關(guān)于高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

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1、關(guān)于高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要：帶有短肢剪力墻的建筑結(jié)構(gòu)在我國部分地區(qū)，特別是抗震設(shè)防等級不大的地區(qū)較為流行，因為該類建筑室內(nèi)沒有柱子，空間布局比較方便，又可以減輕結(jié)構(gòu)自重，應(yīng)用逐漸廣泛。對短肢剪力墻及短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的判別方法討論，歸納總結(jié)了規(guī)范對短肢剪力墻的規(guī)定，根據(jù)短肢剪力墻的特點(diǎn)，提出設(shè)計建議。關(guān)鍵詞：短肢剪力墻1短肢剪力墻與普通剪力墻和異型柱的界定短肢剪力墻是指墻肢的高度與厚度的比值（高厚比）為5?8倍的剪力墻；一般剪力墻是指墻肢高厚比大于8的剪力墻。當(dāng)墻肢高厚比＜4時則是異型柱。2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的界定對于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的界

2、定，目前規(guī)范尚不統(tǒng)一?！陡咭?guī)》中解釋為：當(dāng)結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻數(shù)量較多時才屬于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。2004年中國建筑科學(xué)研究院《房屋建筑設(shè)計常見問題解答》中對相關(guān)規(guī)定作了如下解釋：一般剪力墻結(jié)構(gòu)中，如果存在少量的短肢剪力墻，則不必要遵守7.1.8、7.2.2條的規(guī)定。這里如何界定“較多”與“少量”的標(biāo)準(zhǔn)并不明確。由于一旦確定為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，其抗震等級就要相應(yīng)提高一級；一二級抗震等級的剪力需要提高，軸壓比控制也更為嚴(yán)格，因此會造成結(jié)構(gòu)造價增加。所以短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的判別標(biāo)準(zhǔn)是結(jié)構(gòu)工程師比較關(guān)心的問題。目前從一些地方規(guī)定和各種資料看，采用的判別方法主要有三種：2-1按抗傾

3、覆力矩來判別當(dāng)結(jié)構(gòu)中的短肢剪力墻第一振型底部地震傾覆力矩占底部地震總傾覆力矩的40%?50%時，則可以認(rèn)為該結(jié)構(gòu)屬于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)占底部地震總傾覆力矩小于40%是可認(rèn)為是一般剪力墻結(jié)構(gòu)。2-2按所承受荷載面積來判別當(dāng)短肢剪力墻所承擔(dān)樓面負(fù)荷的面積占全部樓面面積的比值，對于多層建筑占60%以上，對于高層建筑占50%以上，則可以確認(rèn)該結(jié)構(gòu)為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。2?3按短肢剪力墻截面面積與全部剪力墻截的比值來判別積的比值當(dāng)短肢剪力墻截面面積占全部剪力墻截大于50%時可確定為短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。3短肢剪力墻的性能特點(diǎn)：墻肢的高厚比小于5的小墻肢，難以形成聯(lián)肢剪力墻，如果連

4、梁剛度大就形成剪切變形為主的壁式框架，連梁剛度小容易形成抗側(cè)剛度差的獨(dú)立墻，甚至異形柱框架，抗震性能都不好。另一方面，對雙肢短肢剪力墻在低周期反復(fù)水平荷載作用下，其破壞屬彎剪形破壞，具有一定的耗能能力。另外通過研究也發(fā)現(xiàn)作為聯(lián)肢的短肢剪力墻，其左右墻肢的應(yīng)力分布近似滿足平面假定；有翼墻的墻肢受力明顯優(yōu)于無疑翼墻的墻肢；短肢剪力墻結(jié)構(gòu)承擔(dān)的總彎矩中局部彎矩所占的比例可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于整體彎矩所占的比例，且隨著肢厚比的增加這種趨勢更加明顯；在均部水平荷載或三角形水平荷載下，短肢剪力墻的側(cè)移曲線是彎剪形的總之，短肢剪力墻是介于異型柱及一般剪力墻之間的一種構(gòu)件形式，在墻肢高

5、度與厚度之比較小時（如接近4），其受力性能更接近于異型柱，反之則更接近于普通剪力墻。由于短肢剪力墻的截面特點(diǎn)，在一般情況下其在地震作用下的破壞形態(tài)是彎剪破壞。4規(guī)范對短肢剪力墻的要求：5短肢剪力墻配筋方式分析：5?1按柱配筋方式與柱配筋相同，縱筋基本均勻配置在周邊。而剪力墻的特點(diǎn)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5-3配筋建議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(shè)計中應(yīng)根據(jù)實際情況具體處理。

6、個人認(rèn)為短肢剪力墻配筋可按照以下原則配置：1）縱向鋼筋的配置應(yīng)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(gòu)件的的要求確定。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(dāng)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(yīng)接近于一般剪力墻邊緣構(gòu)件最小配筋率的要求。2）當(dāng)暗柱縱向配筋率較高時，為保證短肢剪力墻”強(qiáng)剪弱彎”的要求，應(yīng)適當(dāng)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(yīng)按一般剪力墻配筋構(gòu)造適當(dāng)加強(qiáng)。6短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計建議2）短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，會加劇

7、已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，所以，應(yīng)盡量避免將短肢剪力墻布置在結(jié)構(gòu)周邊等扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較大的部位，如必須布置時應(yīng)加強(qiáng)其抗震構(gòu)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(yīng)在兩個方向上均有連接，避免形成孤立的“一”字形墻肢。3）短肢剪力墻應(yīng)盡量設(shè)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(dú)立短肢剪力墻的剛度很低，對結(jié)構(gòu)整體剛度貢獻(xiàn)很小。4)高層結(jié)構(gòu)中的連梁是一個耗能構(gòu)件，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)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

8、調(diào)，使其設(shè)計內(nèi)力降低，宜按普通框架梁要