短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用

马云童

（建学建筑与工程设计所有限公司 100037）

0 引言

建筑行业的高层化发展，使得结构设计呈现出复杂化趋势，这就增加了工程建设使用安全稳定控制的难度。为此，高层建筑人员应加大短肢剪力墙的结构特点与应用控制策略的研究力度，以对短肢剪力墙结构在高层建筑的效果进行控制。如此，短肢剪力墙结构的降低造价成本与降低高层建筑复杂性的效果价值，就可充分发挥出来，进而推动所处行业的健康稳定发展。这样一来，高层建筑物进行的短肢剪力墙结构设计，就能以可持续状态作用于实践。故，高层建筑物建设者应将其作为重点科研对象，以使短肢剪力墙结构的作用稳定性高效运用于工程实践。

1 研究短肢剪力墙结构在高层建筑中特点与应用的现实意义

建筑领域科学技术水平的提升，使得更多的人力、物力资源被运用大型高层建筑的建设。其中短肢剪力墙，作为强化高层建筑抗侧力效果的关键，在选取数量的过程中，应根据建筑建设使用功能来控制使结构的稳定性达到预期。这里的建筑功能是指，高层建筑结构的水平与竖直承载力应在满足需求的情况下，采用最具适用性的短肢剪力墙结构数量来进行布置。此过程，结构稳定性控制人员需注重结构刚度，以保证高层建筑物建设使用的合理性。

经对已建高层建筑应用短肢剪力墙结构布置情况进行分析，发现其能够将高层建筑物的基本建设功能结合起来，以解决框架结构的墙柱与墙体突出问题。在连接高层建筑各个短肢剪力墙过程中，应利用梁来提高结构作用整体性。这是提高短肢剪力墙结构抵抗变形能力的有效方法然而，在实际应用控制过程，高层建筑建设人员并未充分认识到短肢剪力墙结构的作用价值，这就降低了其作用于建筑物的质量效果。为此，研究人员应对高层建筑中短肢剪力墙结构的特点进行分析，以提高短肢剪力墙结构应用的科学有效性。如此，高层建筑业就能以高稳定性状态服务于所处的地区经济现代化建设，进而达到预期的规范发展目标。

2 短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点

相关管理部门制定的规范标准明确指出，短肢剪力墙中墙肢高度与上墙肢高度之比值在4-8之间。在划分短肢剪力墙结构过程中，因结构属剪力墙体系，所以，厚度范围应控制在 180mm-250mm以内。对于结构的肢长范围，也要控制在800mm-2000mm之间。目前，可供选择的短肢剪力墙结构形式有：T形、Z形以及L形等。结构布置主要集中在外墙与内墙的连接部位与墙体转角部位。然而，高层建筑的结构受力影响因素众多，所以，在结构设计过程应综合考虑各方情况。如注重竖向交通区域影响，需将分隔墙设置为剪力墙，以强化高层建筑结构的完整性。如此，短肢剪力墙就可降低侧向力与竖向载荷的影响。对于短肢剪力墙外墙周边的竖向受力构件，是在结构承载力与平面特点的情况下进行确定的，因此，结构布置人员应按照既定的规范标准与工程建设要求进行结构平面布置。此外，梁体之间应通过设置连接梁，以完成短肢剪力墙结构在高层建筑物中的整体控制。

从上述短肢剪力墙的设计要求与基本性质可以确定，应用特点主要集中在以下几个方面：

采用竖向构件进行隔墙位置设置，需结合高层建筑的平面结构特点，并在无法与建筑功能重合的情况下完成构件设置。

对于短肢剪力墙数量与肢长的控制，应根据建筑物结构的抗侧力建设要求，来控制剪力墙布置数量与肢长。

为满足结构需求，需将中心竖向交通区域设置为筒体。如此，不仅能够满足结构整体的平面要求，还可达到高层建筑结构建设抗侧力要求。

短肢剪力墙在高层建筑结构布置过程中具备较强灵活性特点，因此，在利用楼盖进行支撑过程，不仅减少了结构复杂程度，还按节点完成了工期建设要求。

减轻了高层建筑物的重量，与以往高层建筑的剪力墙结构相比，短肢剪力墙能大幅减轻建筑物的整体重量。如此，在施工过程，就可以更少的周期为工程建设的造价成本控制提供便利条件。

3 短肢剪力墙结构在高层建筑中的应用控制策略

3.1 配筋方式控制

高层建筑应用短肢剪力墙结构过程，需按照规范标准进行合理的配筋设施。对于建筑结构底部，应加强部位控制，即将纵向配筋率控制在1.2%以上。其他部位，也应在1.0%以上。此过程，如短肢剪力墙的数量不多、轴压比较小、抗震等级低以及墙肢高厚比大，且所处的位置不再角部。配筋控制人员应根据高层建筑的实际情况进行抗震设计，进而提高处理的可靠性。此外，由于剪力墙的高厚比为3-4的墙肢，因此，墙肢抗侧刚度小，容易造成破坏。这一抗震性能较差的情况，应在结构设计过程避免使用。如不可避免，则应按照高层建筑物短肢剪力墙结构设计进行配筋控制。

3.2 受力特点与计算方法控制

在高层建筑中短肢剪力墙结构可作为一种悬臂结构作用，其与受力分布与几何尺寸结构密切相关。此外，还与开洞大小、位置以及形状等存在直接关系，尤其是，开洞大小，会直接影响高层建筑短肢剪力墙结构的作用效果。通常情况下，计算分析过程主要采用来表示孔洞的大小情况。这里的是指，建筑物中墙面洞口面积除以墙面不计洞口的总面积。此过程，因开孔孔洞的差异，使得的大小存在差异。这里的孔洞结构有以下四种：

整截面墙，其墙体的开洞较小，即＜15%。同时，由于洞口间的距离与孔洞最外边长度要大，因此，截面结构的受力特点与材料力学的计算方法一致，即能够采用平面假定原则来控制变形的弯曲性。

整体小开口墙，如洞口较大，即在 15%-30%之间，工程建设者应采用平面假定计算获得应力与变形。此外，还要对应力结果进行修正处理，进而使变形成为弯曲形。

联肢剪力墙，如洞口面积过大，即在 30%-50%之间。如此，平面假定就可获得与实际情况偏差过多的结果。由此可判断，平面假定不适用，需采用墙肢微分方程，以获得实际情况相适应的结果。

对于短肢剪力墙结构的受力计算，应采用平面假定方式进行控制。此布置条件控制下，空间结构的受力处于空间体系，能够在短肢剪力墙结构设计人员计算侧向力承载过程，控制应力变形影响。为保证各个短肢剪力墙结构平面的绝对刚性，需在不影响误差计算的情况下，对短肢剪力墙结构进行假设。

4 结束语

综上所述，短肢剪力墙在高层建筑中的运用，需在明确此类剪力墙特点的情况下，对结构应用控制效果进行调整。具体控制过程，应将配筋方式、受力特点、计算方法，作为重点，以提高高层建筑运用短肢剪力墙结构的作用效果，进而满足建筑用户的基本功能与舒适度需求。经科研证实，只有这样，才能使高层建筑不受外界环境因素的影响，进而保证剪力墙结构设计控制的质量效果。故，高层建筑物建设者应将上述分析内容与科研结果更多地运用于不同建设条件与结构控制要求的工程项目，进而使建筑高层化发展实现可持续性建设目标。