高层建筑短肢剪力墙结构设计浅析.docx

高层建筑短肢剪力墙结构设计浅析摘要：本文首先介绍了常见高层建筑结构体系论述了短肢剪力墙的分类及其特点结合某高层住宅项目计算分析了短肢剪力墙的抗震性能计算结果表明短肢剪力墙具有良好的抗震性能。关键词：高层建筑；短肢剪力墙；结构设计；浅析中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：短肢剪力墙作为剪力墙结构体系的分支因为其良好的优点股成为较为理想的结构体系在高层住宅楼中也得到了广泛的应用。在进行设计的时候要和一般的剪力墙结构进行区别广泛的结合各个住宅小高层的特点进行设计。在设计的过程中要运用一些技巧对可能出现的问题提出较好的解决方案掌握好设计的规范与要求才能设计出更加安全同时又更加经济适用的住房。做到这几点要求其实也是为了能在今后的设计中不断进步与提高同时也是今后设计中要不断学习的地方。1常见高层住宅结构体系目前在我国的各大城市新建高层住宅中常见的结构体系有框架结构、框支剪力墙结构、短肢剪力墙结构、异形柱框架结构、组合结构和钢结构等。1.1框架结构是一种布局灵活多变的结构体系方便房屋的布局和使用但是框架结构的梁柱断面较大影响结构的使用效果而且框架结构的抗侧能力差尤其在不规则柱网时更为明显。1.2框支剪力墙结构经常在商住两用住宅中使用这种结构形式的主要特点是为小区的景观和底层的通透性提供方便。1.3短肢剪力墙结构是近年来兴起的一种结构体系这种结构形式便于提高有效面积比和房屋的使用质量空间布局灵活而且减少了剪力墙可减轻房屋的总重量加快施工进度。1.4异形柱框架结构体系主要是采用T型、L型等不规则截面其柱肢和墙厚相等房间内不显示柱角可以充分利用各个拐角的空间具有很好的经济效益。1.5组合结构是由两种或两种以上的材料组成主要有压型钢板与混凝土组合板、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构、钢与混凝土板组合在一起的组合梁和外包钢混凝土结构等五大类。组合结构可以充分发挥材料的力学性能取长补短具有十分广阔的前景。组合结构的优越性主要体现在其抗震性能好因为钢管混凝土结构在轴压作用下时钢管和混凝土组合具有套箍效应使混凝土的物理性质发生改变由脆性材料变为塑性材料与此同时混凝土对钢管具有支撑作用提高了钢管的局部稳定性。这种力学性质的变化使得组合结构具有良好的抗震性能。1.6钢结构与钢筋混凝土结构相比具有梁柱的结构尺寸较小室内空间布局灵活；自重轻延性好；钢材的性质均匀一致结构计算时准确可靠等优点。2短肢剪力墙结构体系我国《高层建筑混凝土结构技术规程》中对短肢剪力墙的定义如下：短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5到8之间的剪力墙。即短肢剪力墙应满足5≤hc/hb≤8hc为墙肢截面高度hb为墙肢截面厚度。在实际的设计和应用过程中对短肢剪力墙的定义综合考虑了整体小开口墙、壁式框架、联肢墙的受力性能等一般以联肢墙的整体性系数a和肢墙系数ζ来定义短肢剪力墙。从经济和安全的角度进行考虑剪力墙上上的洞口越大结构的经济性越好洞口越规则对结构的受力越有利。因而剪力墙的整体性系数a和肢墙系数ζ对剪力墙的受力起决定性作用。根据受力性能的不同参考整体性系数a和肢墙系数ζ将短肢剪力墙分为三类：2.1当整体性系数a≥10且肢墙系数ζ≤[ζ]时称为整体小开墙结构这种结构墙体的整体性比较强各个楼层的墙肢不会出现反弯点在水平荷载作用时结构变形以弯曲型为主结构的承载力和侧向刚度都比较大但是结构的延性较差结构的洞口较小经济性不突出。2.2当整体性系数a2.3当整体性系数a≥10且肢墙系数ζ>[ζ]时为壁式框架结构这种结构墙体的开洞很大墙肢相对较弱水平荷载作用时在每层墙肢基本上都会出现反弯点其力学性能与框架结构类似结构的变形以剪切变形为主承载了和侧向刚度较小。3设计中的相关问题3.1要对短肢墙的轴压比进行严格的控制主要是端柱或者无翼缘的一字型短肢剪力墙根据相关的规范要求来看其内容也突出强调了这一点。国内外相关机构的研究结果表明剪力墙中承受压力弯力的时候如果在小偏压的状态那么墙的延展性就会相对较差。即便是在大偏压的状态下如果轴压较大混凝土边缘应力也较高这样就会使混凝土的约束不够甚至没有约束从而会使混凝土最先出现极限压应变使构件丧失承载能力和变形能力。3.2在短肢剪力墙结构体系中最薄弱的环节出现在抗震性方面主要是在建筑的边缘和其角点处的墙肢尤其是针对一字型的剪力墙最先出现破坏的问题。在设计的过程中首先要加强的是针对以上出现问题的部位加强相关的抗震性能设计。3.3要按照相关的规定要求来制定短肢剪力墙的抗震等级方便对配筋