研究建筑工程中短肢剪力墙结构设计

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1、研究建筑工程中短肢剪力墙结构设计【摘要】在我国社会主义市场经济高速发展的今天，建筑事业在我国社会建设中所起到的作用越来越突出，建筑事业不仅仅能够为人们提供更舒适、更方便、更安逸的生活环境，同时其本身也是我国经济发展的重要增长点之一。短肢剪力墙是当今高层建筑的主要组成部分，其结构设计是否合理、质量是否合格直接影响着高层建筑的安全以及质量。短肢剪力墙的应用不仅能够让室内不出现柱楞，同时还可以极大的增加室内面积，本文就着重对短肢剪力墙的结构设计做了浅析。【关键词】建筑工程；短肢剪力墙；结构设计自进入21世纪以后，我国的经济发展水平以及人们的生活质量都得到了极大的提升，人

2、们对民用建筑、商业建筑的要求也越来越高。为了满足人们在建筑工程方面日益增长的要求，解决因采用框架结构而在室内突出的柱楞，使建筑物更加美观，室内的可用面积更大，同时为了避免因为使用普通剪力墙而造成的建筑物刚度过大、荷载增加等缺点，建筑设计人员吸收框架结构的优点，以剪力墙结构为基础，形成了一种新型的建筑结构体系，即“短肢剪力墙”。1短肢剪力墙的定义短肢剪力墙，顾名思义，就是采用较短的剪力墙肢而已，而其实质上依然是剪力墙体系。在《高规》中有规定：短肢剪力墙的截面厚度应该低于30cm，且各肢截面的高度与厚度的比值应该在4〜8之间。布置形式主要有：L型、一字型、十字形、T型

3、、折线型以及Z型。对于L、T型的双肢剪力墙来说，只要其中一个墙肢的长度与墙体厚度的比值超过了8,则不再属于短肢剪力墙的范畴。当剪力墙的截面厚度小于了层高的1/15,但又大于30cm,且高度与厚度的比值大于了4,则按一般剪力墙计。2短肢剪力墙的优点在现今高层建筑设计中，短肢剪力墙已经成为主要的结构部分。与一般剪力墙相比，短肢剪力墙的所具备的优点极为突出。总的来说，短肢剪力墙具有以下几个方面的优点：（1）短肢剪力墙的墙肢与其填充墙的厚度一致，而且短肢剪力墙与众多墙体之间的梁都是处于竖立平面内，这就很好的解决了普通剪力墙设计中梁外露的问题；（2）短肢剪力墙的设计都是使用

4、的轻质材料，这能够在很大程度上降低建筑物的自重，对提高建筑物的稳定性有着巨大作用，这使得其得到建筑界的广泛认可；（3）虽然短肢剪力墙的施工难度比普通剪力墙更大，但是因为其能够在一定程度上扩大建筑物的室内面积，增加更多的可用空间，这也大大的提升了其利用价值；（4）短肢剪力墙具有更好的隐蔽性，能够将墙肢与梁极好的隐蔽于墙体之内，这有利于用户对建筑内部结构进行灵活设计；（5）短肢剪力墙的承载能力高于普通剪力墙，能够在一定程度上节约更多的构造配筋；（6）短肢剪力墙的自振周期较大，在一定程度上可以弥补普通剪力墙体系抗侧刚大的缺点；（7）在短肢剪力墙结构体系中，主体结构中的墙

5、肢受力较为合理，这对保证墙体的延性有重要作用。通过上述分析不难看出，在高层建筑工程结构体系设计中，应用短肢剪力墙已经成为一种趋势。3短肢剪力墙的结构设计3.1短肢剪力墙的剪力设计值以及轴力设计值短肢剪力墙的受力来源于两方面，其一是竖向荷载，其二是水平荷载，其中竖向荷载最大。根据短肢剪力墙在重力作用下出现的轴力设计值而形成的轴压比，对其防震等级进行了划分，其中I、II以及III级与0.5、0.6以及0.7相比，比后者小。有的短肢剪力墙因为没有端柱和翼缘，其延展性相对较差，其轴压比相对来说要低0.1左右。相比于普通剪力墙来说，短肢剪力墙的抗震性能更为突出。关于短肢剪力

6、墙的剪力设计值，除了需要对剪力墙底部的某些位置加强以外，其他地方也应该进行适当的调整，使其更为规范。3.2短肢剪力墙的配筋构造设计在短肢剪力墙的结构设计中，除了要根据结构计算出配筋以外，还需要设计构造配筋。短肢剪力墙的侧墙刚度大于异型框架柱，但又小于普通剪力墙，多以轴向力为主，弯矩为辅。与普通剪力墙相同，在其结构设计中，也需要加强对边缘构件的配筋设计。通过振动台模拟地震的试验研究表明，在建筑平面角点处以及边缘处的墙肢、连梁、底部外的小墙肢都是短肢剪力墙结构体系中的薄弱点。当存在扭转效应时，这些薄弱点都会受到相当程度的破坏，尤其是“一”字型的小墙肢会被破坏的极为严重

7、。同时，在短肢剪力墙结构体系中，因为刚度的减小，梁被剪力破坏的可能性也会增大。因此，在短肢剪力墙结构设计过程中，必须要针对这些薄弱环节进行更严格的设计，采取措施保护短肢剪力墙的质量。3.3短肢剪力墙结构的截面设计对于短肢剪力墙的结构来说，墙肢厚度不得小于20cm。抗震等级为I、II级时其截面厚度：底部加强部位的厚度不得小于层高的1/16,其他部位的厚度不得小于层高的1/20。对于没有端柱或是没有翼缘的“一”字型短肢剪力墙来说，底面加强部位的截面厚度应该要大于层高的1/12,其它部位的厚度应该大于层高的1/15。抗震等级为III、IV级时，短肢剪力墙底部加强部位的厚

8、度不得小于