小高层短肢剪力墙结构设计的探讨.doc

小高层短肢剪力墙结构设计的探讨.doc小高层短肢剪力墙结构设计的探讨
近几年来，随着房地产热的兴起，人们对住宅平面与 空间的要求也越来越高，小高层建筑形式不断涌现。“短肢 剪力墙结构”这种新的高层住宅结构体系由于克服了普通 框架与普通剪力墙结构的缺点，有利于住宅建筑布置，结 合住宅建筑平面开间小、进深小及层高低的特点，又可进 一步减轻结构自重，逐渐得到了推广应用，例如已建成宏 泰大厦、御景花园等工程，都采用了这种结构体系，并广 泛受到建筑师和业主的欢迎。新颁布的《高层建筑混凝土 结构技术规程》也对该结构形式给予了肯定。
一、结构体系的优点
满足建筑功能的需要
墙肢与填充墙等厚，连接各墙的梁位于隔墙竖向平 面内，避免框架结构中梁柱突出墙面的问题。
墙体采用轻质材料，符合墙体改革的方向。
虽然短肢墙构件增加了施工难度，但扩大了使用面 积。
满足结构设计的需要
在小高层住宅中，与常用的框架——抗震墙体系相 比，框架一一抗震墙体系具有受力明确，计算简单等优点, 但其柱子截面大，梁柱外露，影响美观和使用，在平面复 杂多变的情况下结构布置体系难趋合理，结构分析计算困 难。而短肢剪力墙体系，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。
在小高层住宅中，与常用的剪力墙体系相比，短肢 剪力墙体系具有如下优点：充分利用墙肢的承载能力，避 免传统剪力墙结构中墙体过长而通常为构造配筋的浪费。 减轻结构自重，降低主体结构和基础造价，尤其对于地基 承载力较低的地区经济效益显著。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。 主体结构中大多数墙肢呈受弯工作状态，从而保证墙体具 有足够的延性；,保证整 体刚度的同时降低连梁的自身刚度，避免连梁的剪切破坏, 使连梁也具有足够的延性，以此来弥补剪力墙体系延性的 不足。
二、结构布置中需注意的问题
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，满足高规要求。
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。
2 .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。
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。
B级高度iWj层建筑及9度抗震设计的A级iWj度iWj层 建筑，不能采用短肢剪力墙结构。
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。
三、结构计算模型和软件
短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力 墙结构。其计算模型同于普通剪力墙结构，将结构作为空
间体系，梁和柱均采用空间杆单元，剪力墙单元模型。目 前计算上可采用的三维空间分析软件有开口薄壁计算模型, 空间膜元，板壳单元模型以