文／蘆春巖 張家口市建筑設(shè)計院有限責(zé)任公司 河北張家口 075000

引言：

短肢剪力墻技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中具有重要的應(yīng)用價值。它不僅提升了建筑的功能性和空間利用靈活性，降低了建筑的自重，還能夠提升建筑的受力性能，增加建筑的整體穩(wěn)定性和抗震能力。在設(shè)計和施工過程中，需要充分考慮短肢剪力墻的布置和連接方式，確保其與建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)和穩(wěn)固。在應(yīng)用短肢剪力墻技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)建筑的具體需求和地震需求進(jìn)行合理的設(shè)計和布置。建筑師和工程師應(yīng)該充分了解抗震設(shè)計的原則，進(jìn)行合理的荷載計算和結(jié)構(gòu)分析，確保短肢剪力墻系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。此外，需要與施工方密切合作，保證施工工藝的準(zhǔn)確實施，并進(jìn)行相關(guān)的檢查和驗收。

1.建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)特點

1.1 高抗震性能

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)具有卓越的抗震性能，能夠有效抵御地震引起的水平力。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是一種采用墻體作為主要抗震構(gòu)件的建筑結(jié)構(gòu)形式。其關(guān)鍵特點是在墻體內(nèi)設(shè)置剪力墻，其位置和數(shù)量根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行確定。這種結(jié)構(gòu)形式在地震作用下具有較好的抗震能力。墻體的剛性和強度可以擔(dān)負(fù)起地震荷載的分擔(dān)和消散作用，使得整個建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下保持較好的穩(wěn)定性。短肢剪力墻可以降低建筑結(jié)構(gòu)的整體變形和傾斜的可能性，保證了建筑物內(nèi)部空間的安全及居住者的安全。短肢剪力墻還能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，減小地震對建筑物的影響。在地震區(qū)域中，抗震是一個非常重要的考慮因素。采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以顯著提高建筑物的抗震性能，減少地震可能帶來的損失。因此，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在地震區(qū)域的建筑設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 提升建筑的功能性

短肢剪力墻技術(shù)在建筑設(shè)計中提供了良好的空間利用和功能布置靈活性。相比于傳統(tǒng)的墻柱結(jié)構(gòu)，短肢剪力墻可以減少背楞柱的設(shè)置，從而提供了更大的靈活性和自由度。這意味著設(shè)計師可以更好地利用空間，創(chuàng)造出更具創(chuàng)意和實用性的建筑設(shè)計方案。短肢剪力墻的設(shè)置可以有效地分隔和劃分室內(nèi)空間，為建筑用戶提供更多的選擇和舒適性。此外，短肢剪力墻的布置和連接通常經(jīng)過精確計算和設(shè)計。這種精密的設(shè)計使得墻體的改變更加容易，以滿足不同建筑功能的需求。通過靈活的布置和使用短肢剪力墻技術(shù)，建筑師能夠創(chuàng)造出多樣化的空間，并提供不同功能的區(qū)域，同時保持建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。

1.3 施工簡便和造價相對較低

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的施工相對簡便，較為標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。墻體的布置和連接通常是經(jīng)過精確計算和設(shè)計的，使得施工過程更加高效。此外，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑材料的使用上相對節(jié)約，能夠有效降低建筑造價。由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)越，可以減少其他抗震措施的使用，如增設(shè)鋼筋、構(gòu)件加固等，從而使得整體建筑項目的成本更加可控。

1.4 提升建筑的受力性能

短肢剪力墻技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中也能夠提升建筑的受力性能。短肢剪力墻的設(shè)置可以增加建筑的剛度和承載能力，從而使建筑在面對水平荷載時更加穩(wěn)定和安全。短肢剪力墻通過分擔(dān)并消散地震時產(chǎn)生的剪力，有效地降低了建筑結(jié)構(gòu)的撓度和變形，提高了建筑的整體穩(wěn)定性和抗震性能。此外，短肢剪力墻的設(shè)置還能夠提高建筑連梁以及框架梁的受力性能。在受力的傳遞過程中，短肢剪力墻可以有效地分散和轉(zhuǎn)移承載荷載，減小連梁或框架梁的受力集中程度，提高其承載能力。這種受力性能的提升可以進(jìn)一步增強整個建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和安全性。除了增加連梁和框架梁的受力性能外，短肢剪力墻技術(shù)還可以提高建筑對側(cè)向荷載的整體承載能力。短肢剪力墻通過其高強度和剛性，可在地震和風(fēng)荷載等側(cè)向力作用下有效地抵抗建筑物的傾斜和側(cè)向位移，為建筑帶來更好的穩(wěn)定性和安全性。

1.5 顯著降低建筑自重

短肢剪力墻技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中還具有顯著的優(yōu)勢，即能夠降低建筑的自重。相比于其他結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，采用短肢剪力墻技術(shù)可以減少柱子的占地面積，并較少使用重量較大的結(jié)構(gòu)材料。這樣可以有效地減輕建筑結(jié)構(gòu)的自重，并進(jìn)一步降低地基和地基承載的壓力。通過降低建筑自重，短肢剪力墻技術(shù)可以減少土建工程的施工工期和成本。此外，建筑自重的減輕還有助于簡化施工操作和流程，提高建筑施工的效率和安全性。因此，采用短肢剪力墻技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅可以節(jié)省材料和成本，還可以提高建筑的結(jié)構(gòu)性能和施工效率。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中短肢剪力墻布置原則

2.1 相關(guān)原則

短肢剪力墻的布置應(yīng)遵循相關(guān)原則，即將剪力墻布置在建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵位置以分擔(dān)和消散地震荷載。根據(jù)地震力的分布和傳遞路徑，短肢剪力墻通常布置在結(jié)構(gòu)的承載路徑上，如主要水平荷載的傳遞路徑和重要垂直荷載的分布路徑。這樣可以有效地將地震荷載引導(dǎo)到剪力墻上，使剪力墻發(fā)揮最大的抗震能力。此外，短肢剪力墻的布置還應(yīng)考慮到與其他結(jié)構(gòu)組件的連接和交互作用。墻體與梁、柱及地基等其他結(jié)構(gòu)組件的連接應(yīng)牢固可靠，以確保荷載的順利傳遞和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，在短肢剪力墻的布置過程中，需要與結(jié)構(gòu)工程師和建筑設(shè)計師等相關(guān)專業(yè)人員密切合作，確保墻體布置符合結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求和優(yōu)化目標(biāo)。

2.2 均勻原則

短肢剪力墻的布置應(yīng)遵循均勻原則，即在建筑結(jié)構(gòu)中均勻分布墻體，以實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的均衡和協(xié)調(diào)。通過均勻地布置短肢剪力墻，可以平衡建筑結(jié)構(gòu)在地震荷載下的受力分布，減小局部荷載集中和變形不均勻的風(fēng)險。具體來說，短肢剪力墻應(yīng)在建筑的各個方向上合理均勻地分布。這樣可以確保在不同方向和不同平面上都有足夠的剪力墻抵抗地震荷載的作用，從而提高整體結(jié)構(gòu)的抗震能力。在布置的過程中，需要綜合考慮建筑的幾何形態(tài)、房間布局以及結(jié)構(gòu)的連接方式等因素，以達(dá)到均勻布置剪力墻的效果[1]。

2.3 一致性原則

短肢剪力墻的布置還應(yīng)遵循一致性原則，即在相似結(jié)構(gòu)單元中采取一致的布置方式和設(shè)計參數(shù)。這樣可以確保整個建筑結(jié)構(gòu)在地震荷載下具有一致的抗震性能和響應(yīng)特性。具體來說，相鄰或?qū)ΨQ的結(jié)構(gòu)單元應(yīng)具有相似的短肢剪力墻布置，并具有相同或相似的設(shè)計參數(shù)，例如墻體位置、尺寸、厚度、配筋等。這樣可以使結(jié)構(gòu)單元之間的協(xié)同作用更加有效，提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能。此外，一致性原則還包括在整個建筑結(jié)構(gòu)中保持一致的墻體布置方式和比例關(guān)系。例如，在高層建筑中，可以通過將短肢剪力墻布置在每個樓層的相似位置，以保持一致性。這樣可以使結(jié)構(gòu)在不同樓層之間具有一致的受力行為和變形特性，提高結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中短肢剪力墻技術(shù)要點

3.1 做好短肢剪力墻受力分析

短肢剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)中常見的一種承載墻體結(jié)構(gòu)，具有很好的抗震性能和穩(wěn)定性。在短肢剪力墻的施工過程中，做好受力分析非常重要，能夠保證其結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

首先，進(jìn)行短肢剪力墻的受力分析需要了解墻體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)計要求，了解墻體的設(shè)計荷載、抗震性能要求以及結(jié)構(gòu)的布置和連接方式等。熟悉國家相關(guān)的建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，如《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》等，以確保設(shè)計和施工的合規(guī)性。其次，進(jìn)行短肢剪力墻的受力分析需要對墻體結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的計算和分析。首先要確定墻體的幾何參數(shù)，包括墻體的高度、厚度和長度等。然后根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載和抗震性能要求，對墻體進(jìn)行受力計算，包括剪力、彎矩和軸力等。通過應(yīng)力分析和受力平衡，確定短肢剪力墻的受力狀態(tài)，以便進(jìn)行后續(xù)的施工工序。另外，在進(jìn)行短肢剪力墻的受力分析時，還需要考慮墻體材料的性能和特點。不同材料的抗拉、抗剪強度以及變形性能等都會對墻體受力產(chǎn)生影響。因此，在進(jìn)行受力分析時，需要對墻體材料的力學(xué)性能進(jìn)行充分了解，以確保墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性[2]。最后，在短肢剪力墻的施工過程中，還需要進(jìn)行施工過程的受力分析。對于短肢剪力墻而言，其施工過程中可能存在的混凝土澆筑、鋼筋綁扎、模板拆除等過程都會對墻體結(jié)構(gòu)的受力產(chǎn)生影響。因此，需要在施工前進(jìn)行合理的施工方案制定，并在施工過程中進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測和檢查，以確保施工過程中的受力分析和設(shè)計要求的一致性。只有對短肢剪力墻的受力分析進(jìn)行全面的考慮和分析，才能確保墻體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工的合理性。通過科學(xué)合理的受力分析，能夠幫助工程師和建筑施工人員做出正確的決策，確保短肢剪力墻的施工質(zhì)量和安全性，為建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和抗震性能提供保障。

3.2 加強墻體數(shù)量優(yōu)化設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，短肢剪力墻被廣泛應(yīng)用于抵抗水平荷載和提高建筑物整體的抗震性能。短肢剪力墻的施工過程中，加強墻體數(shù)量的優(yōu)化設(shè)計能夠進(jìn)一步提高墻體的受力性能和施工效率。

首先，加強墻體數(shù)量優(yōu)化設(shè)計可以提高短肢剪力墻的整體受力性能。在設(shè)計階段，通過對建筑結(jié)構(gòu)和受力分析的綜合評估，可以確定最佳的加強墻體數(shù)量。合理的加強墻體數(shù)量可以增加墻體的受力面積和抗震性能，提高建筑物的整體穩(wěn)定性。通過對不同位置和高度的墻體進(jìn)行合理布置和優(yōu)化設(shè)計，可以使短肢剪力墻的受力均勻分配，進(jìn)一步提高墻體的抗震性能。其次，加強墻體數(shù)量優(yōu)化設(shè)計可以提高施工效率和降低施工成本。在施工過程中，加強墻體數(shù)量的優(yōu)化設(shè)計可以幫助確定最佳的施工方案和方法。合理的加強墻體數(shù)量可以有效降低墻體的高度和厚度，減少施工材料的消耗和施工周期，提高施工效率。通過合理設(shè)計墻體的布置和連接方式，可以減少施工中的節(jié)點數(shù)量和復(fù)雜性，降低施工成本和人力資源的投入。最后，加強墻體數(shù)量優(yōu)化設(shè)計需要綜合考慮多種因素。在進(jìn)行加強墻體數(shù)量優(yōu)化設(shè)計時，需要綜合考慮建筑的受力性能、設(shè)計要求、施工條件和經(jīng)濟(jì)性等多個因素。設(shè)計師和施工團(tuán)隊需要密切合作，進(jìn)行全面的討論和評估。通過綜合考慮各種因素，可以找到最佳的加強墻體數(shù)量和最優(yōu)的施工方案。通過合理的加強墻體數(shù)量設(shè)計，可以提高墻體的受力性能和抗震性能，同時提高施工效率和降低施工成本。建筑設(shè)計師和施工團(tuán)隊?wèi)?yīng)密切合作，綜合考慮各種因素，達(dá)到最佳的加強墻體數(shù)量優(yōu)化設(shè)計效果[3]。

3.3 做好建筑平面的科學(xué)布局

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，短肢剪力墻是一種常用的結(jié)構(gòu)形式，它在提供建筑物穩(wěn)定性和抗震性能的同時，也對建筑平面的科學(xué)布局提出了一定的要求。

首先，要充分考慮功能分區(qū)的布置。不同的使用功能需要劃分不同的功能區(qū)域，如住宅區(qū)、公共區(qū)、辦公區(qū)等。通過合理的功能分區(qū)布局，能夠使建筑平面的利用率得到最大化，同時提高使用的便利性。其次，要合理安排空間的連接與通道。良好的空間連接能夠提高建筑的流線性和舒適性，而合理的通道設(shè)計能夠確保人員的流動和建筑物的安全。在短肢剪力墻施工中，需要考慮通道的位置和尺寸，以確保墻體的完整性和功能的實現(xiàn)。此外，要優(yōu)化建筑平面的布局。通過合理的布局設(shè)計，可以使得建筑平面的空間得到最大化的利用。例如，可以合理安排房間的大小和位置，使得每個房間的功能得到最大的發(fā)揮。還可以考慮建筑物的朝向和采光情況，以提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度和能源的節(jié)約[4]。最后，要注意考慮建筑平面的靈活性和適應(yīng)性。建筑平面的布局應(yīng)該具備一定的靈活性，以適應(yīng)不同的使用需求和功能變化。在短肢剪力墻施工中，我們可以在設(shè)計中考慮預(yù)留一些可調(diào)整的空間，以備未來的擴(kuò)建或重建。通過充分考慮功能分區(qū)、合理安排空間連接與通道、優(yōu)化建筑平面的布局以及注意考慮靈活性與適應(yīng)性，可以實現(xiàn)建筑平面的科學(xué)布局，提高建筑物的實用性和舒適性。

3.4 做好抗震等級設(shè)計

短肢剪力墻是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的一種結(jié)構(gòu)形式，它能夠有效地提升建筑的抗震性能。在短肢剪力墻的施工過程中，做好抗震等級設(shè)計是至關(guān)重要的。

首先，要根據(jù)建筑的抗震等級要求確定合適的短肢剪力墻的布置及尺寸。短肢剪力墻的布置應(yīng)遵循規(guī)范的要求，保證墻體能夠合理地分布在建筑的各個位置。同時，根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式和荷載條件，確定短肢剪力墻的尺寸，確保其能夠承受建筑的荷載，并且具備足夠的抗震能力[5]。其次，要選用合適的構(gòu)造材料和施工工藝。在短肢剪力墻的施工中，要選擇質(zhì)量可靠的構(gòu)造材料，例如強度高、韌性好的鋼筋和混凝土。施工過程要嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計要求進(jìn)行，確保墻體的幾何形狀、尺寸和強度等滿足設(shè)計要求。特別是在施工過程中，對于墻體的混凝土澆筑、鋼筋的綁扎和固定等關(guān)鍵環(huán)節(jié)要加以重視，確保施工質(zhì)量的可靠性。此外，要加強施工現(xiàn)場的質(zhì)量監(jiān)控和管理。在短肢剪力墻的施工過程中，應(yīng)加強對施工現(xiàn)場的質(zhì)量監(jiān)控和管理，確保施工質(zhì)量的可控性。例如，對于墻體混凝土的強度和坍落度等進(jìn)行抽樣檢測，對鋼筋的直徑和幾何形狀進(jìn)行檢查，對施工的步驟和工藝進(jìn)行檢驗等，以確保施工的質(zhì)量。最后，要定期進(jìn)行結(jié)構(gòu)的檢測和維護(hù)。在短肢剪力墻的使用過程中，要定期進(jìn)行結(jié)構(gòu)的檢測和維護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)和解決可能存在的問題。例如，檢查墻體的裂縫和變形情況、觀察墻體的表面狀態(tài)、檢測墻體的強度和穩(wěn)定性等，以確保短肢剪力墻能夠長期保持良好的抗震性能。通過這些措施的實施，能夠確保短肢剪力墻的施工質(zhì)量，提升建筑的抗震等級[6]。

3.5 加強結(jié)構(gòu)連梁計算和設(shè)計

短肢剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中起到了非常重要的作用，它能夠有效地抵抗地震力和風(fēng)力對建筑物的作用，保證建筑的穩(wěn)定性和安全性。而在短肢剪力墻施工中，結(jié)構(gòu)連梁的計算和設(shè)計是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。結(jié)構(gòu)連梁是連接短肢剪力墻之間的橫向承重構(gòu)件，它承擔(dān)著承重和承載剪力力的作用。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)連梁的計算和設(shè)計時，需要考慮以下幾個關(guān)鍵因素。

首先，需要考慮連梁的橫向剛度。連梁的橫向剛度決定了其承載能力和抵抗側(cè)向力的能力。在計算連梁的橫向剛度時，需要考慮材料的強度和剛度，以及連梁的幾何形狀和連接方式等因素[7]。通過合理設(shè)計連梁的寬度和高度，以及增加連梁的數(shù)量和間距等方式，可以有效提高連梁的橫向剛度。其次，需要考慮連梁的強度。連梁的強度決定了其能夠承受的荷載大小。在計算連梁的強度時，需要考慮連梁的截面形狀、材料強度和設(shè)計荷載等因素。通過合理選擇連梁的截面形狀和尺寸，以及增加連梁的數(shù)量和布置方式等方式，可以有效提高連梁的強度。此外，還需要考慮連梁與短肢剪力墻之間的連接方式。連接方式的選擇關(guān)系到連梁與短肢剪力墻之間的力傳遞效果和整體穩(wěn)定性。在選擇連接方式時，需要考慮連梁和短肢剪力墻的材料性質(zhì)和形狀，以及工程施工的條件和要求等因素。通過采用適當(dāng)?shù)倪B接方式，可以保證連梁與短肢剪力墻之間的連接性能和力學(xué)行為。最后，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)連梁的驗算和優(yōu)化設(shè)計。驗算是為了檢驗連梁是否符合設(shè)計要求和承載能力，優(yōu)化設(shè)計則是為了提高連梁的性能和經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行驗算和優(yōu)化設(shè)計時，可以通過使用專業(yè)的計算軟件和進(jìn)行實驗測試等手段，對連梁的性能和承載能力進(jìn)行評估和分析[8]。根據(jù)評估結(jié)果，可以對連梁的尺寸、布置和連接方式等進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。要做好這些工作，需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者具備扎實的專業(yè)知識和豐富的實踐經(jīng)驗，從而為社會提供更加安全和可靠的建筑環(huán)境。

結(jié)語：

短肢剪力墻技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用具有多方面的價值。它不僅提供了卓越的抗震能力，還能夠為建筑設(shè)計帶來空間用和功能布置的靈活性，以及施工效率和造價的優(yōu)勢。此外，短肢剪力墻技術(shù)還能提供較高的持久性和易維護(hù)性，使建筑結(jié)構(gòu)更加耐久和可靠。在短肢剪力墻的設(shè)計中，必須充分進(jìn)行受力分析。只有準(zhǔn)確地了解墻體所承受的受力情況，才能有針對性地進(jìn)行設(shè)計和施工。為了提高短肢剪力墻的受力能力，需要進(jìn)行墻體數(shù)量的優(yōu)化設(shè)計。對于建筑結(jié)構(gòu)來說，墻體數(shù)量的合理布置可以有效減輕墻體的受力，提高整體的抗震性能。通過合理運用這些技術(shù)要點，可以提高短肢剪力墻的性能，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。