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摘要：随着小高层住宅建设的发展，短肢剪力墙结构被广泛应用。本文浅析了短肢剪力墙结构的特点及结构布置，论述了抗震概念设计在短肢剪力墙结构设计中的体现。
关键词：短肢剪力墙；小高层建筑；结构布置；概念设计
1.引言
短肢剪力墙是多肢墙中墙肢较弱的一种剪力墙，接近于框架。作为剪力墙结构体系的分支，短肢剪力墙结构由于结构布置方面的灵活性和可调整性，使其各项技术经济指标均较一般剪力墙结构理想，因而在小高层住宅楼结构设计中已被广泛采用。
2.短肢剪力墙的定义
（1）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）规定短肢剪力墙是截面厚度不大于300mm，各肢截面高度与厚度之比的最大值大于5但不大于8的剪力墙。
（2）高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构。
（3）短肢剪力墙较多时，应布置筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构。
3.短肢剪力墙结构的必要条件
抗震设计时，短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。
4.短肢剪力墙结构体系优点
通常采用的短肢墙的截面形式有T形、L形、］形等，偶尔也采用十形和一形。短肢剪力墙结构既保留了异形柱不凸出墙面的优点，又克服了异形柱框架抗震性能不理想等缺点，和一般剪力墙相比，这种结构体系的优点在于：
（1）结合建筑平面，利用间隔墙位置来布置竖向构件，可调整性大，基本上不与建筑使用功能发生矛盾。
（2）根据建筑平面的抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙，形成主要的抗侧力构件，较易满足刚度和强度要求。
（3）减少了剪力墙而代之以轻质砌体，结构自重相应减轻，从而减小结构整体刚度，增大振动周期，降低地震作用力。
（4）连接各墙的梁，随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，可隐蔽。
（5）墙肢高宽比较大，延性较好，对抗震有利。连梁跨高比较大，以受弯破坏为主，地震作用下首先在弱连梁两端出现塑性铰，能起到很好的耗能作用。
5.短肢剪力墙的结构布置
由于短肢剪力墙抗震性能差，在地震区应用经验不多，为安全起见，高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。因此，在设计时首先要选则适合的计算软件，合理地选则计算分析方法，确定计算模型和相关参数，并加强对计算结果合理性判断，并辅以一定的构造措施。我们在设计中要坚持贯彻概念设计的要点，尤其是延性设计的概念。
（1）高层点（板）式住宅采用短肢抗震墙结构体系，只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系，但在地震区，高层建筑中，剪力墙不宜过少，墙肢不宜过短，因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑，通常都是利用中部的竖向交通区设置较多的剪力墙组成一个较为完整的或基本完整的筒体，也可以将由竖向交通区所构成的混凝土筒设置在结构外边，而靠中间的楼梯间可用混凝土剪力墙构成一个相对完整的半开放的筒体，这一部分的结构布置与建筑平面的划分较容易达成一致、易于实现，至于外围部分可以根据建筑的要求而定。
（2）主要抗侧力结构筒体或长墙要注意其刚度的均衡性，不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应，同时筒体要有足够的刚度，其平面尺寸不宜过小，要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。目的是限制短肢剪力墙的数量,避免结构太刚或太柔,要满足承载力和正常使用的要求,使结构的周期、层间位移、剪重比在规定范围内，同时可以形成多道抗震防线。
（3）短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合，短肢墙布置应以T形、L形、］形、+形为主，这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。当确需选用“一”字形短肢剪力墙时,由于“一”字形短肢剪力墙的延性及平面外稳定性均十分不利,故平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。未布置剪力墙的部分,除门窗洞口外,采用轻质填充墙,填充墙与剪力墙采用拉筋连接。各短肢墙应尽量对齐、拉直，使之与连梁一起构成较规则且连续均匀的抗侧力片。当不能完全做到时也允许局部互相错开，每道短肢墙宜与两个方向的梁连结，连梁尽可能布置在墙肢的竖平面内，连梁宽度一般宜与墙肢厚度相等。
（4）短肢墙受力以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，其截面尺寸要适当，尽量不凸出或少凸出间隔墙表面，墙肢截面高度与厚度之比宜在5～8左右为好，且墙厚不小200MM，当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时，应按柱的要求进行设计，短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙的延性更为不利，因此轴压比限值要相应降低0.1。
6.短肢剪力墙结构设计应注意的问题
（1）应按规定提高短肢墙结构的抗震等级，主要目的是从构造上改善短肢剪力墙的延性。短肢剪力墙结构较柔，周期较长，计算时应适当进行周期折减，以加大地震力,增加结构的安全储备。周期折减系数不改变结构的自振特性,只改变地震影响系数。周期折减系数的取值,与结构中非承重墙体的材料性质、多寡、构造方式有关,应由设计人员根据实际情况而定。
（2）要严格控制短肢墙的轴压比，尤其是无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙。根据国内外研究结果，在承受压弯作用的剪力墙中，当处于小偏压状态时，墙的延性较差。不仅如此，即使在大偏压状态下，若轴压比较大，混凝土受压区的边缘应力很高，如果混凝土没有约束或约束不够，可能混凝土先达到极限压应变，出现竖向裂缝，甚至压碎，使构件丧失变形能力和承载能力。因此规范引入剪力墙的变形能力要求，并从变形能力出发规定了轴压比限值，同时提出了按混凝土压应变大小设置的约束边缘构件的设计方法，这是十分必要的，只有这样才能保证短肢墙的延性。
（3）要正确判定短肢剪力墙结构墙肢平面内梁的属性。
（4）短肢墙仍属于剪力墙的范畴，配筋可采用一般剪力墙的计算方法，但是对于长宽比小于3的短肢墙则必须按柱的方法进行设计。
7.总结
短肢剪力墙结构在原有剪力墙的基础上，吸收了框架结构的优点，使其各项技术经济指标均较一般剪力墙结构理想，逐步发展形成了能适应人们新的住宅观念的高层住宅结构型式，在小高层住宅楼结构设计中已被广泛采用。设计短肢剪力墙结构时，应区别于一般剪力墙结构，多结合住宅特点，使结构刚柔适中，并运用抗震概念设计的原则，采取有效的抗震措施，注重细部设计，从而做到结构设计安全、经济、适用。
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