摘要：短肢剪力墙是近年来在小高层建筑工程结构设计中最常采用的一种主体结构设计方式，这种短肢剪力墙结构具有很大的灵活性，很好的满足了人们对现代城市小高层住宅空间利用的需求。现本文通过分析短肢剪力墙的结构体系优点，来探讨在结构布置中应当注意的问题，并从结构设计和构造要求两方面详细探讨了短肢剪力墙的结构设计特点。
关键词：短肢剪力墙 结构设计 计算分析 构造要求
摘自：本科毕业论文答辩www.808so.com
框架-剪力墙结构体系是在高层建筑工程中应用最为广泛的一种建筑结构形式，具有很大的强度与结构稳定性。但在城市建设的发展中，框架-剪力墙结构会出现露梁露柱这一特性已经不能满足人们对住宅室内空间设计的需求，这是由于目前的小高层住宅建筑一般都具有平面开间小、层高较低等特点，为了更好的利用室内空间，合理布置室内结构，普通的框架剪力墙显然不能满足需求。为了改善这一问题，短肢剪力墙结构逐渐被广泛应用在小高层建筑的结构设计中，并以其独特的优越性受到了建筑设计人员和居民的喜爱，满足了人们对住宅的需求。本文中笔者结合自身建筑施工经验，来简要分析与短肢剪力墙结构设计相关的一些问题。
1、短肢剪力墙结构体系的优点
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建筑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。
在结构设计方面，采用短肢剪力墙对小高层建筑进行设计能够最大程度的利用墙肢的负荷能力，减少在普通剪力墙结构中为较长的墙体构造配筋而产生的材料浪费现象。且使用短肢剪力墙能够减轻整个小高层建筑的自重，减轻了对地基的荷载，同时降低了工程的整体造价。另外，短肢剪力墙体系，墙肢和梁可隐蔽，结构布置灵活。墙的数量和肢长根据抗侧力的需要而定，数量可多可少，肢长可长可短，还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置。且短肢剪力墙结构自振周期相对加大，弥补剪力墙体系抗侧刚度大，从而地震反应加大的缺点。
在建筑功能方面，采用短肢剪力墙进行小高层建筑的结构设计，可以使墙肢的厚度与填充墙相同 ，且能够将梁设计在隔墙的纵向平面内，很好的解决了普通剪力墙露梁露柱的问题，满足了现代城市居民对室内美观的要求；另外，短肢剪力墙结构中所采用的墙体材料一般属于轻质材料，符合了现代建筑墙体材料发展的趋势，尽管在施工中短肢剪力墙的构件施工会比普通剪力墙的施工要相对复杂，难度相对较大，但采用短肢剪力墙可以增大室内空间的有效利用面积，这对于住房紧张的城市居民来讲，无疑是具有很大意义的。
2、结构布置中需注意的问题
由于短肢剪力墙结构抗震性能较差，故应加强抗震薄弱环节，注重概念设计，以满足高规要求。首先，短肢剪力墙应均匀布置，使墙的轴向应力差别不宜过大。竖向布置短肢剪力墙，尽可能做到墙肢上、下对齐、连续，尽量避免洞口错位，与连梁一起构成连续跨数较多的抗侧力体系。其次，每道短肢剪力墙宜有两个方向的梁与之相连接，连梁尽可能布置在墙肢的竖向平面内。短肢剪力墙应该尽量在另一方向上设置翼缘，尽可能避免有一字形短肢剪力墙出现。结构布置上考虑纵横墙的共同作用。第三，短肢剪力墙应设计成强墙柱弱连梁的体系。所谓强墙柱，是指墙柱可采用强度等级高的混凝土，加强墙柱配筋：尽可能减少连梁高度，使分配的地震力不至于太大，也使短肢剪力墙体系计算更合理。第四，B级高度高层建筑及9度抗震设计的高度高层建筑，不能采用短肢剪力墙结构。第五，最大适用高度比高规表中剪力墙结构的规定值适当降低，且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。
3、短肢剪力墙的结构设计
由于短肢剪力墙结构在施工中具有一定的难度，对墙体的受力要求较为特殊，为此，其结构设计方式必须要严格按照相关规范标准进行设计实施，在计算结果受力特点时要注意考虑到短肢剪力墙结构的墙肢较短这一问题。通常在短肢剪力墙结构设计中需要注意到以下两点问题：
3.1短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊剪力墙结构。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中，只需按剪刀墙输入即可，而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型，其中梁、梓为普通空间杆件，每端有6个自由度，墙视为薄壁杆件，每端有7个自由度（多一个截面翘曲角，即扭转角沿纵轴的导数），考虑了墙单元非平面变形的影响，按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵，引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解，它适用于各种平面布置，未知量少，精度较高。但是，薄壁杆件模型在分析剪力墙较为低宽、结构布置复杂（如有转换层）时，也存在一些不足，主要是薄壁杆件理论没有考虑剪切变形的影响，当结构布置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短（一般为墙厚的5-8倍）。本身较高细，更接近于杆件性能，所以，用TAT、TBSA计算短肢剪力墙结构能较好地反映结构的受力，精度较高。
3.2对设有转换层的短肢剪力墙结构，一般都只是将电梯间、楼梯闻、核心筒和一少部分剪力墙落地，其于剪力墙框支。框支剪力墙是受力面向受力点过渡，由于薄壁杆件的连接处是点连接，所以用薄壁杆件模型不能很好地处理位移的连续和力的正确传递。因此，带有转换层的短肢剪力墙结构宜优先采用墙元模型软件（如SATWE）进行计算。
4、短肢剪力墙结构的构造要求
目前我国各设计院在短肢剪力墙的结构设计中，剪力墙端部暗柱的设置有两种形式：一种是端部做暗柱，设置剪力墙水平和竖向分布筋，适于肢长较长的短肢剪力墙；另一种有点类似异形柱的配筋方法，以腹部均匀配筋，腹部钢筋面积根据电算时人为设置竖向分布筋的配筋率来计算，电算出的暗柱钢筋面积放在端部，适于肢长较短的短肢剪力墙，且配筋形式较简化，利于工程施工。短肢剪力墙的连梁应进行正截面极限承载力计算和斜截面抗剪极限承载力计算。
目前，短肢剪力墙正截面极限承载力计算多采用构件截面分析的一般方法——全过程分析方法；连梁的正截面配筋，按矩形截面构件计算，取上、下配筋的较大值， 按对称配筋置于梁截面上、下部位，按斜截面抗剪计算所得的箍筋沿全跨加密设置。另外，短肢剪力墙的连梁在进行抗震设计时，其弯矩和剪力进行塑性调幅，以降低其剪力设计值；当部分连梁降低弯矩设计值后，应相应提高其余部位连梁和墙肢的弯矩设计值；为避免在使用过程中连梁中裂缝开展过早、过大，当内力计算时连梁的刚度已经折减，则应限制其调幅的范围或不再调幅。
5、结语
通过本文对短肢剪力墙的优越性的分析，可以了解到短肢剪力墙在现代城市建筑中，尤其是在小高层建筑的设计施工中具有很广阔的应用空间，为此，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小高层建筑更加安全可靠。
关于浅析小高层建筑中短肢剪力墙结构设计
更新时间：2024-03-23
作者：用户投稿
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