建筑结构中的短肢剪力墙设计

农 伟

1 短肢剪力墙结构概述

1.1 短肢剪力墙结构的含义

在现代室内装饰设计的领域，各种建筑结构会影响建筑物的整体审美和舒适度，而室内装饰，由于空间划分和布局的限制，会带来较大的难度与代价。为了解决这些问题并能够发挥制造的优点，渐渐地在剪断壁的设计中添加了新的理念，并逐步将它们改进为短肢剪力墙，能够保证人们活动性和灵活性的替代住宅结构。公认的短肢墙是指截面高厚比在5～8之间的剪力墙。这个结构是最普通的情况，即为已知的剪力墙构成的建筑物的剩余部分。

1.2 短肢剪力墙结构的特点

短肢剪力墙主要是从4个角度来体现特征。第一，将建筑物的内壁的构成要素确定为梁，连接各个构件，在建筑和装饰的工序中在隔墙的纵向平面内形成，起到压缩空间的意义。第二，根据横方向的抵抗阻力，调整短肢剪力墙结构的各壁的大小和数量，确保了柔软变通性度。方案的选择不断变化，有针对性配置，处理也比较简单。第三，为了实现建筑方面的强度和刚度，增加中央剪力墙的使用。第四，短肢剪力墙的构造不会妨碍和负面影响建筑物的性能，但有助于促进建筑物的平面协调，借助隔墙的位置优势，可以安装一些垂直部分。

1.3 短肢剪力墙的结构布置

在这个结构的配置和操作过程中，必须注意短肢剪力墙的水平方向和直线方向的平衡分配，为了防止过大的误差和变动，必须平均地控制轴向应力的数量。第二，短肢剪力墙的墙壁应该注意到科学设计之间的距离。为了提高整个建筑物的性能，满足平面刚性强度标准，有必要在墙角、外侧或外部凸起处设计和安装适当的短肢剪力墙以加强荷载分散和横梁的支撑力。

一般来说，每面墙的短肢墙将两根梁向相反的方向连接，在墙壁纵面上的连接配置是最科学的。连接梁的宽度和厚度是相同的，连接梁的宽度和厚度在数值上保持不变。也可以通过自我规划和组合来设置长度较长的矩形柱或墙。而且短肢墙的数量控制也精细，不要太多或者太少，需要具有一定程度的结构刚性的要求，但也满足了纵向的负荷和横向的抵抗要求。

根据受力的实际情况和建筑面的配置，小型、高层建筑的纵方向成分多具备适当数量的钢筋混凝土短肢剪力墙。在所有的剪力墙之间进行连接梁，构成一个简单地调整短肢墙和核心的整体单元，构成建筑物系统的重要结构。

1.4 短肢剪力墙的优点

短肢剪力墙成为如今高层建筑设计中结构的主力部分。与普通的剪力墙比较，短肢剪力墙的优点非常显著。一般来说，短肢剪力墙与填充墙的厚度相同，短肢剪力墙与多个墙之间的梁处于竖直平面内，解决了设计中梁暴露的问题。第二，通过轻质材料的设计，使短肢剪力墙变得有效，大幅度削减建筑物的重量，对建筑物的稳定性提高起了很大的作用，并广泛地应用到建设业。第三，短肢剪力墙虽然比普通剪力墙施工难度大，但是由于建筑物的室内面积有一定的扩大，能够扩大利用的空间，其利用价值也大大提高。第四，短肢剪力墙具有较好的隐蔽性，有效地从内部来让墙壁上完全隐藏墙壁的墙肢和梁，灵活利用建筑物的内部结构。第五，可以补充抗震壁的大幅度耐力的缺点。由此可知，短肢剪力墙的应用成为高层建筑的结构系统设计的必然选择。

2 短肢剪力墙的结构布置原则

剪断壁的配置以隔墙和窗间墙为中心，与建筑物的平面相结合，与建筑功能不会发生冲突。在设计肢长的长度和墙壁的数量时，应该满足计算的参数。短肢剪力墙配置的主要原理是建筑物的特定功能，为了满足垂直方向和水平方向的支持力，量和硬度的程度应适当。短肢剪力墙的配置应该满足条件，必须最小化轴方向的应力。在建筑平面的水平方向上发生不规则的布局或过载，通常，短肢剪力墙被配置在建筑物的外缘或角落，可以提高结构的整体性，满足平面刚性的要求。

2.1 断肢剪力墙结构设计要点

短肢剪力墙在小高层住宅中的应用是理想的。适用于地震域中，短肢剪力墙无法达到良好的抗震性能，剪力墙多，墙壁太长。因此，在实际的设计过程中，通过组合短肢剪力墙，实现抵抗水平力的影响。

短肢剪力墙的配置是对称、合理的，而刚性中心必须与质量中心一致。为了改善从平面上短肢剪力墙的稳定性和抗屈曲能力，布局的形状应该尽量少使用一字形状。电梯和楼梯通过抗侧力结构简体，避免边缘角的情况有扭转，加强扭曲变形，产生墙肢的裂缝，并削弱屈曲弹性。所以，在建筑物外缘角应避免短肢剪力墙，刚性的平衡是第一步。如果将其安排在一个地方，就会增加建筑物的扭曲效果。简化的主体刚性必须充分，可以强化地震防御线，能够切实地传递水平力。

在高层建筑水平短肢剪力墙中，底部小剪力墙承受较大的刚性荷载，从而产生扭转剪力。在实际设计中，应增加外墙的加固量和厚度，以保证小墙体的延性和抗震性能。

试验结果显示，许多短肢剪力墙建筑，属于像小墙肢连接梁和底部面外边缘等那样的弱的地震链接，发生扭曲效果的话，会产生墙壁的裂缝。因此，在地震时，高层的短肢剪力墙变形、弯曲。竖向荷载主要在底部的小墙肢上上进行，其面积小，当然会造成大的损伤。因此，短肢剪力墙的反震等级必须比一般的剪断墙的高，增加短肢剪力墙的延性。另外，在短肢剪力墙结构中，由于墙壁的刚性小，连接梁的韧性低，所以连接梁的破坏的可能性很高。因此，在实际设计中，需要确认连接梁的强剪弱弯。通常，连接梁最初弯曲，紧接着被剪断破坏。

一方面，短肢剪力墙的力学模型需要利用高层建筑空间有限元分析软件SATWE，进行计算分析短肢墙梁的内力和配筋计算。根据不同的跨高比、框架梁和连接梁，需要计算多个主体。在计算过程中，在程序输入时应注意转换层，正确地确定角柱、相支聚。在计算中不能过多地降低连梁的刚度，必须对结构进行抗震计算。

2.2 短肢劳力城在设计时应注的问题

2.2.1 短肢墙抗侧力问题

从抗侧力方面的短肢剪力墙结构的弱刚性观点来看，与通常的剪力墙结构相比，往往显得较为不足。因此，在设计计划过程中，应根据实际情况决定适当的长墙成分，可以通过楼梯和电梯形成大型内筒体，为了防止强度下构造性的变形，实现了有2个抗震要塞的目的。

2.2.2 短肢墙的轴压比问题

在短肢剪力墙设计的早期阶段，必须认真做好短肢剪力墙的轴压比控制。一些研究结果表明，剪力墙在受到小偏压时表现出较差的延性。一旦凝结力不足，就会产生纵向裂纹。当破碎发生时，构件可能失去其承载和变形功能。因此，要加强对前力墙变形的规定，必须确定轴压比的极限值，根据有关章程确定凝结上压力的应变，并确定设计策略。边缘构件，从而达到提高短肢墙体延展性的目的。

2.2.3 结构的动力特性分析和标件内力计算问题

短肢剪力墙的构成要素的结构动态特性和内部力的计算，有很多的因子和复杂的数据。为了更好地计算和解析工作，可以利用三维计算法。作为比较的前提，可以构筑单纯化的重量和高精度的垂直构件的壁元素模型。可以借助建立的模型的帮助，记录数据。

2.2.4 墙肢和结构的抗震性问题

在短肢剪力墙在建筑体系中的应用中，加强墙的结合效果，提高墙壁和结构的抗震性。结构物的整体刚性依赖于连接梁的刚性的数值变动，为了提高结构物的抗震性，需要选择梁的适当的加固和截面。在连梁计划中，为了避免接合部的剪断，利用了“强剪断，弱弯曲”的法则。梁的刚性的渐增，提高了墙的内部力，加强连接梁的作用的结构物的抗震性的扩大。因此，需要控制零件的加固量。在建筑物的实际实施中，将窗下的墙壁作为连接不合适，其高度非常高，对构造物的抗震设计产生不良影响的剪断刚性很大。因此，结合梁的设计最适合刚性小，在断面小的弱连梁。

短肢剪力墙有很多优点和特殊的性质，可以满足建筑物的需求，但也有缺点。因此，在短肢剪力墙的结构设计上，需要考虑到很多因素，利用合理的截面加固的原理，学习其结构的特点，利用合理的结构形式，讨论适当的计算和分析方法，让短肢剪力墙的结构可以满足安全性和可靠性。

3 结语

总之，加强对短肢剪力墙设计中的适用的研究，通过该建筑结构来帮助科学利用，从而促进建筑事业的发展。有关人员要清楚短肢剪力墙结构的含义，短肢剪力墙结构的特征，需要把握短肢剪力墙的结构布局。因此，在短肢剪力墙的设计中注意应注意相应的问题。总之，在目前的民用住宅建筑结构设计中，为了实现良好的结构的效果，就要根据项目的实际情况，选择剪力墙结构模式。剪力墙在本文中讨论的短肢剪力墙在建筑结构的设计具有非常显著的效果，值得在各类建设项目的应用。然而，该技术在应用过程中，相关人员需要根据工程情况做好详细设计，以确保整体建筑性能的实际要求。