短肢剪力墙在民用建筑结构设计中的应用研究

龚东单

摘要：本文首先简要概述了短肢剪力墙结构的含义，其次就短剪力墙结构的优点进行分析，最后就短肢剪力墙结构在民用建筑中的应用进行研究。

关键词：短肢剪力墙结构；民用建筑；优点

前言

现如今，短肢剪力墙结构在现代城市建筑中，尤其是高层建筑设计中应用广泛，剪力墙结构由于侧移较小，抗侧刚度较大，而且具有较强的抗震性能，所以在现代建筑中得到广泛的应用。短肢剪力墙结构是该领域的新兴起的概念，其实更准确的应该成为较多短肢的剪力墙结构，因为它有利于住宅建筑布局，进一步降低结构的重量，从而减少和成本的上层建筑的基础，被逐渐广泛应用。

一、短肢剪力墙结构的含义

短肢剪力墙结构就是指剪力墙结构中存在比较多的短肢剪力墙的情况，就是一种由短肢剪力墙构成建筑其他部分，剪力墙薄壁简体构成结构平面中部的结构模式。它一般具有四个特点：第一，短肢剪力墙结构中的梁是连接建筑内各面墙的，建筑实施时可以设计在间隔墙的纵向平面里面，节省空间。第二，可以根据抗侧力来适当进行调整短肢剪力墙结构中墙的规模和数量，设计灵活科学。选择方案也是多样化的，人们的选择可以个性化，并且处理楼盖支承的方法也相对简单。第三，为了能够满足建筑平面的强度及刚度的要求，主要抗侧力构件使用了中心剪力墙。第四，短肢剪力墙结构并不会破坏、 影响建筑的使用功能，相反能够合理有效的与建筑平面相融合，利用间隔墙的位置安置竖向构件。

一、短肢剪力墙结构的优点

1.可以满足建筑功能的需要

短肢剪力墙结构是在原有的普通剪力墙结构上发展起来的，因此，它仍然具有与普通剪力墙一样的，分隔和限定建筑空间的功能。不同的是，短肢剪力墙墙肢的厚度和填充墙的厚度相同，且连接建筑室内每一面墙的露梁位置处于隔墙的竖向平面内，这样的连接方式可以有效避免梁柱突出墙面，降低室内墙体结构的美观度；其次，短肢剪力墙所采用的建筑材料是轻质型材料，完全符合新时期下建筑墙体的改革方向；最后，在小高层建筑中使用短肢剪力墙结构，可以在一定程度上扩大建筑的室内面积和使用面积。

2.可以满足建筑结构设计的需要

对于楼层数量12层到16层之间的小高层建筑来说，采用短肢剪力墙结构既可以有效保证建筑结构的刚度，又可以使得室内空间方正合理，并且在一定程度上扩大建筑的使用空间。这些优点都是因为短肢剪力墙在结构设计上与普通的剪力墙结构不同。短肢剪力墙结构应用于小高层建筑时，相比于框架--抗震墙，它的结构布置更加灵活而巧妙。因为，在短肢剪力墙体系中，其墙肢和露梁都可以隐蔽在建筑墙体中，其墙肢的数量和长度都可以根据建筑抗侧力的具体需要而定，长度可长可短，数量也可多可少。这样的设计优势是一般的框架--抗震墻体系无法比拟的。其次，短肢剪力墙与普通的剪力墙相比，它能够避免钢筋材料的浪费。在传统的剪力墙结构中，往往会发生由于剪力墙的墙体过长而不符合建筑结构的要求，造成配筋的浪费，但在短肢剪力墙施工中，则不会出现这种情况；最后，断肢剪力墙可以降低建筑主体结构的重量，从而降低建筑地基基础的造价，为企业节省相关的建筑施工成本。

三、剪力墙技术在高层民用建筑中的应用

1.剪力墙结构的施工要求

（1）高层民用建筑高度要求。建筑高度在我国高层民用建筑中是有固定的要求的。剪力墙的高度越大，对地震等灾害的防御能力越弱，所以要严格控制建筑设计的高度，以确保建筑使用的安全性。所以高度不是随意制定的，而是要根据具体的建筑设计来考虑的。

（2）结构布置合理性。所谓结构布置合理性就是指在高层民用建筑中，建筑的结构要符合规定，要以简洁为设计的要求。来保证设计的结构与实际的建筑结构相适应。在实际的剪力墙结构中，要保证设计的合理性，保证质量和实际布局效果。除了控制剪力墙的间距，并与开口对应的剪力墙设置在外纵轴线，从而提高横向抗倾覆能力，避免产生较大应力的位置侧柱。

（3）连梁的设计。连梁的设计在剪力墙的设计中至关重要。建筑受到自然灾害或者认为因素的影响，导致剪力墙的破坏，致使建筑中的延性遭到破坏。所以在剪力墙的设计中，要保证弯曲破坏在梁剪切破坏之后，这样才能保证建筑的安全。值得关注的是，不增加梁的纵筋，因为它可能会导致和不符合。强剪弱弯的要求。

（4）抗震。建筑在遭受自然灾害的破坏（如地震），其原因主要是刚度和地基刚度的比值过大所引起的，所以如果在底部的震源，将由于侧向刚度比的弹性和塑性变形引起的上部结构层的几种。

2.短肢剪力墙结构要求

不应该把短肢剪力墙设计成框架结构的主要原因是，确保墙体的变形能力，这样会产生较大的承载能力。此外，短肢剪力墙开口除了安装门，窗的保留，也能显著地降低混凝土墙的数量，还需要今后砌体封闭。因此，在满足要求的前提下，孔不能尽可能大，在墙的小开口短肢剪力墙的设计。

四、短肢剪力墙设计中需要注意的事项

（1）对轴压比严格的限制，根据研究，剪切在小偏差状态时滞的墙很差，如果混凝土是不受约束的，有可能是垂直裂缝，或粉碎，使构件的变形和承载能力的丧失。因此，剪力墙的轴压比限变形能力标准的定义，提出了设计方法根据约束边缘构件混凝土压应变的大小，来保证短肢剪力墙的延性。

（2）短肢剪力墙结构的设计不要求太高，主要是短肢剪力墙结构中，剪力墙结构和系统的横向刚度是非常小的。由于短肢剪力墙结构的抗侧刚度与剪力墙结构体系是非常小的，所以短肢剪力墙结构不应太高。同时，按照规定提高短肢剪力墙结构的抗震等级，例如通过增加配筋量对短肢剪力墙结构的延性，避免过早的剪切破坏。因为短肢剪力墙结构是相对比较柔软，而且时间长，所以应该缩短周期，提高整体结构的安全性能。

（3）墙的连梁相连的短肢剪力墙肢，这增加了约束条件，提高抗震性能的剪力墙结构。在刚度耦合梁的变化会影响结构的整体抗侧刚度，梁的截面和配筋的合理选择，也有利于提高结构的抗震性能。设计应遵循的梁，强剪弱弯，强柱弱梁的要求，以避免耦合梁的剪切破坏的过早失效。因此，提高构件的配筋量，在实际工程中，最好不要用窗墙梁结构，这主要是因为高窗墙，容易造成大剪切块的刚度，这不利于结构抗震设计的，因此，最好将连梁设计成为截面，刚度和弱连梁结构。

（4）水平力作用下高剪力墙结构中，主要是弯曲变形在整个，底部的小墙肢的竖向荷载作用下的扭转剪切。通过模型试验，周壁易破裂。此外，重要的抗震建筑平面在墙里的薄弱环节，也是短肢剪力墙结构，一旦翘曲扭转效应，增加有裂缝，然后。所以周围的小墙肢和转角墙增加厚度和配筋量外，从而提高结构的延性，抗震性能，并避免短肢剪力在建筑外边缘的扭转和角点处。

结语

综上，文中就短肢剪力墙结构在民用建筑中的运用进行研究，总之，对短肢剪力墙结构在高层民用建筑设计，布局的剪力墙是一个渐进的过程，优化，直到满足环境要求的对称，使得结构的位移和刚度，以最合理的状态，从而有效地发挥作用。

参考文献：

[1]倪薇.短肢剪力墙结构在“小高层”中的应用.住宅科技，2000.

[2]陈体.高层建筑剪力墙结构设计问题研究[J].建筑技术，2009.

[3]齐楠.浅议高层建筑剪力墙结构设计[J].黑龙江科技信息，2011.