朱鴻翔

文章編號：2095-6835（2016）13-0110-01

摘 要：在設計高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的過程中，其質(zhì)量直接影響著整個工程的質(zhì)量。就高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設計中常遇問題的解決方法進行了探討，并提出了相應的預防措施。

關鍵詞：高層建筑；短肢剪力墻；結(jié)構(gòu)設計；剛度

中圖分類號：TU973.16 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.110

短肢剪力墻是高層建筑工程中的常用結(jié)構(gòu)，主要用于跨度較大的高層工程項目中。保證高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量是整個高層建設工程項目的重要環(huán)節(jié)之一。因此，本文對高層建筑短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設計進行了分析。

1 短肢剪力墻的主要特點

短肢剪力墻的主要特點有以下3個：①該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量較輕、抗側(cè)力的剛度較小、對地震的抗壓能力較強，因此，其在地震時所產(chǎn)生的內(nèi)力較小。②由于其體積較小，可在平面布置和開洞時自由把握尺寸，這提升了高層建筑施工的便利性。此外，使用短肢剪力墻可增強建筑的空間效果。③該結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件為高剪力墻，連梁的跨高和跨度相對較大，因此，連梁會呈現(xiàn)出彎曲型的破壞形式。由此可見，短肢剪力墻具有一定的延展性。隨著我國高層建筑的發(fā)展，短肢剪力墻的應用越來越廣泛。

2 結(jié)構(gòu)設計

短肢剪力墻的名稱來源于其特殊構(gòu)造所形成的剪力墻形式，其計算模型、剪力墻的配筋方式等與其普通剪力墻結(jié)構(gòu)是基本相同的。

在TAT和TBSA設計中，短肢剪力墻只需要按照剪力墻的基本設計流程設計。TAT和TBSA所使用的計算模型均為桿件、薄壁桿件模型。其中，梁、柱為普通空間桿件，薄壁桿件一端有6個自由度?？紤]到墻單元會受到平面變形的影響，按矩陣位移法由單元剛度矩陣形成了總剛度矩陣，并引入樓板平面內(nèi)剛度無限大的架設條件后，計算了減少部分的量。這種算法在高層建筑短肢剪力墻的各種平面設計中具有精度高、未知量少的特點。在進行高層短肢剪力墻的設計過程中，如果設計人員未考慮剪切變形，則剪切變形時的薄壁桿件會對施工整體造成影響，進而在復雜施工中，施工整體會產(chǎn)生變形和不協(xié)調(diào)的問題。

在高層建筑施工過程中，對于不設有轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)，一般將其設置在電梯間、樓梯間、心筒和部分剪力墻及剩余的剪力墻框枝處（框支部份采用點連接的方式）。因此，在該結(jié)構(gòu)中無法進行位移的處理和連續(xù)力的正確傳遞。

3 設計時應注意的問題

在高層建筑施工中，設計人員設計短肢剪力墻時，設計思路要符合相應的科學規(guī)律，并在保證設計施工合規(guī)的情況下，在設計中采用相應的先進技術，從而對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)進行科學規(guī)劃。通過對短肢剪力墻的整體研究和調(diào)查得知，應對短肢剪力墻的軸壓進行合理配置，提高其抗震能力，并對內(nèi)梁結(jié)構(gòu)進行正確判斷。在具體設計中，設計人員應了解以下3個短肢剪力墻的設計要點。

3.1 軸壓比的控制

在短肢剪力墻的設計過程中，設計人員應重視高層建筑的軸壓，特別是使用端柱、無翼緣的“一”字形短肢剪力墻的高層建筑。目前，在高層建筑短肢剪力墻的施工中，當其負荷作用較強，進而產(chǎn)生壓彎作用或小偏壓時，短肢剪力墻的延展性會變差；如果剪力墻的軸壓較大，則混凝土無法承受其應力，進而出現(xiàn)裂縫。上述情況會使混凝土結(jié)構(gòu)的承載力變?nèi)?，因此，我們要保證剪力墻的軸壓，從而保證其具有一定的延展性。

3.2 提高抗震性能

高層建筑角點的墻肢結(jié)構(gòu)、高層建筑底部的外圍小墻肢及連梁構(gòu)件等，均是高層建筑抗震設計中應注意的問題。在高層建筑受到扭轉(zhuǎn)力時，部分墻肢不會發(fā)生開裂的現(xiàn)象。在高層建筑中，層數(shù)較高的短肢剪力墻的主要結(jié)構(gòu)會在地震發(fā)生時彎曲變形，導致其底部嚴重損壞，尤其是“一”字形小墻肢損壞最為嚴重。在施工中，短肢剪力墻的主要構(gòu)件的剛度較大，導致連梁受到的剪力過大。因此，在設計高層短肢剪力墻時，對于施工中的薄弱結(jié)構(gòu)，設計人員應注重設計中的結(jié)構(gòu)強化和后期抗震能力的增強等問題，從而保證短肢剪力墻在平面上分布的力比較均勻，并使整體建筑的中心剛度與質(zhì)心是無限接近的，從而減小建筑受到的扭轉(zhuǎn)力。

應完善短肢剪力墻邊緣的角點，增加厚度，保證施工時暗柱中配筋的數(shù)量，對軸壓進行嚴格控制，從而增強短肢剪力墻的承載力，保證了其延展性，從而保障了高層建筑整體結(jié)構(gòu)的安全性和實用性。

連梁在高層建筑中屬于耗能較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件之。如果連梁受到剪切破壞，則會使建筑整體的延展性降低，這對高層建筑的后期抗震不利。因此，設計人員在設計時必須對精準測算強剪弱彎的大小。此外，在進行短肢剪力墻的施工時，在連梁布置中不可采用“一”字形結(jié)構(gòu)，且在配筋時必須符合政府出臺的規(guī)范和要求。

3.3 正確判斷內(nèi)梁的屬性

在設計高層建筑的過程中，必須在墻開洞跨高小于5時使用對梁，必須在墻梁跨高大于5時設計框架。由于剛度、抗側(cè)度都與高層短肢剪力墻墻梁的剛度有關，所以，設計截面和配筋數(shù)量時，必須遵循科學的設置原則，增強建筑物的抗震、抗壓性能。此外，在設計短肢剪力墻時，設計人員還應減弱其剛度，從而使其截面符合設計要求，保證建筑整體結(jié)構(gòu)在后期使用時的穩(wěn)定性和安全性。

4 結(jié)束語

綜上所述，在整個高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設計過程中，設計人員應重視剪力墻結(jié)構(gòu)設計中的每一個環(huán)節(jié)，保證高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設計的規(guī)范性，從而保證高層建筑的施工質(zhì)量。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕