探討高層房屋短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題.doc

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1、探討高層房屋短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題摘要：本文首先介紹了近年來出現(xiàn)的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系，對短肢剪力墻的受力特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)布置、配筋要求、設(shè)計(jì)中注意的問題等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹分析，以供參考。關(guān)鍵詞高層房屋；短肢剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Abstract:Thispaperintroducesshortpiershearwallstructuresystememergedinrecentyears,theshortlegshearwal1forcecharacteristics,structurallayout,reinfo

2、rcementrequirements,problemsinthedesignareanalyzedindetail,forreference.Keywordsseniorhousing;shortpiershearwall；structuredesign中圖分類號：TB482.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104(2013)刖B短肢乾力墻是指墻截面高度與厚度之比為5~8倍麗力墻結(jié)構(gòu)，旦墻后不小于200mine短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是剪力墻結(jié)構(gòu)中的一種，多用于高層及小高層住宅建筑。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的大多數(shù)墻肢

3、相對較短，常用的有“T”字型、型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型。一、高層建筑短肢剪力墻的受力特點(diǎn)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是指墻肢截面高度為厚度5~8倍的剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻根據(jù)整體性系數(shù)及墻肢延高度上彎矩的變化，可分為3類。(1)滿足a^lO,In/IWZ時，為整體小開口墻，它的整體性很強(qiáng)，墻肢不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，變形以彎曲變形為主。(2)滿足a<10時,ln/IWZ,為聯(lián)肢墻.它的整體性不很強(qiáng),墻肢不出現(xiàn)或很少出現(xiàn)反彎點(diǎn)，變形仍以彎曲變形為主。⑶滿足a>10,但I(xiàn)n/I>Z時，結(jié)構(gòu)的梁、柱剛度比大，整體性很強(qiáng)

4、,墻肢大多出現(xiàn)反彎點(diǎn)，如按壁式框架結(jié)構(gòu)來考慮。其中：門二Wji式中：Ai墻肢i的面積；Iji——墻肢i截面的慣性矩；ri——墻肢i的截面形心至組合截面形心的距離。為使短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的墻肢受力性能和變形性能優(yōu)于異形柱，盡量不把短肢剪力墻設(shè)計(jì)成壁式框架，考慮到短肢剪力墻小墻肢、大洞口的特點(diǎn),不適合設(shè)計(jì)成整體小開口墻結(jié)構(gòu)，而異形柱結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)決定了其受力性能、抗震性能與矩形柱結(jié)構(gòu)不同。由于異形柱截而不對稱，在水平力作用下產(chǎn)生的雙向偏心受壓給承載力帶來的影響不容忽視。所以，綜合安全與經(jīng)濟(jì)因素，宜把短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)

5、計(jì)為a〈10,Tn/TWz的聯(lián)肢墻。二、高層建筑短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)布置短肢剪力墻屬于剪力墻的一種，而小墻肢剪力墻的布置，通常結(jié)合窗間墻位置及房間四角等布置成字形、"L"形、"T”形或“十"字形墻段，沿結(jié)構(gòu)平面均勻布置，盡量做到對齊、拉直，使結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心結(jié)合，減少其扭轉(zhuǎn)。短肢剪力墻的抗側(cè)剛度相對較小，所以，經(jīng)常在樓、電梯周圍布置普通剪力墻，形成簡體和短肢剪力墻共同抵抗側(cè)力，在抗震設(shè)計(jì)中，簡體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)底部地震傾覆力矩的50%。也可以通過增加長肢墻的方法調(diào)整剛度中心

6、位置，短肢剪力墻的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣角部處的墻肢，當(dāng)有扭轉(zhuǎn)作用時，會加劇墻肢的變形，使角部墻肢首先開裂，所以，設(shè)計(jì)時應(yīng)采取必要的措施，如減小軸壓比、增大縱筋和箍筋的配筋率等，以保證結(jié)構(gòu)的安全性、實(shí)用性。而對由于較大的豎向荷載和剪力使底部外圍墻肢產(chǎn)生開裂，也應(yīng)通過增加墻厚和配筋量等方法防止。三、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，因其是剪力墻大開口而成，所以基本上與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同，可采用三維桿——系簿壁柱空間分析方法(TBSA、TAT)或空間桿——墻組元分析方法(TBSSAP

7、、SATWE)o其中空間桿墻組元分析方法計(jì)算模型更符合實(shí)際情況，精度較高。目前國內(nèi)大多采用中國建研院系列軟件中的TAT和SATWE來計(jì)算。3.1TATTAT軟件采用的是三維空間模型，對剪力墻采用薄壁柱單元計(jì)算原理,對梁柱采用空間桿系計(jì)算原理。在TAT計(jì)算中，為了使結(jié)構(gòu)受力更合理，應(yīng)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算簡化;對多肢剪力墻計(jì)算最常用的手段是按剪力墻開洞的辦法進(jìn)行，開洞應(yīng)上下對齊，減少上下偏心。剪力墻開洞后，洞口上下剩余部分TAT用梁單元來模擬。開洞主要是為了把剪力墻簡化為符合薄壁柱的計(jì)算模型，同時使簡化后的剪力墻的受

8、力更為明確。TAT中樓板采用剛性樓板假定，即平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為零。此假定對規(guī)則結(jié)構(gòu)即樓板無大開洞且板厚不大的常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算誤差很小。3.2SATWESATWE是專門為多高層建筑結(jié)構(gòu)分析而研發(fā)的空間組合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，適用于各種復(fù)雜體型的高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系計(jì)算。SATWE是以殼元理論為基礎(chǔ)構(gòu)造一通用的超單元墻元為模擬剪力墻，它不僅具有平面內(nèi)剛度，也具有平面外剛度，可以較好地模擬剪力墻的受力狀態(tài)。而