短肢剪力墙较多的剪力墙结构如何界定？

短肢剪力墙较多的剪力墙结构如何界定？（精选5篇）

篇1：短肢剪力墙较多的剪力墙结构如何界定？

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要提出更具体的量化判断指标是困难的，一般情况下，短肢剪力墙较多的剪力墙结构中，短肢剪力墙承受的倾覆力矩可占结构总倾覆力矩的40%～50%。因此，一般剪力墙结构中，如果存在少量的短肢剪力墙，则不必要遵守7.1.2条的规定。实际上，《混凝土高规》第7.2.5条对剪力墙结构中的独立小墙肢另有专门规定。

设计中，对于短肢剪力墙较多的剪力墙结构，结构布置上宜使两个主要受力方向的刚度和承载力相差不多。

篇2：短肢剪力墙较多的剪力墙结构如何界定？

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也就是说，当短肢剪力墙出现破坏后，楼层有可能倒塌。

4)短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩达到结构总倾覆力矩的40%~50%时;

篇3：短肢剪力墙结构体系研究

1)现代住宅建筑要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱楞、不露梁等。短肢剪力墙结构能较好地满足现代住宅建筑的要求,因而逐渐得到了推广应用。

2)短肢剪力墙主要应用在塔式高层建筑中,根据其平面特点,通常利用中部有楼梯、电梯及竖向管道等形成的竖向交通区设置较多的剪力墙,组成一个较完整或基本完整的筒体,是整幢建筑承受竖向荷载和抗侧力的主要部分。外围部分的竖向构件根据受力需要和建筑平面布置,设置适量的钢筋混凝土短肢剪力墙,在各短肢剪力墙的墙肢间布置连系梁,把这些短肢剪力墙以及核心筒连成一个整体,以构成整幢建筑的结构体系。

2 短肢剪力墙结构及其计算

1)短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比(肢高比)为5～8的剪力墙,即短肢剪力墙应满足5≤h/b≤8(其中,h,b分别为墙肢截面的高度和厚度);短肢剪力墙结构体系指大部分墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙与筒体或一般剪力墙组成的结构体系。

2)剪力墙的主要受力特点是以整体弯曲为主,大多数的墙肢不出现反弯点,整体水平位移曲线与竖向悬臂柱相似,是弯曲形。即下一楼层的层间相对位移比上一楼层的小。剪力墙属于强肢类,满足条件In/I≤ζ,当α≥10时为整体小开口墙,而当α<10时为连肢墙。短肢剪力墙属于连肢墙。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT,TBSA中,只需按剪力墙输入即可,而且TAT,TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT,TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型,其中梁、柱为普通空间杆件,每端有6个自由度,墙视为薄壁杆件,每端有7个自由度(多一个截面翘曲角,即扭转角沿纵轴的导数),考虑了墙单元非平面变形的影响,按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵,引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解,它适用于各种平面布置,未知量少,精度较高。但是,薄壁杆件模型在分析剪力墙较为低宽、结构布置复杂(如有转换层)时,也存在一些不足,主要是薄壁杆件理论没有考虑剪切变形的影响,当结构布置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短(一般为墙厚的5倍～8倍),本身较高细,更接近于杆件性能,所以,用TAT,TBSA计算短肢剪力墙结构能较好地反映结构的受力,精度较高。

3 短肢剪力墙结构相关规范研究

高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。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,并符合下列规定:

1)其最大适用高度应比《高规》表4.2.2-1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100 m和60 m;

2)抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第1振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构底部地震倾覆力矩的50%;

3)抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比《高规》表4.8.2规定的剪力墙抗震等级提高一级采用;

4)抗震设计时,各层短肢剪力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宜大于0.5,0.6,0.7;

5)对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙,其轴压比限值相应降低0.1;

6)抗震设计时,除底部加强部位应按《高规》第7.2.10条调整剪力设计值外,其他各层短肢剪力墙的设计值,一级,二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2;

7)抗震设计时,短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%;

8)短肢剪力墙截面厚度不应小于200 mm;7度和8度抗震设计时,短肢剪力墙宜设置翼缘。一字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。

4 短肢剪力墙设计应注意的有关问题

《高规》中提到了“短肢剪力墙较多时”,但没有界定。一般情况下,在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中,短肢剪力墙承受的倾覆力矩可占结构底部总倾覆力矩的40%～50%。《北京市建筑设计技术细则——结构专业》对“短肢剪力墙较多”的剪力墙结构做了界定:多层和高层剪力墙结构以短肢剪力墙负荷的楼面面积占全部楼面面积分别超过60%和50%来界定。

1)短肢剪力墙结构中,除墙肢平面内有梁外,在垂直墙肢方向也有梁,此类梁由于支座上难以满足锚固构造要求,同时整体计算中不计算墙肢平面外作用,梁端只能按简支考虑。

2)在剪力墙结构中,只有少量不符合墙肢截面高度与厚度之比大于8的墙肢,不属于短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,这些少量小墙肢抗震等级不需要提高一级。

3)短肢剪力墙墙肢截面高度与厚度之比虽为5～8,但当墙肢两侧均与较强的连梁(连梁净跨与连梁截面高度之比lb/hb≤2.5)或与翼墙相连时,可不作为短肢剪力墙。

4)短肢剪力墙结构的抗震性能比一般剪力墙结构要差,尤其设防烈度为8度、房屋层数较多时,采用短肢剪力墙结构需要慎重。

5短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节及概念设计

研究表明建筑平面外边缘及角点处的墙肢、底部外围的小墙肢、连梁等是短肢剪力墙结构的抗震薄弱环节。当有扭转效应,建筑平面外边缘及角点处的墙肢会首先开裂;在地震作用下,高层短肢剪力墙结构将以整体弯曲变形为主,底部外围的小墙肢,截面面积小且承受较大的竖向荷载,破坏严重,尤其“一”字形小墙肢破坏最严重;在短肢剪力墙结构中,由于墙肢刚度相对减小,使连梁受剪破坏的可能性增加。

因此,在短肢剪力墙结构设计中,对这些薄弱环节,更应加强概念设计和抗震构造措施。例如,短肢剪力墙在平面上分布要力求均匀,使其刚度中心和建筑物质心尽量接近,以减小扭转效应;适当增加建筑平面外边缘及角点处的墙肢厚度(宜取250 mm,对底部外围的小墙肢根据需要可取300 mm),加强墙肢端部的暗柱配筋,严格控制墙肢截面的轴压比不超过0.6,以提高墙肢的承载力和延性;高层结构中连梁是一个耗能构件,连梁的剪切破坏会使结构的延性降低,对抗震不利,设计时应注意对连梁进行“强剪弱弯”的验算,保证连梁的受弯屈服先于剪切破坏;短肢剪力墙宜在两个方向均有梁与之拉结,连梁宜布置在各肢的平面内,避免采用“一”字形墙肢;短肢剪力墙底部加强部位的配筋应符合规范要求等。

参考文献

[1]曹前.短肢剪力墙结构设计的探讨[J].山西建筑,2007,33(16):73-74.

[2]程绍革.高层建筑短肢剪力墙结构振动台试验研究[J].建筑科学,2000,16(1):12-16.

[3]李国胜.混凝土结构设计禁忌及实例[M].北京:建筑工业出版社,2005.

[4]JGJ 3-2002,高层建筑钢筋混凝土结构技术规程[S].

篇4：短肢剪力墙结构相关规定与设计

关键词 短肢剪力墙；结构设计

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0146-01

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2002）中规定：短肢剪力墙是指墙截面高度与厚度之比为5～8倍剪力墙结构，且墙后不小于

200 mm。短肢剪力墙结构是剪力墙结构中的一种，多用于高层及小高层住宅建筑。短肢剪力墙结构的大多数墙肢相对较短，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折线型、“一”字型。近年来，随着人们对住宅与空间的要求越来越高，原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们的需求。在这样的情况下，由于钢筋混凝土短肢剪力墙结构具有墙肢可灵活布置，房间内无露梁露柱的现象，给建筑较大的灵活空间，剪力墙数量较少，减轻了自重，减小了水平地震作用，降低了钢筋混凝土的用量等优点，因此得到了广泛运用。

1 短肢剪力墙

1）短肢剪力墙高厚比的要求：①短肢剪力墙与一般剪力墙的区分。《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称《高规》）中7.1.2条规定，短肢剪力的高厚比是5～8，而一般剪力墙的高厚比大于8；②短肢剪力墙与异型柱的区分。《异型柱规范》中7.1.1条规定，异型柱是截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的高厚比不大于4的柱，这样就与《高规》中7.1.2条的规定出现不衔接的情况，即墙肢高厚比在4～5之间的构件应按异形柱设计还是按短肢剪力墙设计？《混凝土规范》中l0.5.1条规定，当构件截面的长边大于其短边的4倍时，宜按墙的要求设计。

2）短肢剪力墙的判定在实际中，由于L形、T形、十字形和Z形的短肢剪力墙的大量应用，比一字形短肢剪力墙的抗震性能强，延性及平面外稳定性较好，所以规范要求短肢剪力墙尽可能设置翼缘。PKPM（结构计算软件）规定，短肢剪力墙必须是不超过两个墙肢且每个墙肢高厚比都小于8的剪力墙，软件按此定义搜索和判断短肢剪力墙。

2 短肢剪力墙的受力特点

目前，对于短肢剪力墙为何定义为墙肢高度比为5～8的剪力墙并没有明确说明理由 事实上，短肢剪力墙介于联肢墙与异形框架柱之间，它属于联肢墙的一种界限情况，与一般的联肢墙相比，它的墙肢截面高度要短一些，但它仍属于剪力墙的范畴。下面以双肢墙为例来说明短肢剪力墙的受力特点。它由两个T形截面的墙肢和一系列连梁组成的联肢墙。设水平荷载在离墙底为z的高度处产生的弯矩为M，由平衡条件知：

M=Ml+M2+N1

式中：M1、M2分别为离墙底高度为z的水平截面上，由墙肢1、2单独承担的变矩，它使单个墙肢截面产生弯曲，称为局部弯矩；N为该处墙肢截面的轴向力；L为两墙肢截面形心之间的距离L=LI+L2。

显然NL表示由两个墙肢整体工作的组合截面所承担的弯距，它使组合截面产生弯曲．其中一个墙肢受拉，另一个墙肢受压，因此将NL称为整体弯矩。

短肢剪力墙在倒三角形水平荷载作用F墙肢的局部弯矩、墙肢轴力所产生的整体弯矩以及外荷载产生的总弯矩之间的关系。不难看出，整体弯矩随着整体性系数的增加而增大，而局部弯矩则随着整体性系数的增大而减小。现在再将连梁沿跨中截开，开该处的弯矩为零，剪力为Vbi。式中，Vbi为i层连粱对两个墙肢提供的弯矩贡献，称为结束弯矩。可见，整体弯矩是由连梁的剪力作用提供的，剪力墙某一水平截面上的整体弯矩等于此截面以上所有连粱对墙肢的约束弯矩的总和，这就是连梁的贡献。在短肢剪力墙中，整体弯矩比局部弯矩大得多，所以剪力墙的主要受力特点是以整体弯曲为主，大多数楼层的墙肢没有反弯点。整体水平位移曲线与竖向恳臂柱相似，是以弯曲型为主。即T、一楼层的相对层间位移比上一层的小，这对结构是有利的。

3 短肢剪力墙结构设计的相关规定

3.1 短肢剪力墙结构的必要条件

抗震设计时，简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部底部地震倾覆力矩的50％。若由短肢墙承受的地震倾覆力超过50％，说明短肢剪力墙所占的比例过大，这在规范上是不允许的。若由短肢墙承受的地震倾覆力矩很小，则此结构应视为一般剪力墙结构，不用定义为短肢剪力墙结构。当采用PKPM软件计算时，这一条件的实现与否可以SATWE的WV020.OUT文件中查看，或在TAT的NL-1.OUT文件中查看到。

3.2 短肢剪力墙的应用范围

1）B级高度高层建筑和9度抗震设计的A级高层建筑，即使设置简体，也不能采用。

2）其最大适用高度比《高层建筑混凝土结构技术规程》表4.2.2-1中剪力墙结构的规定值适当降低， 日7度和8度抗震没汁是分别不应大于100 m和60 m。

4 短肢剪力墙结构的截面设计

1）墙肢厚度≥200，且按抗震等级为一、二级时短肢剪力墙的截面厚度，底部加强部位≥l6层高，其它部位≥1/20层高，当为无端柱或翼墙的一字形剪力墙时，底部加强部位的截面厚度≥1/12层高，其它部位≥1/15层高；按抗震等级为二、四级时短肢剪力墙的截面厚度，底部加强部位≥1/20层高，其它部位≥1/25层高。

2）短肢剪力墙应进行剪压比、轴压比验算，正截面、斜截面的计算，计算过程和计算公式与普通剪力墙一致。

3）短肢剪力墙之间的连梁应进行剪压比验算，正截面，斜截面的计算，计算过程和计算公式与普通连梁一致。

4）在设计中。经常会遇到连梁超限的情况，“高规”第7.2.25条提出了三种处理方法：①减小连粱高度，降低连梁的剐度。对于高度很大的连粱，可以双连梁的办法来解决。双连梁可近似折算为一根梁，梁宽等于两倍墙厚，梁高取实际粱高，计算所得配筋均分给上下两根连梁。在构造上应注意两根连梁应采用轻质材料填缝；②XJ连梁弯矩及剪力进行调幅，但在整体计算时已将连梁刚度进行折减的，不应再考虑调幅无论用什么方法，连梁调幅后的弯矩及剪力没计值不应低于正常使用状态下的值，也不宜低于比设防烈度低一度的地震作用组合所得的弯矩设计值；③当连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可考虑在大震作用下该连粱不参与工作，按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析，墙肢应按两次计算所得的较大内力进行配筋设计，连梁则可根据实际截面按构造配筋，做到“强剪弱弯”即可。以上三种方法在不同软件中，实现的方式是不同的，在具体设计过程中，还应参照软件说明书进行调整。

5 結束语

随着没计方法的不断更新，短肢剪力墙结构体系中的运用将会越来越广泛。但是由于国家一直没有统一的规程、规范，因此导致其在应用方面受到了一定的制约，应尽快制定出相应的规范，以使该设计方法在实际应用中更合理、更安全。

参考文献

[1]吕西林主编.超限高层建筑工程抗震设计指南[M].同济大学出版社,2005.

篇5：短肢剪力墙结构设计要点分析

【摘 要】笔者基于工程实践，分析了短肢剪力墙的布置与设计，并结合工程实例，分析了具体的设计要点。

【关键词】建筑；短肢剪力墙；设计

随着生活水平的提高，人们越来越重视住宅空间的布局。尤其是对小高层、多层住宅的适住性，已不局限于普通框架结构，经过不断的试验改进，人们把普通剪力墙和框架相结合，形成了以短肢剪力墙为主要结构的体系。由于该体系既保留了异形柱不凸出墙面的优势，又在应用的过程中克服了异形柱框架抗震性能不佳的缺陷，因此其在目前的小高层住宅建筑工程中得到了广泛的应用。

1.短肢剪力墙的布置

（1）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，连粱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。

（3）短肢剪力墙应设计成强墙柱、弱连梁的体系。所谓墙柱，指的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。

2.短肢剪力墙的设计

（1）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。实践证明，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，在设计时，应严格控制短肢墙的轴压比，以保证短肢墙的延性。

（2）由于短肢剪力墙结构相对于普通剪力墙结构其抗侧刚度相对较小，设计时宜布置适当数量的长墙，或利用电梯，楼梯间形成刚度较大的内筒，以防止设防烈度下结构产生大的变形，同时也形成两道抗震设防。

（3）各墙肢分布要尽量均匀，使其刚度中心与建筑物的形心尽量接近；抗震设计中，简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底部地震倾覆力矩的50%，必要时也可以通过增加长肢墙的方法调整刚度中心位置。

（4）短肢剪力墙结构体系的抗震薄弱环节是建筑外边缘及角点处的墙肢，特别是“一字形”短肢剪力墙，可出现先于与其相连的梁破坏的情况。如当高层短肢剪力墙结构有扭转效应时，会加剧已有的翘曲变形，使其墙肢首先开裂。因此，为了保证结构的安全性、实用性，设计时应采取必要的措施，如对位于建筑外边缘及角点处的短肢剪力墙应减小轴压比，增大纵筋和箍筋的配筋率，加强小墙肢的延性抗震性能，避免形成孤立的“一”字形短肢剪力墙。

（5）要正确判定短肢剪力墙结构墙肢平面内梁的属性。连梁的刚度变化，直接影响了结构的总体抗侧移刚度，合理地选择梁的截面和配筋，有利于提高结构的抗震性能。因此，小高层住宅短肢剪力墙结构在实际设计时，墙肢刚度可相对减小；连接各墙肢间的梁刚度不应折减。只有这样，才能使梁截面设计易于满足规范的要求，也是偏于安全的。

（6）小高层住宅在设计时，应满足强剪弱弯的要求，以避免连梁剪切破坏先于弯曲破坏；不宜采用窗下墙作为连梁，因为窗下墙高度很大，形成刚度很大的剪切块，不利于结构的抗震设计，所以，宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。

3.工程实例

某工程，总建筑面积为12570m，采用短肢剪力墙结构，为12层住宅楼，建筑总高43.65m（层高3m），顶层为复式住宅，屋顶为四坡屋面。

3.1短肢剪力墙结构结构设计

由于整个楼层的建筑平面较为复杂，采用在14和15轴间设置双墙防震缝，在?和?轴间设置悬挑构件抗震缝的处理方法，将平面分成相对独立的4个部分，各部分的长宽比L1/B1max=29/9.4=3.09<5，L2/B2max=117.52/17.02=1.03<5。高宽比Hl/B1=37.44/9.4=3.98<6。H2/B2=41.94/17.02=2.46<6，符合规范要求。结构层高1层～12层为3.0m，坡屋面层高0.55m～2.47m，坡度为40%。平面的南侧拐角处设有阳光房，平面突出的部分为六边形，突出长度为2.1m，L/Bmax<0.3符合规则建筑平面布置要求（结构平面图见图1所示）。

图1标准层结构平面图

3.2结构设计的主要参数

场地类型为II类建筑场地，剪力墙抗震等级为二级。水平地震作用按x、y两个方向计算。同时考虑扭转耦联，周期折减系数0.85，计算取9个振型，结构阻尼比0.05，竖向力按模拟施工加载方式计算，恒活荷载分开计算。修正后的基本风压为0.35，地面粗糙度为B类，结构体型系数为1.4。连梁刚度折减系数0.7，地震力分项系数为1.3，风荷载分项系数为1.4，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。

本工程基础采用钢筋混凝土墙下条基（有肋梁），剪力墙厚度内外墙均为200mm，连梁截面b×h为200×370～570（mm），楼板厚度100mm～130mm，混凝土强度等级为C35、C25。地基采用天然地基，以③层粘土层做为持力层，Es=15MPa，fak=300kPa。

3.3短肢剪力墙的布置

按照抗震设计要求，结合窗间墙、楼梯间及房间四角等布置成“一”字形、“L”形、“T，形、“Z”形或“十”字形墙段，沿结构平面各主轴方向均匀、对称布置，做到刚心和质心重合，减少结构扭转。各墙肢肢长不宜相差太大，截面高厚比可以控制在5～8之间，避免出现高厚比小于3的小墙肢，使各墙肢刚度接近，保证在水平地震力作用下，各墙肢受力均匀，避免个别长墙因内力太大而出现超筋。另外在④～⑥轴，⑩一⑥轴间形成4个较为完整的弱筒，以增强整个结构的抗侧力性。在竖向，要求墙肢上下对齐、连续。在同一轴线上的各墙肢通过连系梁连接，可增加对墙肢的约束，提高结构的抗震性能。为了保证连梁具有较好的刚度和延性，取其跨高比为4≤l/h≤8较为合适。

3.4墙肢截面设计

塔楼周围及肢长/肢宽<3的小墙肢均按框架柱的抗震要求配置纵筋及箍筋，并降低轴压比提高要求。连梁高度的设计计算从剪力墙洞顶至楼板面或屋面，窗间墙和窗台以下墙体采用轻质材料砌筑。连梁正截面配筋按矩形截面构件计算，取上、下配筋两者之中的较大值，配置于梁截面上、下部位，考虑到施工因素，一般每排布置2根纵筋为宜，也可根据墙厚适当增加。按斜截面抗剪计算所得的箍筋沿梁全长加密布置，对于个别连梁由于跨高比较大，刚度大，可能出现超筋，地震作用下允许其局部出现裂缝，可将连梁刚度折减。为保证结构平面刚度，楼层最小板厚100mm，在南侧阳光房塔楼处适当增加厚度。

总之，随着设计方法的不断更新，短肢剪力墙结构体系的运用将会越来越广泛。作为设计人员应充分运用概念设计，把握结构的整体性，科学布置剪力墙，合理进行结构设计，争取做到结构设计的安全、经济、实效。 [科]

【参考文献】

[1]陈常亮.短肢剪力墙结构设计的应用优点与注意事项[J].中国房地产业：理论版，2012（3）.