摘要：随着高层住宅的逐渐发展和人们对住宅使用功能要求的逐步提高,由于短肢剪力墙结构可以灵活布置,墙肢可长可短,可落地也可带转换层,房间内不会出现露梁露柱的现象,且短肢剪力墙的抗震性能也优于异形柱剪力墙结构,因此在设计中根据其受力的特点,充分掌握和了解其受力特点和破坏机理后,并选择合理的布置形式,它将在多、高层的住宅中有着广阔的发展前景。
关键词：短肢剪力墙结构；特点；布置原则；注意问题
1 短肢剪力墙结构体系
1.1 体系的构成和特点
在设计短肢剪力墙结构时，需要对住宅的平面布置情况进行充分考虑。将适当的短肢砼墙体布置于房间分隔的交点处，或者是其他适合的位置，这些短肢墙体有着不同的长度以及不同的截面形式，将连系梁布置于各个肢处，这样连系梁就可以有效地连接短肢剪力墙，促使其形成一个整体，这样刚度就可以符合要求，并且抗震性能也比较的优越。我们需要注意的是，短肢剪力墙体系有着多种截面形式，比如T形、L形以及Z形等，控制其肢长在2米以下，通常情况下，一字形是不适宜采用的，因为这种形式的剪力墙没有较好的刚度及稳定性。要充分依据结构分析计算的周期，来合理确定短肢剪力墙的墙肢数量，合理控制肢长，以满足抗侧力的需求。利用轻质砌体来有效填充剪力墙之间的间隔墙，这样结构自重就得到了大大的减轻，结构性能也变得更加优越。
1.2 短肢剪力墙体系的布置原则
（1）要设置适当数量的短肢墙，保证竖向荷载承受力以及抗侧力需求可以得到有效的满足；要均匀布置短肢墙，合理分布结构刚度，这样才可以更好的支撑楼盖，保证不会有较大的差异存在于不同墙肢轴向应力之间。
（2）按照墙肢的厚度来控制连梁宽度。但是墙肢的厚度也不是越厚越好，需要符合于填充砌块的模数；太薄的话也不行，会影响到墙肢的稳定性，还会增加其他施工程度的难度。
（3）为了保证平面刚度要求可以得到满足，需要将短墙肢布置于平面的外边缘以及拐角处。要尽量对齐各个短墙肢，有效的与连梁构成一个整体，要有两个方向的梁来连接每一道短肢墙，尽量在墙肢的竖平面内布置连梁。
2 短肢剪力墙结构设计应注意的问题
（1）要严格控制短肢墙的轴压比，尤其是无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙。根据国内外研究结果，在承受压弯作用的剪力墙中，当处于小偏压状态时，墙的延性较差。不仅如此，即使在大偏压状态下，若轴压比较大，混凝土受压区的边缘应力很高，如果混凝土没有约束或约束不够，可能混凝土先达到极限压应变，出现竖向裂缝，甚至压碎，使构件丧失变形能力和承载能力。
（2）应采取三维计算方法进行结构的动力特性分析和杆件内力计算。这时对于竖向构件又有薄壁杆模型与墙元模型，前者是一种简化模型，但精确度较低；后者是板元与膜元的组合，是一种高精度力学模型。
（3）短肢墙结构不宜做得太高。短肢剪力墙住宅结构体系大多数是每层6～8户，各住宅单元围绕中部筒体呈环抱状布置，整个结构基本对称，多为20～30层；当受用地限制时，每层3～4户，通常布置在筒体的三边，层数多为12～20层。
（4）短肢墙截面形式宜优先采用L、T、十字形等，不宜采用一字形，外墙转角处不应采用一字形；同一构件各方向墙肢的厚度应尽可能相等，墙厚应严格按现行规定，墙厚最好不小于200mm，以利于保证墙、梁的有效断面。
（5）要正确判定短肢剪力墙结构墙肢平面内梁的属性。规程规定：剪力墙开洞形成的跨高比小于5的连梁应按连梁进行设计；当跨高比不小于5时宜按框架梁进行设计，但现行设计软件似乎没有考虑这一点。设计时比较合理的办法是把短肢墙平面内的梁按规范进行分类设计，但在做抗震分析时，不应做连梁刚度的折减。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样做既能使梁截面设计易于满足规范的要求，也是偏于安全的。
（6）应按规定提高短肢墙结构的抗震等级，以便提高其配筋量；短肢剪力墙结构较柔，周期较长，应适当进行周期折减，以加大地震力，增加安全储备。
3 短肢剪力墙结构的截面设计
（1）短肢剪力墙应进行剪压比、轴压比验算，正截面、斜截面的计算，计算过程和计算公式与普通剪力墙一致。
（2）短肢剪力墙之间的连梁应进行剪压比验算，正截面，斜截面的计算，计算过程和计算公式与普通连梁一致。
（3）在设计中。经常会遇到连梁超限的情况，以下三种处理方法：
①减小连梁高度，降低连梁的高度。对于高度很大的连粱，可以用双连梁的办法来解决。双连梁可近似折算为一根梁，梁宽等于两倍墙厚，梁高取实际梁高，计算所得配筋均分给上下两根连梁。在构造上应注意两根连梁应采用轻质材料填缝。
②对连梁弯矩及剪力进行调幅，但在整体计算时已将连梁刚度进行折减的，不应再考虑调幅，无论用什么方法，连梁调幅后的弯矩及剪力设计值不应低于正常使用状态下的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩设计值。因此“高规”建议在一般情况下，可掌握调幅后的弯矩不小于调幅前弯矩的0.8倍（6～7度）和0.5倍（8～9度）。同时，当部分连梁降低弯矩设计值后，其余部位的连梁和墙肢的弯矩设计值应相应提高。
③当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时（如跨度较小的洞口连梁），可考虑在大震作用下该连梁不参与工作，按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析，墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计，连梁则可根据实际截面按构造配筋，做到“强剪弱弯”即可。
4 短肢剪力墙结构在高层住宅中的应用质量控制策略
在高层住宅的结构施工过程当中，对短肢剪力墙结构的设置，必须要依照规定的住宅施工要求来进行。对于住宅结构的底部施工环节来讲，相关施工单位需要提高对基础环节的稳定性控制，在工作过程当中配筋率需要超过1.2%以上，同时在住宅其他部位的配筋率上也需要超过0.1%以上，在此过程当中，如果住宅结构当中短肢剪力墙的配筋量不足，整个侧向压力强度就会偏小，抗震性能上就会存在一定的问题。在实际设计工作中，有些设计人员为了迎合建设单位控制预算的要求，丝毫不顾及工程的具体情况，对较高的高层住宅，机械盲目的控制剪力墙的高厚比，避免出现短肢剪力墙。其实，这种作法不仅仅违背了剪力墙结构设计原理，而且由于剪力墙墙肢两边需设边缘构件，连梁配筋也大于墙体配筋，因此结构的经济性反而不好。工作人员在实际的工作过程当中，需要依照高层住宅结构的实际状况来进行相应的住宅抗震设计工作有效提高住宅主体的安全性。除此之外，因为高层住宅当中剪力墙的高度和厚度的比值通常为3~4倍的强体厚度，因此如果抗侧刚度不满足要求，那么很容易会造成整个住宅体结构的损坏。当然，在实际的结构设计工作（特别是高度较高的高层住宅中）当中，设计人员还是需要尽可能避免使用短肢剪力墙，如果不可避免的话，必须要依照高层住宅结构的实际特点合理布置短肢剪力墙结构，同时还需要进行相应的配筋控制。
5 结语
短肢剪力墙与传统的框架剪力墙相比，具有很大的优越性，具体来讲，主要体现在采用短肢剪力墙结构既可以满足住宅工程施工中专业结构设计的需求，同时能够满足人们对其功能的需要。作为住宅结构工程师，我们应不断加强和完善短肢剪力墙的结构式设计，提高短肢剪力墙的结构设计水平，不断完善其构造要求，提高短肢剪力墙结构的抗震性能，注意结合实际情况改进细节部位，使采用短肢剪力墙结构进行施工的高层住宅更加安全可靠。
参考文献
[1]郑伟光,刘崇武,贺成刚.短肢剪力墙在民用住宅结构设计中的运用分析[J].中国标准化,2019,(06):64-66.
[2]袁江满.小高层住宅中短肢剪力墙结构设计浅析之我见[J].居舍,2018,(11):67.
论文作者:毕海涛
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：剪力墙论文; 结构论文; 截面论文; 住宅论文; 弯矩论文; 高层住宅论文; 调幅论文; 《基层建设》2020年第1期论文;