谈谈高层建筑短肢剪力墙结构设计探析

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1、谈谈高层建筑短肢剪力墙结构设计探析　　【摘要】本文就一些高层建筑短肢剪力墙结构特点、计算分析、使用布置及加强结构措施这些方面分析了短肢剪力墙的结构，阐述了一些在实例中遇到的一些问题，为工作人员提供了更加详细的资料。【关键字】高层建筑，短肢剪力墙，结构设计中图分类号：TU97文献标识码：A一.前言随着社会经济的发展，人们对自身的居住环境要求越来越高。短肢剪力墙结构不存在普通框架与普通剪力墙结构的缺点，结合住宅建筑平面开间小、进深小及层高低的特点，进一步减轻结构自重，更有利于建筑的设计，越来越多地应用于建筑工程，广泛受到建筑师和业主的欢迎。二.短肢剪力墙的概念6短肢剪力

2、墙是指墙肢截面高度(水平截面的长度)与厚度(水平截面的宽度)之为5到8的剪力墙，一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。短肢剪力墙较多时，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。短肢剪力墙结构在建筑工程中的使用需满足一个必要条件，即抗震设计时，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％。这是由于短肢剪力墙结构抗震能力较弱，故高层建筑结构中短肢剪力墙较多时，应布置一般剪力墙(或简体)，建立合理的剪力墙体系，共同抵抗水平力。三.短肢剪力墙结构的特点短肢剪力墙结构型式存在以下特点：(一)可充分满足建筑功能的

3、需要。a墙肢和填充墙的厚度相同，各墙相连的梁处于一个竖向的平面内．以避免梁柱可能突出墙面的情况。b墙体改革的方向要求墙体采用轻质材料，因此短肢墙更能够满足建筑功能的需要。c短肢墙构件虽然增加了施工困难程度，但扩大了使用面积。（二）可满足结构设计的需要。短肢剪力墙体系中墙肢和梁可以隐蔽，同时结构布置比较灵活，墙的数量和肢长可以根据抗侧力的需要而定，同时，还可通过不同的尺寸和布置来调整刚度和刚度中心的位置。（三）该结构体系使用方面，可灵活运用。A、结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，基本上不与建筑使用功能发生矛盾。B、墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力

4、的需要而定。C、能灵活布置，可选择的方案较多，楼盖方案简单。D、连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖向平面内，可隐蔽。E、根据建筑平面的抗侧移刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。6在小高层住宅中，与常用的剪力墙体系相比，短肢剪力墙体系有如下几点优势：（一）墙肢的承载能力得到充分使用，避免了传统剪力墙结构巾钢筋浪费现象。（二）自重大大减轻，降低了地震的作用，且降低了造价，对于一些地基承载能力较低的地区有着良好的经济效益。（三）其结构自振周期相对较大，从而可弥补剪力墙的抗侧移刚度大而使得地震反应加大的缺点。墙肢高宽比较大，其承载力

5、得到了较充分的发挥。四.高层建筑短肢剪力墙结构设计1.剪力墙墙肢厚度和长度的选取（一）墙肢厚度的选取对框支剪力墙结构的上部楼层多数为住宅，对于住宅建筑，填充墙厚一般为200mm，相应剪力墙厚也取为200mm。住宅层高一般为2.8～3.0m，故墙厚取200mm，除底层加强区的一字形短肢剪力墙外，均能满足规范要求。对于无地下室的高层住宅，因其基础埋深一般在2.5m以上，则底层墙体高度会在5.0m以上，若按层高的1/16确定墙厚，将超过300mm，大于填充墙厚度。为避免出现此种情况，在布置剪力墙时，应结合建筑平面，尽量不用一字形剪力墙，而采用L，T，Z，十字形等截面形式，

6、且使翼缘长度大于其厚度的3倍。这样，一方面墙体抗震性能更好，另一方面墙厚也可取为剪力墙无支长度的l/16。由于住宅建筑中剪力墙肢长一般小于3.0m，故厚度采用200mm满足构造要求。62.墙肢的长度剪力墙墙肢长度（即墙肢截面高度）一般不宜大于8m。剪力墙结构应具有延性，细高的剪力墙（高宽比大于2）容易设计成弯曲破坏的延性剪力墙，从而可避免脆性的剪切破坏。当墙的长度很长时，为了满足每个墙段高宽比大于2的要求，可通过开设洞口将长墙分成长度较小、较均匀的联肢墙，洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连梁（其跨高比宜大于6），使其可近似认为分成了独立墙段。3.对剪压比超限的连梁处理

7、6剪压比超限问题在剪力墙中是很常见的，尤其是在高烈度区，经常是计算完后多处洞口上连梁超限。处理方法是一般先减连梁高度，以减少连梁吸收的地震力，如果仍然超筋，说明该连梁两侧的墙肢过强或者是吸收的地震力太大。此时，想通过调整使计算结果不超筋是困难的，也没有必要。从连梁的作用来说，首先它是在两个墙肢之间传递内力，对墙肢起到约束作用；其次，它是在地震来临时充当第一道防线，起到耗能作用。因此，对于减少连梁的高度仍然超筋连梁（指抗剪超筋）的设计，应按《高规》该连梁截面能承受的最大剪力计算连梁抗剪箍筋，再根据该剪力值计算出连梁端部弯矩（为简化起见，假设反弯点在中点），并作适当