试论短肢剪力墙结构在住宅建筑中的抗震设计应用

试论短肢剪力墙结构在住宅建筑中的抗震设计应用

李美龄

成都基准方中建筑设计有限公司合肥分公司安徽合肥230000

摘要:短肢剪力墙是近些年我国建筑工程施工中常用的一种抗侧力构件,其在实际使用中不受建筑空间的限定,可有效满足人们对住宅空间美观和空间性能分割的要求,同时还具有减轻结构自重的作用,所以在住宅结构中得以广泛应用。本文从短肢剪力墙结构的概念和优点入手，阐述了其在短肢剪力墙在住宅抗震设计中的应用分析，希望为短肢剪力墙结构在住宅工程中的应用提供一些参考和帮助。

关键词：短肢剪力墙结构；抗震设计；结构模型

建筑剪力墙结构能够给住宅建筑内部的分布带来很大的方便，其能够有效防止框架结构露梁露柱的缺陷，能够满足更多用户对平面有效分割的需要。并且，在经过运用轻质填充墙后能够大幅度降低结构本身的重量，从而减弱结构的侧向刚度，使得结构的自振周期不断增大，间接地增强了结构承受震动的能力。但受到新型结构抗震性的影响，其在地震较多的地区没有得到太多的运用，为确保万无一失，在运用短肢剪力墙结构抗震设计过程中，对其运用范围加以限制，更应该完善相应的抗震方法。

1短肢剪力墙结构的概念和优点

我国提出的短肢剪力墙结构属于剪力墙结构体系，是一种新型建筑设计体系。根据规范规定，短肢剪力墙指墙肢截面高度与厚度之比为4-8的剪力墙，墙厚不小于200mm。短肢剪力墙的结构形状也很多，多数呈现“T”字型、“L”型、“J”型、“Z”型以及“十”字型。每个建筑物都有竖向荷载和横向荷载，而一般都是在建筑物中布置剪力墙和筒体来承重，连接成的剪力墙体系具有高强度的抗震性。该体系的优点在于可以结合建筑平面，利用间隔墙布置短肢墙，不仅起到了美观的作用，还保证连续墙的实用性，使得整个建筑空间变得更加的灵活。在建筑过程中还可以采用轻质砌体代替一部分的剪力墙，减少建筑物的自重和刚度，当地震发生时可以极大程度上降低振动频率，增大振动周期，降低地震的作用力；墙肢的高宽比大，延展性好，对降低地震的作用力很有帮助；连梁的高度比较大，当地震发生时，更多的地震作用会在此结构上，此时连梁就会受力变弯，吸收很多地震产生的作用力。由梁连接成的短肢剪力墙体系很大程度上满足建筑的设计要求，抗侧强度完全达标，形成两道抗震设防，虽然此种建筑方式使建筑每平方的成本提高，但这种建筑设计可以应用在大房屋中，由于房屋面积大，使自重变得更轻，降低成本，节省人力物力，建筑的周期变的更短，总体来说，经济效益的提升还比较明显。短肢剪力墙结构不仅吸收了剪力墙的特点，还结合框架的优势，经济合理的满足了抗震要求，所以目前我国很多的建筑都采用此类建筑设计。

2短肢剪力墙结构抗震设计分析

2.1增强短肢剪力墙抗震性

在多层和小高层的建筑设计中，短肢剪力墙的应用非常广泛，不仅可以保证抗震性能达标，还能可以有效的抑制建筑物斜裂缝的产生和扩大，最终起到承载的作用。在设计剪力墙时，应注意当墙肢数量增加时，要确保满足斜截面的承载力，保证有足够的支撑力能够抵抗斜裂缝的剪力。其次还可以通过调整结构形式，使肢墙的数量增多，形成两肢墙或多肢墙，这样就能确保每个墙体之间联系程度更高，进而形成一个完整稳定的剪力墙结构体系，进而全面提升建筑物的抗震性。

2.2改善剪力墙结构抗震性

在住宅建筑物中，当地震发生时就会发生剪力滞后，这时就可以通过在剪力墙外侧平面内设置钢筋混凝土墙板，可以很大程度上增加墙体的抵抗力刚度和整体性，保证楼层之间不发生位移。而剪力墙一般都有一个缺点，那就是自身结构没有较高的延展性，解决这种弊端的最好办法就是在当下位置设置十字口，这样就能确保剪力墙具有较高的延展性，当遇到高震级地震时，建筑结构可以自动屈服震动，避免因震动而导致的共振问题，降低建筑物的损坏。

2.3提高建筑结构整体抗震性

想要彻底增加建筑的抗震性，就要从整体入手，从单方面的设计效果并不明显，所以在建筑过程中，应采用安装塑性铰的方式控制剪力墙的作用位置和变形度，塑性铰可以有效控制好剪力墙的变形度和次序，从而当地震发生时可以有效的减少震动力度，很大程度降低了功耗。建筑结构分为横向构件和竖向构件，当发生地震时，先是水平构件发生屈服，然后是竖向构件，也就是说剪力墙在建设设计中的面积越大，数量越多，剪力墙的刚度也就越大，增大了自振周期，增加地震对建筑结构的作用；反之亦然。所以设计时刚度、设防烈度等都要考虑，只有这样才能发挥剪力墙的作用，确保结构安全性。

3短肢剪力墙结构计算软件和模型

在建筑整体设计过程当中，往往会选择最常用的两种方法来进行整体结构设计和结构调整。第一种就是平面结构空间协调法，第二种在设计过程当中主要选择三维空间设计法。在平面结构空间协调法运用过程当中，实际上就是将整体的建筑结构进行划分，划分为若干片斜交或者是侧交的结构。在进行软件模型应用过程中，一定要考虑到设计的楼面整体结构构造是否符合应用需求。实际上在对整体结构进行设计的过程中，会综合应用空间协调法和三维空间设计法来对楼房的整体结构进行整体设计，增加房屋结构的安全性。然后运用设计软件来对楼房的整体结构构造进行建模分析，合理考虑到地质结构所带来的影响，确保楼房的结构在整体设计过程中能够很好的符合当今发展需求。在进行整体结构计算、软件模型应用和选择过程当中不仅要选择适当的计算方法，也要选择合理的结构模型，良好的结构模型设计可以更好的保证楼房的抗震性能。而且作为设计人员一定要首先考虑到外在因素对楼房整体结构设计的影响。结构计算和软件模型是在进行整体结构设计和选择过程当中非常重要的工作环节，住宅短肢剪力墙结构抗震设计在进行模型选择和结构设计过程中一定要保证楼房的偏差值和承受力，这样能够更好的发挥短肢剪力墙的抗震性能。

4结束语

综上所述，在住宅建筑中有必要应用短肢剪力墙结构，这样可以很大程度上提升建筑物的抗震性能，保证地震发生时提升安全指标。建筑结构设计的合理程度是影响短肢剪力墙结构抗震性能的关键因素，设计的合理性越高，短肢剪力墙的抗震性能就越高。从以上分析来看，短肢剪力墙的有效利用可以提高住宅的抗震性能，提升住户的体验效果，使得整个设计具备合理性、科学性和充分性的特点，满足当今社会需求。

参考文献:

[1]毛俊义.短肢剪力墙结构高层住宅抗震设计的探讨[J].低碳世界,2017(22):192-193.

[2]李彪.异形柱和短肢剪力墙结构抗震设计分析[J].中华民居(下旬刊),2012(06):81.