高層建筑中短柱剪力墻結構設計分析

1、<p>　　高層建筑中短柱剪力墻結構設計分析</p><p>　　摘要：隨著社會的發(fā)展，越來越多的住宅小區(qū)出現(xiàn)，人們對高層住宅平面與空間的要求也越來越高，原來普通框架結構的露梁露柱、普通剪力墻結構對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。于是，短肢剪力墻結構在原有剪力墻的基礎上，吸收了框架結構的優(yōu)點，在很大程度上克服了普通框架與普通剪力墻結構的缺點，受到了建筑師的肯定，更得到了住戶與房開

2、商的歡迎，逐步發(fā)展形成了能適應人們新的住宅觀念的高層住宅結構型式，在現(xiàn)代住宅建筑應用中起到重要作用 </p><p>　　關鍵詞：高層建筑；短柱剪力墻；結構設計 </p><p>　　中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號： </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　近年來，隨著人們對住宅

3、，特別是小高層及多層住宅平面與空間的要求越來越高，原來普通框架結構的露柱露梁、普通剪力墻結構對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求?！岸讨袅Y構”這種新的高層住宅結構體系由于克服了普通框架與普通剪力墻結構的缺點，有利于住宅建筑布置，結合住宅建筑平面開問小、進深小及層高低的特點，又可進一步減輕結構自重，逐漸得到了推廣應用，并廣泛受到建筑師和業(yè)主的歡迎。 </p><p>　　1.結構體系的優(yōu)點

4、 </p><p>　　1.1滿足建筑功能的需要 </p><p>　　1.1.1墻肢與填充墻等厚，連接各墻的梁位于隔墻豎向平面內(nèi)，避免框架結構中梁柱突出墻面的問題。 </p><p>　　1.1.2墻體采用輕質材料，符合墻體改革的方向。 </p><p>　　1.1.3雖然短肢墻構件增加了施工難度，但擴大了使用面積。 </p>

5、<p>　　1.2滿足結構設計的需要 </p><p>　　1.2.1在小高層住宅中，與常用的框架――抗震墻體系相比，框架――抗震墻體系具有受力明確，計算簡單等優(yōu)點，但其柱子截面大，梁柱外露，影響美觀和使用，在平面復雜多變的情況下結構布置體系難趨合理，結構分析計算困難。而短肢剪力墻體系，墻肢和梁可隱蔽，結構布置靈活。墻的數(shù)量和肢長根據(jù)抗側力的需要而定，數(shù)量可多可少，肢長可長可短，還可通過不同的尺寸和布

6、置以調(diào)整剛度和剛度中心的位置。 </p><p>　　1.2.2在小高層住宅中，與常用的剪力墻體系相比，短肢剪力墻體系具有如下優(yōu)點： </p><p>　　(1)充分利用墻肢的承載能力，避免傳統(tǒng)剪力墻結構中墻體過長而通常為構造配筋的浪費。 </p><p>　　(2)減輕結構自重，降低主體結構和基礎造價，尤其對于地基承載力較低的地區(qū)經(jīng)濟效益顯著。 </p>

7、;<p>　　(3)結構自振周期相對加大，彌補剪力墻體系抗側剛度大，從而地震反應加大的缺點。 </p><p>　　(4)主體結構中大多數(shù)墻肢呈受彎工作狀態(tài)，從而保證墻體具有足夠的延性：同時大多數(shù)連梁的跨高比大于2 5，保證整體剛度的同時降低連梁的自身剛度，避免連梁的剪切破壞，使連梁也具有足夠的延性，以此來彌補剪力墻體系延性的不足。 </p><p>　　2.短肢剪力墻結構體

8、系的特點 </p><p>　　2.1結合建筑平面,利用間隔墻位置來布置豎向構件,基本上不與建筑使用功能發(fā)生矛盾。 </p><p>　　2.2墻的數(shù)量可多可少,肢長可長可短,主要是抗側力的需要而定,還可通過不同的尺寸和布置來調(diào)整剛度中心的位置。 </p><p>　　2.3在結構布置方面靈活性及可調(diào)整性大,可選擇的方案較多,較易處理樓蓋的支承。 </p>

9、;<p>　　2.4連接各墻的梁,隨著墻肢位置而設于間隔墻豎平面內(nèi)?？呻[蔽。 </p><p>　　2.5根據(jù)建筑平面的抗側剛度的需要,利用中心剪力墻,形成主要的抗側力構件,較易滿足剛度和強度要求。 </p><p>　　3.短肢剪力墻結構布置 </p><p>　　3.1短肢墻的數(shù)量應當適中,避免結構太剛或太柔,滿足豎向荷載和抗側力需要即可。 <

10、;/p><p>　　3.2短肢剪力墻的縱橫應盡量均勻分布,其軸向應力不應相差懸殊。 </p><p>　　3.3短肢剪力墻肢間距不宜過大,在平面外邊緣及角點處,特別是外凸部分,布置必要的短肢墻,既有利于梁的支撐,又可以分散荷載,以加強其整體性和滿足平面剛性的要求。 </p><p>　　3.4各短肢剪力墻應盡量對齊并拉直,與連梁一起構成成片的聯(lián)肢墻抗側力結構。 <

11、/p><p>　　3.5每道短肢墻宜與兩個方向的梁連結,連梁盡可能布置在墻肢的豎平面內(nèi);連梁寬度一般宜與墻肢厚度相等;墻肢不宜過厚,以采用200 mm、250 mm或300 mm為宜;可以混合布置部分較長的墻或矩形柱。 </p><p>　　3.6小高層外圍部分的豎向構件根據(jù)受力的需要和建筑平面布置,設置適量的鋼筋混凝土短肢剪力墻,在各短肢剪力墻的墻肢間布置連系梁,把這些短肢墻以及核心筒連成一

12、個整體,構成整幢建筑的結構體系。 </p><p>　　4.短肢剪力墻配筋方式分析 </p><p>　　4.1按柱配筋方式 </p><p>　　與柱配筋相同，縱筋基本均勻配置在周邊。而剪力墻的特點是平面內(nèi)剛度大，承載力大，平面外剛度和承載力均相對較小。短肢剪力墻受力性能與一般剪力墻接近，變形后符合平面假定，受力時平面內(nèi)兩端受。 </p><p

13、><b>　　4.2配筋建議 </b></p><p>　　從上述分析中可以看出短肢剪力墻高厚比為5～8，受力狀態(tài)從柱過渡到剪力墻，變化幅度大。工程中剪力墻形狀也千變?nèi)f化，設計中應根據(jù)實際情況具體處理。個人認為短肢剪力墻配筋可按照以下原則配置： </p><p>　　(1)縱向鋼筋的配置應主要配置在平面內(nèi)的端部形成暗柱。暗柱范圍可以按照一般剪力墻邊緣構件的的要求

14、確定。暗柱內(nèi)的縱向鋼筋配筋率可根據(jù)短肢剪力墻高厚比的增大而減小，當高厚比接近于一般剪力墻時，其暗柱內(nèi)縱向鋼筋配筋率也應接近于一般剪力墻邊緣構件最小配筋率的要求。 </p><p>　　(2)當暗柱縱向配筋率較高時，為保證短肢剪力墻“強剪弱彎”的要求，應適當提高暗柱內(nèi)的最小配箍率特征值，暗柱以外的墻肢內(nèi)的水平配筋也應按一般剪力墻配筋構造適當加強。 </p><p>　　5.短肢剪力墻結構設計

15、建議 </p><p>　　5.1短肢剪力墻結構的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當有扭轉效應時，會加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，所以，應盡量避免將短肢剪力墻布置在結構周邊等扭轉效應較大的部位，如必須布置時應加強其抗震構造措施，減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率；并且短肢墻應在兩個方向上均有連接，避免形成孤立的“一”字形墻肢。 </p><p>　　5.2短肢剪力墻應盡

16、量設計成聯(lián)肢墻，通過各種研究試驗分析，短肢剪力墻可以很好的形成聯(lián)肢墻，可以提供足夠的剛度。獨立短肢剪力墻的剛度很低，對結構整體剛度貢獻很小。 </p><p>　　5.3高層結構中的連梁是一個耗能構件，在短肢剪力墻結構中，墻肢剛度相對較小，連接各墻肢間的梁已類似普通框架梁，而不同于一般剪力墻間的連梁，不宜在計算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調(diào)，使其設計內(nèi)力降低，宜按普通框架梁要求，控制混凝土壓區(qū)高度，其梁端負彎矩

17、鋼筋可由塑性調(diào)幅70%～80%來解決，按強剪弱彎，強柱弱梁的延性要求進行計算。 </p><p><b>　　6.結束語 </b></p><p>　　作為剪力墻結構體系的分支，短肢剪力墻結構由于結構布置方面的靈活性和可調(diào)整性，使其各項技術經(jīng)濟指標均較一般剪力墻結構理想，因而在小高層住宅樓結構設計中已被廣泛采用。設計短肢剪力墻結構時，應區(qū)別于一般剪力墻結構，多結合住宅

18、特點，使結構剛柔適中，并運用抗震概念設計的原則，采取有效的抗震措施，注重細部設計，從而做到結構設計安全、經(jīng)濟、適用。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1].李安.淺談短肢剪力墻結構體系設計[J].中國高新技術企業(yè)，2009，（22）. </p><p>　　[2].易在江.小高層住宅短肢剪力墻結構設計分