论文部分内容阅读
【摘要】近年来，我国建筑事业得到了快速发展和进步，不只建筑规模有所扩大，建筑用材和建筑结构也越加新型而先进。短肢剪力墙作为当前高层建筑工程施工中应用最为广泛的一种建筑结构，相比于一般的剪力墙结构，其具有着不可比拟的优越性。针对高层住宅建筑施工对短肢剪力墙结构的应用，本文现结合具体的工程实例，对短肢剪力墙结构的延性设计进行论述，并得出相关结论供同行参考。
【关键词】高层住宅建筑；短肢剪力墙；延性设计
现代高层建筑施工中，对于楼层高度在12-16层之间的小高层建筑大多采用断肢剪力墙结构进行施工建造，这样既可有效保证建筑结构的刚度和位移，又可使建筑室内空间变得方正而合理。从这一点来看，断肢剪力墙结构的最大特点是能够保证建筑结构的刚度，防止其发生位移，并合理布置建筑室内空间，使之变得方正。
一、短肢剪力墙及其结构的优越性
1、短肢剪力墙结构
短肢剪力墙与普通剪力墙有所区别，在建筑结构中被定义为墙肢长度为墙体厚度5-8倍的剪力墙，是高层以及小高层住宅建筑施工常用的一种建筑结构形式。就目前的短肢剪力墙结构建筑来说，其在实际施工时所采用的短肢剪力墙形式多为“T”型、“L”型、“十”型或者“Z”型和“一”型。需要注意的是，“一”字型短肢剪力墙在实际使用时并不具备较强的抗震性，建筑施工设计时应慎重选择。
2、短肢剪力墙结构的优越性
从结构受力来看，短肢剪力墙结构的受力和变形特征都与一般的框剪结构有所类似，但是在结构内力和刚度分配上，短肢剪力墙则更胜一筹。再加上短肢剪力墙结构因变形而导致的竖向位移比普通框剪结构要小，进而推论短肢剪力墙结构的基础荷载也比框剪结构更加均匀、合理。下面对短肢剪力墙结构的优越性作简要介绍。
2.1墙肢较短，比普通剪力墙结构更能满足建筑平面布置原则，另外还可与建筑结构的竖向布置保持一致，满足建筑结构竖向刚度的要求，减少抗震薄弱部位，达到提高结构抗震性能的目的。
2.2短肢剪力墙结构均会在地震水平压力下呈现出被压弯的状态，使整个剪力墙体的延性得到增大。此外，短肢剪力墙还可有效避免建筑连梁的剪切破坏，并利用自身特点将连梁的延展性也进行适当的增大，以弥补普通剪力墙体系延展性能的不足。
2.3短肢剪力墙取代普通剪力墙结构成为高层建筑施工中常用的结构体系后，施工建材也由原来笨重的钢筋水泥材料转变成了轻质的砌体，降低建筑结构的自重，并在一定程度上节约了建筑施工成本，为建筑企业创造了更大的社会经济效益。
二、实例说明
1、工程概况
2、结构平面布置
为了有效改善短肢剪力墙结构所具备的较差的抗震性能，实际施工作业时，往往会更加注重建筑结构的平面布置问题，并采用适当措施来加强短肢剪力墙结构抗震薄弱部位，提高其抗震性能，使之能更好的满足结构的延性设计要求，并在此基础上保持优良的承载力。
（1）本工程根据建筑的平面布置，采用平面形状和刚度均匀对称的原则，使两个主轴方向的布置协调，其刚度中心和建筑物质心尽量接近，减少偏心距，避免较大地震时结构扭转脆性破坏。
（2）在房间、电梯间、楼梯间的四角，采用Z形、L形、T形或异形的墙肢。短肢墙受力以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，其截面尺寸不应小于200mm，全部纵向钢筋配筋率，底部加强区不宜小于1.2%，其它部位不于小于1%。本工程墙肢采用300mm厚，截面高厚比大于5，墙肢之间的梁净跨控制在6.0m以内，避免因梁高偏大而影响室内净高，提高剪力墙的延性。
3、约束边缘构件
需要清楚的是，约束边缘构件是剪力墙墙体结构中的一部分，并不是墙体的支座。在安装和施工该构件时，并不能单纯的套用梁和柱之间的连接工艺。对于应用了短肢剪力墙结构的高层建筑来说，由于建筑剪力墙的墙肢相对较短，约束边缘构件沿墙肢两个方向近于整段墙肢，为了加强墙肢抗震性能，可以把整段墙肢作为约束边缘构件考虑。边缘构件中箍筋的作用是约束混凝土，改善混凝土的受压性能，使剪力墙在地震作用下具有较好的延性和耗能能力。
当剪力墙水平分布筋间距不符合约束边缘构件非阴影部分箍筋或拉筋最大间距时，例如，水平筋间距为200mm，而箍筋或拉筋间距为150mm，若非阴影部分只配置拉筋，则有部分拉筋将无法拉住水平筋。此时，拉筋无法对混凝土形成有效约束，不利于改善混凝土受压性能和增大延性，这种情况应考虑同时配置箍筋和拉筋。为了充分发挥约束边缘构件的作用，箍筋的长边不宜大于短边的3倍，且相邻2个箍筋应至少相互搭接1/3长边的距离。在设计和施工中，仅将剪力墙水平分布筋锚入边缘构件中或与边缘构件箍筋搭接的做法不符合规范要求，应将水平分布筋伸至墙肢端部，并垂直弯折15d（对端柱当锚入长度不小于1或1时可不弯折），使约束边缘构件满足承载力和延性作用，使其具有一定的耗能作用。
三、结束语
综上所述，就现阶段的高层住宅建筑来说，其在施工时为了保证建筑结构的刚度和位移，保证室内空间布置的方正合理，大多会采用短肢剪力墙结构来进行施工。短肢剪力墙结构以特有的灵活性和可调整性，目前已成为高层建筑施工中的宠儿。本文通过具体实例对短肢剪力墙结构的延性设计作了相关论述，旨在提醒建筑施工者，在选择短肢剪力墙作高层住宅建筑结构体系时，务必要注重其延性设计，保证其结构设计的抗震性与合理性，切实提高我国高层住宅建筑设计水平，延长住宅使用寿命。
参考文献
[1]鲍士超，黄慎江.短肢剪力墙结构的抗震性能比较与研究[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2010（05）
[2]张盘玉.短肢剪力墙与异形柱结构在建筑工程中的应用[J].民营科技，2009（08）
[3]邱棉伟.建筑短肢剪力墙与异形柱结构的分析计算[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2008（08）
【关键词】高层住宅建筑；短肢剪力墙；延性设计
现代高层建筑施工中，对于楼层高度在12-16层之间的小高层建筑大多采用断肢剪力墙结构进行施工建造，这样既可有效保证建筑结构的刚度和位移，又可使建筑室内空间变得方正而合理。从这一点来看，断肢剪力墙结构的最大特点是能够保证建筑结构的刚度，防止其发生位移，并合理布置建筑室内空间，使之变得方正。
一、短肢剪力墙及其结构的优越性
1、短肢剪力墙结构
短肢剪力墙与普通剪力墙有所区别，在建筑结构中被定义为墙肢长度为墙体厚度5-8倍的剪力墙，是高层以及小高层住宅建筑施工常用的一种建筑结构形式。就目前的短肢剪力墙结构建筑来说，其在实际施工时所采用的短肢剪力墙形式多为“T”型、“L”型、“十”型或者“Z”型和“一”型。需要注意的是，“一”字型短肢剪力墙在实际使用时并不具备较强的抗震性，建筑施工设计时应慎重选择。
2、短肢剪力墙结构的优越性
从结构受力来看，短肢剪力墙结构的受力和变形特征都与一般的框剪结构有所类似，但是在结构内力和刚度分配上，短肢剪力墙则更胜一筹。再加上短肢剪力墙结构因变形而导致的竖向位移比普通框剪结构要小，进而推论短肢剪力墙结构的基础荷载也比框剪结构更加均匀、合理。下面对短肢剪力墙结构的优越性作简要介绍。
2.1墙肢较短，比普通剪力墙结构更能满足建筑平面布置原则，另外还可与建筑结构的竖向布置保持一致，满足建筑结构竖向刚度的要求，减少抗震薄弱部位，达到提高结构抗震性能的目的。
2.2短肢剪力墙结构均会在地震水平压力下呈现出被压弯的状态，使整个剪力墙体的延性得到增大。此外，短肢剪力墙还可有效避免建筑连梁的剪切破坏，并利用自身特点将连梁的延展性也进行适当的增大，以弥补普通剪力墙体系延展性能的不足。
2.3短肢剪力墙取代普通剪力墙结构成为高层建筑施工中常用的结构体系后，施工建材也由原来笨重的钢筋水泥材料转变成了轻质的砌体，降低建筑结构的自重，并在一定程度上节约了建筑施工成本，为建筑企业创造了更大的社会经济效益。
二、实例说明
1、工程概况
2、结构平面布置
为了有效改善短肢剪力墙结构所具备的较差的抗震性能，实际施工作业时，往往会更加注重建筑结构的平面布置问题，并采用适当措施来加强短肢剪力墙结构抗震薄弱部位，提高其抗震性能，使之能更好的满足结构的延性设计要求，并在此基础上保持优良的承载力。
（1）本工程根据建筑的平面布置，采用平面形状和刚度均匀对称的原则，使两个主轴方向的布置协调，其刚度中心和建筑物质心尽量接近，减少偏心距，避免较大地震时结构扭转脆性破坏。
（2）在房间、电梯间、楼梯间的四角，采用Z形、L形、T形或异形的墙肢。短肢墙受力以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，其截面尺寸不应小于200mm，全部纵向钢筋配筋率，底部加强区不宜小于1.2%，其它部位不于小于1%。本工程墙肢采用300mm厚，截面高厚比大于5，墙肢之间的梁净跨控制在6.0m以内，避免因梁高偏大而影响室内净高，提高剪力墙的延性。
3、约束边缘构件
需要清楚的是，约束边缘构件是剪力墙墙体结构中的一部分，并不是墙体的支座。在安装和施工该构件时，并不能单纯的套用梁和柱之间的连接工艺。对于应用了短肢剪力墙结构的高层建筑来说，由于建筑剪力墙的墙肢相对较短，约束边缘构件沿墙肢两个方向近于整段墙肢，为了加强墙肢抗震性能，可以把整段墙肢作为约束边缘构件考虑。边缘构件中箍筋的作用是约束混凝土，改善混凝土的受压性能，使剪力墙在地震作用下具有较好的延性和耗能能力。
当剪力墙水平分布筋间距不符合约束边缘构件非阴影部分箍筋或拉筋最大间距时，例如，水平筋间距为200mm，而箍筋或拉筋间距为150mm，若非阴影部分只配置拉筋，则有部分拉筋将无法拉住水平筋。此时，拉筋无法对混凝土形成有效约束，不利于改善混凝土受压性能和增大延性，这种情况应考虑同时配置箍筋和拉筋。为了充分发挥约束边缘构件的作用，箍筋的长边不宜大于短边的3倍，且相邻2个箍筋应至少相互搭接1/3长边的距离。在设计和施工中，仅将剪力墙水平分布筋锚入边缘构件中或与边缘构件箍筋搭接的做法不符合规范要求，应将水平分布筋伸至墙肢端部，并垂直弯折15d（对端柱当锚入长度不小于1或1时可不弯折），使约束边缘构件满足承载力和延性作用，使其具有一定的耗能作用。
三、结束语
综上所述，就现阶段的高层住宅建筑来说，其在施工时为了保证建筑结构的刚度和位移，保证室内空间布置的方正合理，大多会采用短肢剪力墙结构来进行施工。短肢剪力墙结构以特有的灵活性和可调整性，目前已成为高层建筑施工中的宠儿。本文通过具体实例对短肢剪力墙结构的延性设计作了相关论述，旨在提醒建筑施工者，在选择短肢剪力墙作高层住宅建筑结构体系时，务必要注重其延性设计，保证其结构设计的抗震性与合理性，切实提高我国高层住宅建筑设计水平，延长住宅使用寿命。
参考文献
[1]鲍士超，黄慎江.短肢剪力墙结构的抗震性能比较与研究[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2010（05）
[2]张盘玉.短肢剪力墙与异形柱结构在建筑工程中的应用[J].民营科技，2009（08）
[3]邱棉伟.建筑短肢剪力墙与异形柱结构的分析计算[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2008（08）