馬朝強

摘 要：在高層建筑結構設計中，短肢剪力墻結構是一種常見的結構。這主要得益于其截面較小，容易形成較廣的空間，滿足建筑在觀賞方面的需求。作為高層建筑結構設計人員，應充分意識到短肢剪力墻結構設計的重要性，并掌握其設計原則和設計要點，才能更好地提高高層建筑短肢剪力墻結構設計水平，最終提高整個高層建筑的工程質量。

關鍵詞：高層建筑；短肢剪力墻；結構設計

1 導言

在高層建筑短肢剪力墻結構設計中，我們應熟練掌握其設計原則和設計要點，提升對此類結構設計水平，才能更好地確保其滿足實際設計需要才能更好地促進其作用的發(fā)揮。以下筆者就此展開探究性的分析。

2 短肢剪力墻結構體系概述

2.1 短肢剪力墻定義

短肢剪力墻指截面厚度不大于300mm，各肢橫截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。所謂“短肢剪力墻—筒體（或一般剪力墻）”結構體系，是融合框架結構的優(yōu)點，剪力墻的長短可靈活布置，是介于剪力墻與異形柱之間的新的結構形式，這種結構形式能較好適應小高層住宅建筑的結構體系。

2.2 短肢剪力墻結構體系

短肢剪力墻結構體系根據(jù)高層住宅平面的特點，利用豎向交通中心區(qū)的分隔墻設置鋼筋混凝土墻，組成一個基本完整的核心筒體，作為承受豎向荷載和抗側力的主要部分。外圍部分的豎向構件，視結構受力需要和建筑平面布置，在房間的分隔墻體處可靈活設置短肢剪力墻。在各短肢剪力墻之間布置連系梁，把短肢剪力墻和核心筒體連成一個整體，構成整棟建筑的結構體系。短肢剪力墻墻肢約為5倍肢寬，短肢剪力墻的截面厚度不應小于200mm。布置形式通常采用L形，T形，也有少量十行，Z行，一字形截面。其形式隨交點處建筑分隔墻形式而定，也可混合布置部分長墻肢或矩形柱。

3 設計原則分析

在對短肢剪力墻結構進行設計時，應切實堅持以下幾點原則：

（1）確保短肢剪力墻均勻布置，這樣才能確保建筑物自身的剛度與質心相同，從而預防在地震情況下導致其出現(xiàn)扭轉的情況。

（2）在布置結構時確保其靈活性和可調整性，且選擇方案較多，能更好地對樓蓋支承進行處理。

（3）主要是在間隔墻交接處進行短肢剪力墻設置，在布置豎向構件時不能影響建筑的使用功能，并嚴控墻肢數(shù)量，結合抗側力確定其數(shù)量，預防結構過剛或者過柔。

（4）嚴控墻肢厚度，預防墻肢從各間隔墻的表面凸出，并符合高層建筑在剛度方面的需求，并將中心剪力墻作為抗側力構件。

（5）針對建筑造型不規(guī)則，亦或是水平凹凸較大，確保將其在平面各邊緣處、各角點處布置短肢剪力墻，這樣不僅能提高結構的整體性，而且還能符合結構平面剛度的需要。

（6）高層建筑結構設計中，并不能完全適用于所有的高層建筑，尤其是短肢剪力墻較多時，還應設置普通的剪力墻，利用其與短肢剪力墻一同作為抵抗作用的剪力墻結構。當短肢剪力墻較多時，還應將其建筑高度適當?shù)慕档停纫?guī)范中剪力墻結構設計規(guī)范中要求的規(guī)定值略低。當高層建筑的抗震設防烈度分別為7度、8度（0.20g）和8度（0.3g）時，建筑高度分別不大于100m、80m、60m。而高層建筑的抗震設防烈度為9度時，必須盡可能地減少短肢剪力墻設計的數(shù)量，不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構。

4 必要性與注意事項

4.1 必要性分析

（1）能有效的滿足建筑設計的需要。這是因為短肢剪力墻能通過對其數(shù)量和強度的調整，從而更好地滿足實際需要，加上能隱蔽性的設置連接支撐柱梁。因而在高層建筑結構中，其整體構造能通過設置中心剪力墻而確保其剛度和強度達標，且能提高建筑物自身的使用性能。

（2）能結合實際施工情況強化對其的控制。這主要是因為實際施工中存在的不確定因素較多。而短肢剪力墻則能有效的控制，能結合實際施工需要對其尺寸、數(shù)量和位置等進行確定，能結合施工方案的需要進行針對性的調整，最終確保施工質量。

4.2 設計中布置墻體注意事項

雖然短肢剪力墻結構在現(xiàn)代建筑的運用上將其特點和優(yōu)點發(fā)揮的淋漓盡致，但是這種剪力墻結構在抗震性能上相對來說較弱一些，因此，在之后的結構設計上應當注重加強其抗震性能，減輕其在抗震環(huán)節(jié)上的不足之處，注重概念設計方式在這種結構上的應用。短肢剪力墻在布置過程中要布置均勻，盡量避免洞口的錯位，形成連梁一起構成連續(xù)較多跨數(shù)的抗側力系統(tǒng)。另外，短肢剪力墻應該有與兩個方向的梁互相進行連接。相互連接的梁避免布置在墻肢的非豎向平面內，盡量避免有一條直線的短肢剪力墻結構，應當考慮將結構布置成在兩個主軸方向均有剪力墻。

5 設計要點

5.1 剪力墻洞設計要點

在對剪力墻洞進行設計時，其設計要點如下：

（1）在設計其位置時，必須根據(jù)設計規(guī)范設計剪力墻洞口，一般盡量為排狀、列狀，做到分布規(guī)則，并將墻肢和連梁明確。預防出現(xiàn)剪力墻墻肢的剛度過大和間距設計過大的情況出現(xiàn)。

（2）在設計時一般不得設置錯洞剪力墻，如果必須設置，則需要在洞口周邊將其加強，進而確保洞口剪力墻較為規(guī)則。

（3）在洞口設計過程中，應利用PKPM模型加強對其的分析，簡化不規(guī)則洞口的處理，并做好對其的計算和校核。

5.2 抗震設計要點

短肢剪力墻結構設計中，其抗震設計是非常重要的環(huán)節(jié)，尤其是在抗震薄弱環(huán)節(jié)應采取一定的加強措施。

（1）在短肢剪力墻墻肢平面內做好連梁布置，在兩個主軸方向上，將短肢剪力墻連接起來。另外應在兩個方向設置翼緣，避免出現(xiàn)一字型短肢剪力墻。

（2）對短肢剪力墻進行均勻地布置，避免墻軸向應力差別太大，并確保建筑形心和結構強度中心相同。但是在豎向的短肢剪力墻結構設計時，應確保上下建筑墻肢對齊，避免出現(xiàn)洞口錯位的情況，確保其與梁結構形成抗側力體系，將短肢剪力墻體系自身的抗震性能提升。

（3）利用強墻柱弱梁體系進行短肢剪力墻結構的設計，這是因為其自身的抗側力剛度小，利用核心筒能將其建筑自身的強度增加，從而促進其抗震性能的提升。同時還能提高結構剛度，預防建筑結構由于地震強烈沖擊而變形。

（4）將軸壓比降低，增加其配筋量以及墻肢的厚度，提升抗震性能。

5.3 加強設計要點

在對短肢剪力墻結構進行加強設計時，應掌握以下幾點設計要點：

（1）筒體與普通剪力墻所承受的地震傾覆力矩應超過50%。

（2）在底部加強部位，以及其他樓層，均需要就短肢剪力墻結構的剪力設計值予以調整，且短肢剪力墻的截面厚度在200mm以上，避免短肢剪力墻過早的被剪切破壞。

（3）在一級抗震等級時，為了優(yōu)化短肢剪力墻結構的延性，短肢剪力墻的重力荷載代表值作用是，其形成的軸力設計值的軸壓比應在0.45之內，二級抗震等級時，這一值應在0.50之內，三級抗震等級時，這一值應在0.55之內，若為“一”字型短肢剪力墻，這一值應尚應相應再減小0.1，這是設計人員必須嚴格注意的問題。

6 結束語

綜上所述，在高層建筑短肢剪力墻結構設計中，我們必須堅持一定的原則，充分認識到短肢剪力墻在高層建筑結構設計中的重要性，切實掌握其設計要點，不斷的提升自身的專業(yè)技術水平，才能更好地促進建筑設計成效的提升和優(yōu)化。

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