本文選自國家級期刊《建筑知識》，《建筑知識》是由建筑師、工程師的學術團體中國建筑學會主辦的、建設部主管的一本科普期刊，創(chuàng)刊于1981年，現(xiàn)擁有讀者近4萬。他們遍及全國的各個設計院、建筑師、工程師、材料商、房地產開發(fā)公司、裝飾公司、大專院校的學生和各大企業(yè)的基建部門。創(chuàng)刊二十多年來，以其嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，博得了廣大讀者的欣賞與信賴。國內統(tǒng)一刊號：CN11-1243/TU，國際標準刊號：ISSN1002-8544）。中國知網(wǎng)全文收錄。
　　摘要：隨著人們對住宅，特別是高層住宅平面與空間的要求越來越高，原來普通框架結構的露梁露柱、普通剪力墻結構對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。于是在原有剪力墻的基礎上，吸收了框架結構的優(yōu)點，逐步發(fā)展形成了能適應人們新的住宅觀念的高層住宅結構型式，即“短肢剪力墻結構”型式。這種新的結構由于在很大程度上克服了普通框架與普通剪力墻結構的缺點，受到了建筑師的肯定，更得到了住戶與房開商的歡迎，為此，本文對這種新的高層住宅結構型式的設計進行闡述。

　　關鍵詞：短肢剪力墻,地震傾覆力矩

　　短肢剪力墻的界定：短肢剪力墻結構是指墻肢的長度為厚度的5-8倍剪力墻結構。

　　短肢剪力墻結構的必要條件：抗震設計時，短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不大于結構總底部地震傾覆力矩的50%

　　短肢剪力墻結構的下限：當短肢墻較少時，如短肢墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩小于結構總底部地震傾覆力矩的15%～40%，則可以按普通剪力墻結構設計。下限規(guī)范沒有規(guī)定，用戶可以靈活掌握。

　　短肢剪力墻應用:對于12～16層的小高層建筑結構，采用既可以保證結構的剛度、位移，又可以使室內空間方正合理。所以短肢剪力墻結構得以普遍應用。

　　短肢剪力墻的受力、變形特征，類似以框剪結構。但比框架結構的剛度分配、內力分配更合理，結構的變形協(xié)調導致的豎向位移差別，也比框剪結構小，則傳基礎荷載更均勻、合理。

　　短肢剪力墻結構抗震設計：

　　一．工程概況

　　北京某工程，主體結構地上15層地下2層，建筑總面積14400m2，開發(fā)商為了降低成本，要求設計對結構方案進行優(yōu)化設計，并要求在滿足安全和使用的前提下，主體結構用鋼量控制在60kg/m2以內，為了滿足開發(fā)商的要求，設計作了以下兩個方案的比較，并從中優(yōu)選出最優(yōu)方案

　　二．方案一：采用普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土抗震墻結構

　　本方案的特點是依據(jù)建筑平面布局設置鋼筋混凝土抗震墻，對較長的墻開結構洞將其分為聯(lián)肢墻，使各墻段的剛度均勻，由于抗震墻較多，可以構成整體抗側力很強的體系，對較高建筑抗震特別有利。但若房屋高度不大，反而會造成因剛度過大而招致較大的地震作用，而且造價也會增大，并非是理想的方案。

　　三．方案二：短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）結構

　　近年來隨著人們對住宅，特別是小高層及多層住宅平面不與空間的要求越來越高，原來普通框架結構的露柱露梁、普通剪力墻結構對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。于是經過不斷的實踐和改進，以剪力墻為基礎，并吸取框架的優(yōu)點，逐步發(fā)展而形成一種能較好適應小高層住宅建筑的結構體系，即所謂“短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）”結構體系。

　　“短肢”剪力墻仍屬于剪力墻結構體系，只不過是采用較短的剪力墻肢，而且通常采用T形、L形、］形、+形等。當這些墻肢截面高度與墻厚之比小于等于3時，它已接近于柱的形式，但并非是方柱，因此稱之為“異形柱”。故從廣義角度講，宜將這種結構體系稱之為“短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻結構體系）”。另外所謂”筒體”就是以樓電梯間所組成的鋼筋混凝土核心筒；所謂“一般剪力墻”就是指墻肢截面高度與墻厚之比大于8的剪力墻。

　　本方案的特點：結合建筑平面、利用間隔墻位置來布置豎向構件，剪力墻的數(shù)量可多可少，剪力墻肢可長可短，主要視抗側力的需要而定，還可通過不同尺寸和布置以調整剛度和剛度中心的位置；由于減少了剪力墻數(shù)量，而代之以輕質填充墻，不僅房屋總重量可以減輕，同時也可適當降低結構剛度，使地震作用減小，這不僅對基礎設計有利，而且對結構抗震較為有利，同時也可降低工程造價，還可加快施工進度.這種結構體系通常視建筑平面及抗側力的需要，將中心豎向交通區(qū)處理成為筒體，以承受主要水平力。

　　對短肢剪力墻結構的設計計算，因其是剪力墻大開口而成，所以基本與普通剪力墻結構分析相同，可采用三維桿-系薄壁柱空間分析方法或空間桿-墻組元分析方法，我認為采用三維空間桿-墻組元分析方法計算模型更加符合實際情況，計算精度較高。本方案內力分析采用三維空間有限元分析軟件SATWE程序計算。

　　從以上兩種方案計算結果分析可以看出，無論是結構受力還是經濟指標，第二方案均優(yōu)于第一方案

　　另外對有底部大空間要求的轉換層剪力墻結構，規(guī)范要求轉換層上.下層的剛度比盡量接近1，抗震設計時小于2。通常設計時，為滿足此要求，增加轉換層以下層的剪力墻數(shù)量（面積）是最有效和最合理的，但這往往受到限制，提高混凝土強度等級所產生的效果比較有限，因此設計中只能通過減小轉換層以上的剪力墻數(shù)量（面積）來達到減小上部抗側剛度的目的，而減少上部剪力墻面積的有效方法之一就是將上部剪力墻設計成短墻肢。這樣既能有效的減小上部結構的抗側剛度，又能減輕結構自重及地震力作用，達到安全經濟的目的。

　　四，在設計有關短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）結構時應注意的一些問題

　　由于短肢剪力墻抗震性能差，在地震區(qū)應用經驗不多，因此在設計時，首先要選則適合的計算軟件，合理地選則計算分析方法，確定計算模型和相關參數(shù)，并加強對計算結果合理性判斷，特別要加強概念設計。對一些不利部為加強構造措施，在符合規(guī)范要求的情況下，短肢墻是沒問題的。這就好比純框架結構，對地震來說也是不利的結構形式，但大家不也一直在用。所以任何一種結構體系都有它的適用范圍，只要我們能合理設計，安全應該沒問題。

　　1．高層點（板）式住宅采用短肢抗震墻結構體系，只要抗側力構件布局合理仍然是比較理想的一種結構體系，但在地震區(qū)，高層建筑中，剪力墻不宜過少，墻肢不宜過短，因此不應設計僅有短肢剪力墻的高層建筑，要求設置剪力墻筒體（或一般剪力墻），形成短肢剪力墻與筒體（一般剪力墻）共同抵抗水平力的結構。

　　2．短肢墻的布置合理、對稱、均勻、力求質量中心與剛度中心重合，短肢墻布置應以T形、L形、］形、+形為主，這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩(wěn)定。

　　3.短肢剪力墻結構的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當有扭轉效應時，會加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，因此應加墻其抗震構造措施，如減小軸壓比、增加縱筋和箍筋的配筋率。

　　4．主要抗側力結構筒體（或長墻）一般利用樓、電梯間，但要注意剛度的均衡性，不要集中在一處布置使建筑產生過大的扭轉效應，同時筒體要有足夠的剛度，其平面尺寸不宜過小，要使筒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構總底部地震傾覆力矩的50%，形成多道抗震防線，為了確保水平力可靠傳遞，核心區(qū)樓板適當加厚，與核心筒相連的連梁按強剪弱彎設計，短肢墻之間的梁凈跨不宜過小（一般取4~6M），使其具有一定的耗能作用。

　　5．短肢墻受力以承擔豎向荷載為主，承擔水平荷載為輔，其截面尺寸要適當，墻肢截面高度與厚度之比宜在5~8左右為好，且墻厚不小于200MM，當墻肢截面高度與厚度比小于等于3時，應按柱的要求進行設計，短肢墻在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三時分別不宜大于0.5、0.6、0.7。對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，因其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應降低0.1。

　　6.短肢剪力墻的抗震等級應比一般剪力墻的抗震等級提高一級采用，主要目的是從構造上改善短肢剪力墻的延性。

　　7．各短肢墻應盡量對齊、拉直，使之與連梁一起構成較規(guī)則且連續(xù)均勻的抗側力片。并且每道短肢墻宜有兩個方向的梁與之連接。

　　8．短肢墻的數(shù)量可多可少，肢長可長可短，主要視抗側力的需要而定，還可以通過不同尺寸和布置調整剛度和剛度中心位置。

　　9．短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）結構體系，電算分析力學模型建議采用高層建筑結構空間有限元分析軟件SATWE，短肢剪力墻結構體系考慮，各部位宜取兩種力學模型分析結果的不利工況，短肢墻之間的梁應根據(jù)跨高比的不同分別按連梁、框架梁計算內力和配筋，（既一般情況下當短剪力墻洞口形成的跨高比小于5的連梁，應按連梁進行設計；當跨高比不小于5時，宜按框架梁進行設計），短肢墻仍屬于剪力墻的范疇，配筋可采用一般剪力墻的計算方法，但是對于長寬比小于3的短肢墻則必須按柱的方法進行設計。注意整體計算需考慮填充墻對建筑基本自振周期影響，折減系數(shù)可取0.8~0.9

　　10.高層結構中的連梁是一個耗能構件，在短肢剪力墻結構中，墻肢剛度相對減小，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，不應在計算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調，使其設計內力降低，應按普通框架梁要求，控制砼壓區(qū)高度，其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調幅70%-80%來解決，按強剪弱彎，強柱弱梁的延性要求進行計算。

轉載請注明來自：http://www.jinnzone.com/jianzhushejilw/20413.html