剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑工程中有十分廣泛的應用，在進行剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要根據(jù)建筑工程的實際情況，確保制定的剪力墻結(jié)構(gòu)施工方案既符合施工質(zhì)量標準，又能滿足經(jīng)濟要求，從而為建筑工程的施工質(zhì)量提供保障，有效地促進和諧和會的構(gòu)建。
本文這種介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應用進行了分析探討。
關(guān)鍵詞：高層建筑，短肢剪力墻，結(jié)構(gòu)形式，布置
中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A
一、短肢剪力墻的特點
近年來，高層建筑大量興建，鋼筋混凝土短肢剪力墻得到廣泛的應用并積累了大量的實踐經(jīng)驗。
《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)
廣東深圳專業(yè)醫(yī)療儀器設(shè)備工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計淺談產(chǎn)品設(shè)計的裝飾性元素程》7.1.8條：短肢剪力墻是指截面厚度不大于300 mm、各肢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。
與普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系相比，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系有以下顯著的特點：1）平面布置較靈活，結(jié)構(gòu)的開洞尺寸也更為靈活，更容易滿足建筑功能的要求，建筑使用上不僅可以更大的發(fā)揮空間使用效率和觀感效果，也可以使門窗的布置有更大的空間自由度。
2）結(jié)構(gòu)自重輕，抗側(cè)力剛度較小，因此受地震影響較弱，地震力帶來的內(nèi)力作用更?。欢讨袅Y(jié)構(gòu)特別適用于15層～25層的高層住宅，而且相對于普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系更加經(jīng)濟。
3）短肢剪力墻構(gòu)件一般為高剪力墻，墻體的破壞形式一般呈彎曲型破壞，連梁跨度、跨高比較大，故連梁也呈彎曲型破壞形式，因此短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系的延性較好。
近年來我國高層住宅建筑大量興建，25層以下的高層住宅建筑采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)形式的數(shù)量越來越多。
由于JGJ 3―2010高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，建筑整體
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用器材外形工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計醫(yī)療市場化亂象不得全部采用短肢墻，故通常采用普通剪力墻和短肢剪力墻結(jié)合應用以共同抵抗水平力的方式，一般將建筑樓梯間、電梯間部位設(shè)置為筒體或類似于筒體的剪力墻布置形式，而其他部位布置短肢墻。
二、高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置的一般原則
1）短肢剪力墻必須根據(jù)建筑立面、平面布置來設(shè)置剪力墻，
廣東深圳專業(yè)激光治療儀產(chǎn)品設(shè)計公司工業(yè)設(shè)計的作用剪力墻構(gòu)件盡量選用T形、+形、L形、Z形，保證單個承重構(gòu)件的穩(wěn)定性和平面外剛度，盡量減少或者避免“一”字形剪力墻構(gòu)件。
剪力墻布置盡量使縱、橫方向剛度均勻。
2）短肢剪力墻的總體數(shù)量要適當，應保證結(jié)構(gòu)剛度在合理區(qū)間，滿足承載力和剛度的要求，使結(jié)構(gòu)周期、層間位移、位移比、地震底部剪力等各項指標在合理范圍內(nèi)。
3）為避免墻肢凸出于隔墻表面，提高室內(nèi)美觀度和使用舒適程度，墻肢不宜過厚，一般應為200 mm，250 mm，300 mm，但從構(gòu)件的穩(wěn)定性和便于施工方面考慮，墻肢厚度一般不小于200 mm。
當建筑層數(shù)較多和高度較大時，底部剪力墻構(gòu)件的軸壓比有可能較大或者超出規(guī)定的范圍，可根據(jù)實際情況在剪力墻的豎向布置上采用變截面，墻厚從下到上逐漸減小。
連接各剪力墻構(gòu)件的框架梁或連梁一般與剪力墻等厚，但當剪力墻較厚時，也可以將梁寬適當減小，但框架梁或連梁梁寬不應小于200 mm。
4）剪力墻平面布置時，應盡量使剪力墻拉直、相近的墻肢對齊，使之形成聯(lián)肢墻抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，聯(lián)肢墻在建筑條件允許的情況下應布置的盡量縱橫均勻。
在有條件的情況下，局部相近的剪力墻宜形成局部筒體的形式，以增強結(jié)構(gòu)的整體性。
5）填充墻、構(gòu)造柱、圈梁、腰梁等二次構(gòu)構(gòu)件與剪力墻、梁之間用拉接筋拉接以保證填充墻與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接強度。
三、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的注意事項
1、控制軸壓比
高層建筑中的短肢剪力墻，對軸壓比的控制應該比普通剪力墻更加嚴格，特別是端柱、無翼緣的一字形短肢墻。
為了確保短肢結(jié)構(gòu)墻的延性，設(shè)計時應對短肢結(jié)構(gòu)墻的軸壓比進行嚴格地控制，不應出現(xiàn)超過軸壓比限值的剪力墻構(gòu)件，合理布置結(jié)構(gòu)布局，減少局部墻肢軸壓比過大的情況。
2、關(guān)鍵部位剪力墻構(gòu)件的抗震性能應加強
建筑的角點處、結(jié)構(gòu)外邊線處的剪力墻均處在應力集中的區(qū)域，在地震時會最先出現(xiàn)塑性區(qū)甚至破壞。
設(shè)計時應充分考慮這些部位墻體的受力特性，并采取必要的加強措施，可提高建筑角點處的短肢剪力墻的抗震等級，減小軸壓比限值、增大配箍率和縱向鋼筋配筋率，特別重視較小墻肢的抗震承載力等。
3、正確區(qū)分框架梁和連梁
對梁構(gòu)件進行設(shè)計時，如果其跨高比不大于3，應按連梁的要求對其進行設(shè)計。
若跨高比大于5，宜按框架梁進行設(shè)計。
由于連梁的剛度對結(jié)構(gòu)體系的整體抗側(cè)移剛度影響顯著，所以，對于梁截面的選擇和配筋都應準確合理，符合結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工作中的實際情況，以此對結(jié)構(gòu)整體抗震性能進行準確的判斷和設(shè)計。
4、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系整體的抗震設(shè)計
結(jié)構(gòu)體系在整體布置時，應遵循合理的原則，除“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構(gòu)件”等基本原則外，應考慮剪力墻的合理布置、框架梁的合理布置。
剪力墻布置時應避免形成孤立的“一”字形短肢剪力墻，避免出現(xiàn)明顯薄弱區(qū)域和應力集中，以保證結(jié)構(gòu)的整體性和可靠度。
在建筑外邊緣及角點處的墻肢等關(guān)鍵部位的剪力墻構(gòu)件應適當加強。
5、結(jié)構(gòu)計算中連梁剛度的設(shè)置
結(jié)構(gòu)模型數(shù)值模擬計算中，應根據(jù)連梁所處位置、相鄰墻肢承受地震力、“三水
廣東深圳專業(yè)華大基因產(chǎn)品設(shè)計公司醫(yī)療器械維修工作淺析準”抗震設(shè)防要求中所起的作用等因素，判斷連梁在實際工作中對結(jié)構(gòu)體系提供的剛度貢獻，適當設(shè)置連梁的剛度折減系數(shù)。
以此使得數(shù)值模擬計算結(jié)果更加接近結(jié)構(gòu)實際剛度和受力情況，計算結(jié)果更加符合結(jié)構(gòu)體系實際情況，結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果更加合理、經(jīng)濟。
隨著高層建筑的逐漸發(fā)展和人們對住宅使用功能要求的逐步提高，結(jié)構(gòu)設(shè)計工作也有了更高的要求。
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以靈活布置，墻肢可長可短可落地也可帶轉(zhuǎn)換層，能夠更好的實現(xiàn)建筑的使用功能。
短肢剪力墻的抗震性能優(yōu)于異形柱的墻肢結(jié)構(gòu)，更加適合高度在20 m～60 m的住宅建筑。
在設(shè)計中應根據(jù)其特點，合理的布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，正確運用計算分析方法。
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)將在高層
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用器械儀器外觀工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計符號學原理與當代產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新建筑中有著廣闊的發(fā)展前景。
四、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應用實例
某住宅樓，主體結(jié)構(gòu)地上18層地下1層，建筑面積約13 000 m2，平面圖見圖1。
為達到降低成本的目的，結(jié)構(gòu)設(shè)計者需要對結(jié)構(gòu)方案進行優(yōu)化設(shè)計，在保證結(jié)構(gòu)體系安全可靠的前提下，降低主體結(jié)構(gòu)含鋼量。
因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計者做了以下兩個結(jié)構(gòu)方案，通過比較，從中優(yōu)選出最優(yōu)方案。
方案一：筒體與短肢剪力墻結(jié)合使用。
“筒體”是指：以樓梯間、電梯間四周墻體組成鋼筋混凝土核心筒。
筒體承受主要水平力。
本方案結(jié)合建筑平面布置豎向構(gòu)件，剪力墻的布置與墻肢長度根據(jù)數(shù)值模擬的計算結(jié)果進行多次調(diào)整，主要視抗側(cè)力的需要以及軸壓比的限值而定，并通過調(diào)整剪力墻布置以調(diào)整整體剛度和剛度中心的位置；數(shù)值模擬計算采用三維有限元分析軟件PKPM結(jié)構(gòu)軟件。
圖2，圖3是在水平力作用下結(jié)構(gòu)各層的位移角，可見結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力性能滿足要求。
相對于普通剪力墻結(jié)構(gòu)體系，由于減少了剪力墻數(shù)
廣東深圳專業(yè)醫(yī)用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計醫(yī)療之戰(zhàn)量，結(jié)構(gòu)自重降低，整體剛度也適當降低，地震響應減弱，有利于基礎(chǔ)設(shè)計，同時也降低了工程造價。
方案二：普通剪力墻結(jié)構(gòu)。
根據(jù)建筑要求和一般原則設(shè)置剪力墻，保持結(jié)構(gòu)剛度在平面上分布的均勻性，有條件的盡量使剪力墻對稱布置。
剪力墻構(gòu)件通過梁板的連接形成整體抗側(cè)力強度和剛度很高的體系。
若房屋高度不大，會因剛度過大使結(jié)構(gòu)的地震反應加劇，導致結(jié)構(gòu)內(nèi)力增大，使造價提高并且對結(jié)構(gòu)安全不利，并非是理想的方案。
數(shù)值模擬計算采用PKPM-SAT-WE結(jié)構(gòu)軟件。
通過以上兩種方案計算結(jié)果的對比發(fā)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)受力情況和經(jīng)濟指標兩個方面，第一方案均優(yōu)于第二方案。
結(jié)束語
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和和諧社會的構(gòu)建，我國城市化建設(shè)步伐越來越快，人們的生活水平也越來越高，為滿足人們對建筑工程的要求，越來越多的建筑結(jié)構(gòu)應用在建筑工程中，剪力墻結(jié)構(gòu)具有剛度大、抗震性強、用鋼量小等優(yōu)點，在建筑工程中有十分廣泛的應用。
參考文獻
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