高層建筑短肢剪力墻結構設計體系研究

劉輝

摘 要：在現階段高層建筑施工過程中，短肢剪力墻結構扮演著重要的角色地位，其可以進行室內裝飾的功能輔助，也可以進行室內面積的控制。更加有利于室內面積的控制。保證建筑物功能性的實踐，從而使室內布置更加靈活。這就需要引起相關建筑人員的重視，更好的進行短肢剪力墻結構抗震性能的優化，保證地震區的短肢剪力墻結構的控制及優化。

關鍵詞：高層建筑；存在問題；短肢剪力墻

1 關于短肢剪力墻結構設計模塊的分析

1.1 在高層住宅建筑設計模塊中，短肢剪力墻的應用范圍是比較廣泛的，這些年來，隨著我國建筑整體體系的健全，各種各樣的短肢墻形式不斷優化。這也滿足了人們的住宅需要及人們的審美需要。因此誕生了一系列的高層及小高層住宅。這就加大了人們對于小高層及多層住宅平面設計的要求。通過對普通剪力墻結構的控制，更有利于實現建筑空間的嚴格控制。這就需要進行適應小高層住宅設計的結構體系的應用。比如進行較短的剪力墻肢的應用，進行墻肢截面高度及厚度的控制，保證當下工作的需要。這就需要進行剪力墻結構體系的優化。進行不同模塊的墻肢截面高度及厚度的比例控制。更好的實現墻肢截面高度及墻厚的控制。比如進行異形柱的控制，更好的滿足當下工作的需要，提升其應用效益。

在剪力墻控制模塊中，進行建筑平面的結合是必要的。這需要進行間隔墻位置的控制，進行豎向構件的布置，進行剪力墻數量的控制，保證剪力強制的控制。這需要進行抗測力的控制，按照其尺寸及客觀需要來調整。由于減少了剪力墻數量，而代之以輕質填充墻，減輕了房屋總重量，適當降低結構剛度，使地震作用減小，這不僅對基礎設計有利，而且對結構抗震較為有利，同時也可降低工程造價，還可加快施工進度。

在當下建筑模塊中，短肢剪力墻不作為一種獨立的結構類型而存在，其是一種剪力墻結構的形式。在高層建筑建設模塊中，其不需要進行短肢剪力墻結構的應用。其存在一系列的普通剪力墻，這涉及到結構平面的剪力墻簡體模塊。通過對短肢剪力墻的數量控制，更有利于滿足當下抗震設計的需要。這就需要進行短肢剪力墻數量的控制，更好的進行剪力墻自身承受力的優化。這需要保證其底部地震傾覆力矩及其整體力矩的控制。當然，在實際操作過程中，短肢剪力墻數量是沒有下限的。這需要根據實際情況，進行相關短肢剪力墻結構的應用，如果是進行少量短肢剪力墻的應用，就需要靈活的遵守高規原則。

1.2 按照剪力墻的設計需要，可以得知當下高層建筑的開展，需要進行短肢剪力墻的豎向荷載面積的控制，從而滿足樓層面積的優化需要。這需要進行短肢剪力墻結構的布置，保證其筒體及剪力墻的優化應用。保證短肢剪力墻數量的控制及調整設計。在當下工作模塊中，短肢剪力墻的數量下限需要控制在一個有效范圍內。從而更好的進行短肢剪力墻結構設計模塊的優化。這需要滿足剪力墻結構的應用需要進行調整。對不是短肢剪力墻結構中短肢剪力墻，不應按短肢剪力墻結構的要求進行調整，但應滿足對小墻肢的要求。

在當下住宅設計模塊中，進行短肢抗震墻體結構的優化是必要的。這需要進行抗測力構件的布局性的優化，這是比較理想的結構體系模塊。在地震區工作過程中，高層建筑中墻肢的長度及剪力墻的數量需要進行監控。進行共同抵抗力的提升。這就需要進行剪力墻的承載能力及其抗側剛度的控制。更好的滿足當下水平地震力的防震需要，提升其結構的整體穩定性。這就需要進行短肢剪力墻的整體結構的優化，保證其綜合應用性能的優化。一部分墻肢處于壓、彎、剪，另一部分墻肢處于拉、彎、剪的復雜應力狀態，易形成脆性剪切破壞，所以延性較差。因此，不應設計僅有短肢剪力墻的高層建筑，一般是利用建筑電梯井或樓梯間等位置布置一般剪力墻，形成短肢剪力墻與一般剪力墻共同受力的結構體系。如果樓層大面積連續布置短肢剪力墻而一般剪力墻布置不足時，可能出現當一般剪力墻破壞后，短肢墻沒有足夠的延性和承載力，會很快隨之破壞從而導致整個結構失效。

1.3 為了保證其抗震能力的提升，進行結構抗震設計方案的優化是必要的。一般來說，剪力墻的不同部位其抗震的能力是不一樣的。短肢剪力墻比較適合進行平面內部作用力的承受，其平面外部承載能力是比較小的，為了滿足抗震的需要進行雙向布置是必要的。說明有翼緣的短肢剪力墻在水平地震力作用至破壞時，其耗能能力較無翼緣短肢剪力墻好。短肢墻的布置應合理、對稱、均勻、力求質量中心與剛度中心重合，高層建筑中宜避免采用“━”形短肢墻，應布置為“┣”、“┏”和“╋”等形式。

1.4 在短肢剪力墻抗震優化過程中，進行剪力墻抗震等級的控制是必要的，這需要進行構造模塊的短肢剪力墻的優化控制。實現抗震設計體系的健全，保證其內部各個模塊的協調。保證短肢剪力墻的截面控制，這需要進行縱向鋼筋配筋率的控制，進行底部部位的加強。這需要進行短肢剪力墻的剪力設計值的優化，按照規范的需要，進行調整，保證其各個層的調整。按照相關的抗震等級需要，進行短肢剪力墻的控制及優化。

2 短肢剪力墻設計模塊的優化

2.1 在當下短肢剪力墻設計模塊中，進行建筑平面外部的邊緣角落的避免設置是必要的。因為扭轉效應是普遍存在的，受到這種扭轉力的影響，其剪力墻的某些部位會進行翹曲變形，也就導致其墻肢的開裂，更加不利于結構的穩定性，這就需要進行剛度的均衡性的控制。不要集中在一處布置使建筑產生過大的扭轉效應，同時筒體要有足夠的剛度，其平面尺寸不宜過小，要使筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不應小于結構總底部地震傾覆力矩的50%，形成多道抗震防線，為了確保水平力可靠傳遞。

短肢墻的受力是以豎向荷載為基礎的，也進行了水平荷載的承受。為了更好的滿足這兩個環節的需要，進行截面尺寸的控制是必要的，保證墻肢截面高度及其厚度的控制，進行墻厚的控制。抗震等級為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級時分別不宜大于0.5、0.6、0.7。對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，因其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應降低0.1。

2.2 在短肢墻控制模塊中，進行連續均勻性的抗測力片的控制是必要的。從而保證各個短肢墻的梁及其墻肢的控制。保證短肢墻數量的優化，進行肢長的控制，進行抗側力及其扭轉性的控制。這需要進行尺寸模塊及其剛度模塊的控制，保證短肢剪力墻的筒體結構體系的健全，實現其內部各個模塊的協調，更加滿足當下工作的需要。電算分析力學模型建議采用高層建筑結構空間有限元分析軟件SATWE和TBWE，短肢剪力墻結構體系考慮，各部位宜取兩種力學模型分析結果的不利工況，短肢墻之間的梁應根據跨高比的不同分別按連梁、框架梁計算內力和配筋，短肢墻仍屬于剪力墻的范疇，配筋可采用一般剪力墻的計算方法[3]。

3 結束語

通過對高層建筑短肢剪力墻結構設計體系的健全，更加有利于高層建筑短肢剪力墻的設計需要，這需要引起相關人員的重視。

參考文獻

[1]薄冰，黃慎江.短肢剪力墻結構的抗震性能比較與研究[J].工程與建設，2010，2.

[2]孟燦，黃圍.高層建筑短肢剪力墻結構設計[J].廣東科技，2010，2.

[3]李紅梅.對短肢剪力墻結構設計的探討[J].中國新技術新產品，2010，7.