（南京长江都市建筑设计股份有限公司，江苏南京210006）
摘要：目前，在我国的高层居民建筑中，短肢剪力墙的结构设计已被广泛应用到高层居民建筑。由于短肢剪力墙的结构设计具备空间布局科学合理等特点，进而符合现代居民对建筑空间结构的要求。
关键词：高层建筑；短肢剪力墙；结构设计
前言
随着人们生活条件的日益提高，人们对高层住宅的使用功能要求越来越高。结构设计要求。大开间、平面及房间布置灵活、方便，能够为业主后期改造提供空间。而短肢剪力墙结构能够在很大程度上满足这样的要求。因此，短肢剪力墙结构在高层住宅中的应用有着广阔的发展前景。
1高层居民建筑短肢剪力墙结构设计要求
采用短肢剪力墙结构对高层居民建筑进行设计时，首先，应该对建筑所有的结构墙实行科学合理的规划设计，将充足的长肢结构墙应用到短肢剪力墙结构中。在对建筑结构设计过程中，可根据短肢结构的变形特征，对短肢墙的结构进行判定，假如短肢墙的结构设计是异形柱，其结构可被看成是框剪结构。通过标准测量方法，进行计算，并对结构墙结构形式和条件进行确定，如果结构墙的结构形式符合短肢剪力墙结构条件，即可将结构墙的参数设置判定为短肢剪力墙的规格参数。
由于短肢剪力墙是按照房间的间隔墙位置进行竖向构件建立的，一般情况下，短肢剪力墙会设计在居民建筑房间的间隔墙的交差处，因此短肢剪力墙不会影响建筑的正常使用功能。根据建筑结构抗侧力的要求，确定短肢剪力墙的数量，保证短肢剪力墙的数量适中。 如果短肢墙的数量过少，就导致结构墙结构过柔，如果短肢墙的数量过多，会导致结构墙结构过刚。在对短肢剪力墙的布置过程中，应保证布置均匀，进而保障建筑结构的质心、刚心完全统一，避免建筑结构由于地震而导致结构变形。由于短肢剪力墙的布置方案多而且布置相对灵活，因此在楼盖支撑处的处理也较为灵活。
如果高层居民建筑的结构设计不规则，当出现过大的水平荷载情况时，对短肢剪力墙应采取相应的布局措施，可以将短肢剪力墙，设置在建筑结构的平面以外的各个交点处以及边缘处。进而保证建筑结构具有良好的整体性，满足结构平面刚度的要求。在高层居民建筑设计过程中，为了防止各间隔墙表面出现墙肢凸出，可以采取适当墙肢厚度的墙进行设计。为了能够符合抗侧力构件对强度和刚度的需求，可以按照平面抗侧刚度的设计标准，对建筑结构设置合理的中心剪力墙。
2高层居民建筑短肢剪力墙结构设计要点
2.1短肢剪力墙的结构设计条件
第一，结合抗震理念，在对结构底部地震倾覆力矩的设计过程中，应保证短肢墙承受第一振型底部地震倾覆力的大小，其承受力的范围是不超过总底部的 1/2；第二，考虑短肢结构墙结构承受第一振型底部地震倾覆力的下限，由于短肢结构墙在建筑结构中使用较少，因此不符合底部地震倾覆力矩的标准，在设计过程中可以根据一般的结构墙结构对建筑结构进行设；第三，根据墙肢的实际情况，确定其作为短肢结在结构墙处理还是一般结构墙处理。如果存在的墙肢数量较少，则应将其作为一般的结构墙结构进行处理，反之，则应按照短肢结构墙结构进行处理。
2.2对短肢剪力墙的轴压比进行控制
采用短肢剪力墙对高层居民建筑进行设计时，应该对短肢剪力墙的轴压比实行严格的控制，尤其是对无翼缘的一字型短肢剪力墙和端柱进行控制。目前，我国的高层居民建筑设计过程中，短肢剪力墙会承受不同程度的负荷，会被压弯，当负荷为小偏压时，会导致短肢剪力墙延性较差。当负荷为多用较大的轴压等大偏压时，就会导致混凝土受压的边缘区域存在很高的应力。当混凝土的约束力较弱时，就会导致混凝土出现裂缝的情况，其主要原因是混凝土承受不住其高强度的应力，致使的短肢剪力墙结构的承载力降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在保证短肢剪力墙延性的前提下，首先要严格的控制设计过程中的短肢剪力墙的轴压比。
2.3提高短肢剪力墙抗震性能
由于高层建筑结构中的边缘处的短肢剪力墙和建筑的角点处的抗震能力较差，因此一旦发生地震该位置最容易遭到损坏。如果高层建筑短肢剪力墙结构原有形态发生改变，就会导致原有的结构墙发生变形，伴随墙肢裂缝的现象发生。在对高层建筑短肢剪力墙结构设计时，应针对短肢剪力墙的性能，选取科学合理的有效措施加以防范。例如，可以降低建筑结构中短肢剪力墙结构交点处的轴压比，加大箍筋的配筋率等。提高小墙肢的抗震能力，让高层居民建筑结构具有很好的实用性和安全性。
2.4正确判定短肢剪力墙结构内梁的属性
在短肢剪力墙梁的设计过程中，可根据墙开洞的跨高比例，采用针对性的设计方法，对高层结构墙结构进行设计。当墙开洞的跨高比例小于5时，可以应采用连梁的形式对短肢墙结构内梁加以设计。当墙开洞的跨高比例大于5时，可以采用框架梁的形式对墙肢结构内梁进行设计。因为连梁刚度会对建筑结构中的整体抗侧移刚度造成影响，因此在对截面的选择、梁的配筋以及设计进行科学合理的规划，进而保障建筑结构具有高强的抗震能力。为了能够保证结构的安全性和梁截面符合设计要求，因此可以适当的降低墙肢的刚度。
2.5短肢剪力墙的结构计算
由于短肢剪力墙具有较大的开口，因此可以采用与普通短肢剪力墙相同的分析方法，可以采用空间杆—墙组分析法或者三维杆—系薄壁柱空间分析法。由于三维杆—系薄壁柱空间分析法具有精确的计算，因此被广泛的使用。
连梁在高层居民建筑中是一个耗能大的构件，由于墙肢的刚度在一定程度上有所降低，因此连梁与普通的框架梁类似，但是也存在一定不同。在计算过程中，不应降低连梁的刚度，从而降低其内力。应该对硷压区的高度进行控制，将梁端负弯矩钢筋的塑性控制在 70%～80%之间，以强柱弱梁和强剪弱弯的标准，对短肢剪力墙结构的延性进行计算。
2.6短肢剪力墙的布置
对于不规则建筑平面，在转角处设置剪力墙，以满足整体结构的抗扭转刚度。
布置剪力墙时宜尽量拉直、对齐，墙肢长度方向的距离在2m左右的都可以通过连梁使其连成一片墙。电梯井处可采用剪力墙筒体，增加整体侧向刚度的同时方便了其他结构构件布置，楼梯间两侧墙也尽量采用剪力墙以起到地震时保护作用。
通过计算发现结构刚度不够时，在满足建筑开窗净空要求的基础上，可加大结构外圈周围的梁高，这种措施在电算中有时非常有效。房屋纵向长度较长时，可在四角处设较长剪力墙，已形成“围圈”保证整体扭转刚度。
3完善短肢剪力墙的措施
通过改善短肢剪力墙的设计，这样可以保障设置建筑物平面的外缘角度。结构的抗震性能会应为墙体的扭转角度过大，加剧其弯曲变形，墙肢开裂而降低。建筑的外层平面边缘会影响短肢剪力墙的底部力矩，如果剪力墙是通过筒体来勾走抗侧力结构的化，必须研究刚度的平均性能，才可以保证整个建筑物的刚度均匀分配才可以将扭转效应控制最低。由于剪力墙自身的刚度较大，所以可以影响整体结构平面刚度的中心位置。有效的控制短肢剪力墙的力矩，可以将结构底部的抗震性能提高，从而促使建筑物的整体抗震性提高。所以我们在实施布置过程中可以依照以下方式：
（1）不规则的建筑平面应该将剪力墙设置在转角处，才可以控制整个建筑的抗扭转刚度。（2）剪力墙体的设置应该秉持拉直与对齐的原理，墙肢之间通过连梁进行连接形成一体，同时墙肢的长度之间控制 2米的距离。（3）对于电梯与楼梯位置可以分别设立剪力墙筒体与两侧墙，这样不但可以增加抗震性能，还有利于其他墙体的设立。（4）设计方案过程中，如果建筑的刚度达不到要求，可以在开窗净空满足标准要求的条件下，来提高结构四周的梁高。（5）如果建筑物的纵向比较长时，为了保证结构的扭转刚度达到要求，可以在四个角的位置建立较长的剪力墙。
4结语
在目前的居民建筑工程中，短肢剪力墙已经被广泛的应用到高层居民建筑中。对建筑空间的设计中应该区别短肢剪力墙和一般的结构墙，并按照居民的要求，对短肢墙的布局和数量进行理地规划。在设计过程中，应该结合抗震的理念，保证结构的受力和刚柔程度适当，确保短肢墙的结构实用和安全性。
参考文献：
[1]颜润．高层建筑短肢剪力墙结构设计[J]．江西建材，2013（3）
[2]马守才．高层建筑短肢剪力墙结构设计问题探讨[J]．中小企业管理与科技，2012（12）
[3]张亚，陈伟．探讨高层建筑结构设计问题[J]．科技致富导，2010（17）
论文作者:陆应锋
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月下
论文发表时间:2016/9/13
标签：结构论文; 剪力墙论文; 刚度论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 居民论文; 《建筑建材装饰》2015年10月下论文;