民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用

李佳佳

摘要：随着经济的发展带动了社会的全面进步，同时也促进建筑行业的发展。伴随着我国建筑行业的稳步发展，在各类建筑日渐增多的过程中，行业也对建筑结构设计提出了相应的标准，尤其是民用建筑需求的增长使得我国的民用建筑呈现出数量增多、规模扩大的趋势，且民用建筑结构设计中的短肢剪力墙结构体系应用相对普遍。短肢剪力墙是一种特殊的剪力墙结构，其在整个结构体系中的抗震性、承载力都相对偏高，结构优势是传统结构体系所难以比拟的。因此，随着短肢剪力墙结构的应用范围越来越大，未来的工程领域，结构设计思路将发生明显的变化。本文就民用建筑结构设计中短肢剪力墙技术的应用展开探讨。

关键词：民用建筑;结构设计;短肢剪力墙

引言

随着现代城市经济发展水平的提升，城市建筑和住宅发生较大的变化。我国拥有较庞大的人口数量，在城市发展进程中面临着不断上升的人口压力和急剧增加的住房需求。高层建筑从竖向上拓展城市空间，在城市建筑中的运用越来越广泛。在目前的高层建筑中，短肢剪力墙是其经常应用的一种结构形式，这种结构形式自身具有的抗侧能力和空间力学性能极大地符合高层建筑的要求，在建筑结构设计中具有独特的优势。

1优势特点

在民用建建筑设计中，该种结构对能源的消耗比较小，可以有效降低建筑设计成本，强化其实用性，更加适应人们对房屋建筑的实际性需求;该种结构较为轻便，而且易于安装操作，将其施工工程量，在进行具体施工中，可以结合具体情况，对安装操作方案进行实时调整和优化，结合实际施工中结构抗侧力需求对墙体的数量和间距进行灵活性调整，强化对楼盖支承的合理布局，使其更加符合实际施工需求，因此具有较强的灵活性和适应性;该种结构的抗震性能较好，能够增加民用建筑的防御能力和稳固性，尤其适用在地震灾害较为频繁的区域;该种结构能够对内部结构空间进行优化布局，为人们生活居住提供更大的空间，强化空间利用率，提升人们的生活体验;该种结构的外观具有很高的美感性，符合现代化人们的审美理念，可以利用连梁结果把结构内部的各类墙体、梁柱等构件进行隐藏，提升内部空间的简洁性和实用性。

2短肢剪力墙在高层结构设计中的应用

2.1短肢剪力墙布置分析

在进行短肢剪力墙的布置过程中，应该充分结合建筑本身的布置特点，在建筑中进行均匀布置，并且合理控制墙的轴向应力。在进行竖向布置的过程中，需要使墙肢的上下保持对齐状态，同时需要连续，避免存在洞口错位的情况，使其与连梁共同构成较多跨数的抗测力体系。对于短肢剪力墙的厚度设计要严格按照相关规范，在保障建筑安全性能的前提下，减轻建筑本身的自重。在进行底部加强时，其厚度需要超过200mm，一字形独立剪力墙的底部加强部位设计厚度要在220mm以上，其他部位的设计厚度应在180mm以上。剪力墙在高层建筑中的竖向设计可自下往上均匀减少，严禁其刚度突变。

2.2连梁设计技术

连梁设计施工过程中，对能量的消耗比较大，而且如果对剪切设计不合理，很容易将其整体结构的抗震性能，导致建筑结构难以正常的延展。针对这种情况，在具体设计时，要对连梁的强剪弱弯的参数数据实施全面准确的计算，从而精准把握剪切的时机，保障剪切操作要在连梁变弯曲之前完成。在具体的施工过程中，要结合实际情况，非必要时候不要增设连梁纵筋，只有这样才能保障整体施工操作符合强剪弱弯的施工要求。对连梁截面的抗剪性能进行精准运算，明确其标准参数，然后将其设计数值和增大系数相乘，获得的数值就是连梁截面的抗剪性能。在具体的设计中，要结合实际的抗侧力数值以及连梁截面的具体尺寸决定短肢剪力墙的设计数量。而且要保障短肢剪力墙结构体系和刚度中心位置的协调性;对连梁截面的实际跨高比数值为依据，对连梁结构实施合理性设计，从而最大程度上降低运算数值的误差，提升连梁设计的精准性。

2.3主体部位设计

主体部位作为民用建筑结构设计的重点，为提升其总体的设计水平，专业设计人员要根据建筑整体结构的具体情况，将短肢剪力墙与主体结构或者其他结构有效结合起来，提升结构性能。在具体的结构设计工作中，注意对截面尺寸的科学控制，避免框架部位的軸压比超出限定标准，设计人员应注重对侧移、扭转等因素的考虑。此外，轴压比控制是短肢剪力墙设计中的重点性工作，设计人员应以建筑墙体、梁体的延性作为判定依据，预测地震作用力，做好对轴压比各项指标的控制，通过适当的水平配筋量增加来提升柱体的延性。短肢剪力墙的结构设计应以建筑承载力、减少扭转、控制轴压比作为设计标准，保障短肢剪力墙布设的合理性。根据相应的结构设计标准，在楼梯部位一般更适宜选用长肢剪力墙，使得在楼梯间可以形成短肢剪力墙-筒体结构;而对于除楼梯部位的其他部位，可以选用小开间剪力墙来实现结构设计的优化。

2.4短肢剪力墙在高层建筑中的抗震分析

在高层建筑结构形式下，应尽量控制楼板的最大弹性水平位移小于楼板两端平均弹性水平位移的1.2倍。在设计空间计算模型时，应考虑双向扭转的影响，以对建筑的抗震性能综合考虑。短肢剪力墙在高层建筑中的抗震等级不再提升，并对延性着重考虑。在抗震设计中，根据抗震等级合理设计剪力墙的轴压比，特别是考虑短剪力墙延性分析时，其轴压比限值可降低0.1。

3短肢剪力墙在高层设计中应用时应该注意的问题

3.1合理控制轴压比

由于剪力墙主要的压力主要来源于上部结构的压弯作用。如果小偏压情况下，容易将其墙体的延性;但是墙体处于大偏压情况下时，轴压比过大，导致混凝土应力增加，如果混凝土约束力不能正常发挥，就很可能导致其应力超出其自身承受范围，引起其竖向开裂问题，严重的情况下，还会导致混凝土结构被压碎的情况，极大程度上将其整体承载力，实施墙体压力过大，导致其构件出现严重的变形压弯等情况。在进行结构设计时，需要结合具体情况，对其墙体的轴压比进行合理控制，从而相应的增强其延性，强化其整体结构稳固性。

3.2科学选择计算方式

短肢剪力墙在进行杆件内力计算以及结构本身动力特性分析时，应该全面应用现代信息计算技术和三维计算方法应该用于科学和系统分析。另外，进行剪力墙结构计算可以使用PKPM中的SATWE模块或盈建科等软件进行对比分析。垂直构件包括薄壁杆模型和壁单元模型。根据设计对象的要点，合理选择计算方法。同时，软件计算单元机组有一定的厚度，机组的长、宽、厚之间的比例接近。此时不宜用墙单元进行计算。

结语

采用短肢剪力墙结构，能优化房屋内部结构空间布局，强化建筑设计的整体稳固性，提升人们的安全居住体验，在具体施工中，要对短肢剪力墙结构的技术应用、注意事项等进行全面分析，从而保障民用建筑结构的可靠性。

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