量应当适中，满足竖向荷载和抗侧力需要即可；短肢墙应尽量均匀分布，其轴向应力不应相差悬殊，当有抗震要求或风力较大或平面凹凸较多时，在平面外边缘及角点处，特别是外凸部分，布置必要的短肢墙以加强其整体性和满足平面刚性的要求：各短肢墙应尽量对齐、拉直，使之与连梁一起构成较规整且连续跨数较多的抗侧力片，当不能完全做到时也允许局部互相错开，每道短肢墙与两个方向的梁连结，连梁尽可能布置在墙肢的竖平面内，连梁宽度一般宜与墙肢厚度相等；墙肢不宜过厚，尽量不凸出或少凸出间隔墙表面，但亦不应太薄以导致稳定性差和

5、施工困难，以采用200mm、250mm或300mm为宜；可以混合布置部分较长的墙或异形柱；在抗震设计中，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构底部地震倾覆力矩的50％。　　2.2适用高度　　7度抗震设计最大高度为lOOm，8度（0.2g）为80m，8度（0.3g）为60m，B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高度的高层建筑，即使设置简体，也不应采用短肢剪力墙体系。　　2.3轴压比限值　　根据国内外目前所做的试验结果，当剪力墙所承受的轴压力较大时，延性较差，原因在于此时剪力墙处在压弯状态下，受压区较高，呈小偏心状态，所以要限

6、制轴压比。考虑改善延性，短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.45、0.5、0.55，对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪墙，由于延性较差，轴压比限值相应降低0.1。　　2.4肢厚比限值　　肢厚比小的结构墙肢强度储备不大，肢厚比大的结构墙肢强度储备充足安全性好，但其材料特性不能充分发挥，经济性差，从结构的综合性能看，肢厚比为6.0～7.0的短肢剪力墙结构性能较好，同时具有一定的能量储备，材料性能发挥较为充分。　　2.5连梁跨高比限值　　随着连梁跨高比的减小，短肢剪力墙的开裂荷载屈服、荷载、极限荷载逐渐增大，

7、但当连梁跨高比减小到一定程度，增大幅度逐渐减小，连梁跨高比为1.5左右的短肢剪力墙试体的综合性能较好。　　3短肢剪力墙的受力性能特点　　3.1短肢剪力墙主要受力特点是以整体弯曲为主，大多数楼层的墙肢没有反弯点。整体水平位移曲线与竖向悬臂柱相似，以弯曲型为主　　3.2短肢剪力墙结构体系中连梁是一个耗能构件，在振动台试验中出现了两种破坏形态：弯曲破坏和剪切破坏。　　3.3构件的延性随肢高后比的增加迅速降低，构件的承载力并未随墙肢刚度的增加而增加。连梁和墙肢的刚度比影响短肢墙的受性能，取0.o3～0.05范围内较好。　　3.4短肢剪力墙结构的抗震薄

8、弱部位是建筑平面外边缘及角部处的墙肢首先开裂，因此应加强抗震构造措施。　　3.5一字型墙肢的破坏最为严重，短肢剪力墙应尽量设翼缘。　　3.6短肢剪力墙是一种强肢弱梁