探析短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用

王硕

大连城建设计研究院有限公司 辽宁大连 116011

在高层建筑工程建设中，短肢剪力墙结构是一种常用的建筑形式，具有极好的经济性和安全性。而在短肢剪力墙的施工中，存在很大的困难和技术问题需要解决，工作人员需要熟练的工作技术，要需要严格的操作流程和规范，只有这样才能保障生活的高质量和生命财产安全[1]。

1 短肢剪力墙定义

按照JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》的相关规定，短肢剪力墙指的是墙肢截面厚度在300mm及以下，长度与厚度比值在4-8的剪力墙。同时，规定构件截面长度小于厚度4倍时，需依据柱的相关要求进行设计，也就是长厚比在4-5时，应依据短肢剪力墙进行设计。若剪力墙短肢截面高度与厚度之比≥8时就是一般剪力墙。在高层建筑设计过程中，其结构不能都应用短肢剪力墙体系，若使用比较多的短肢剪力墙，就需布置筒体，在筒体和短肢剪力墙共同形成剪力墙结构的基础上，抵抗建筑物受到的水平荷载。

2 短肢剪力墙结构特点

第一，短肢剪力墙的合理布置能够满足建筑功能及空间布局的各项要求，较好地与建筑平面结合，实现建筑意图。从而促使在进行应用过程中可以合理的基于高层建筑不同剪力墙体的布置来进行竖向构件的设计，这有助于确保建筑有较为出色的应用表现，通过结构手段尽最大可能避免建筑功能与布局的矛盾，从而达到建筑优化的目的，提高使用价值与经济价值。

第二，在短肢剪力墙的结构方案布置与计算过程中，由于其出现反弯点的可能性较大，在计算时更类似于一个异形柱，所以短肢剪力墙会同时承受较大剪力与轴力，因此在计算时应特别注意，该墙体的偏心受压、偏心受拉以及斜截面受剪和轴心受压等不同受力模式下的验算。而当短肢剪力墙遇有集中荷载时，还应进行局部受压验算，通过计算，为短肢剪力墙设置暗柱或端柱，以满足其抗震承载能力的要求。

第三，在进行建筑结构设计的过程中，考虑到短肢剪力墙的一系列特点，在进行具体设计的过程中，设计者可以综合多种不同的方案来进行墙体的灵活布置，能够基于不同的方案运用实现空间布置，这对于更好达成支撑楼盖设计处理来说也有积极的价值和意义。

第四，相对一般剪力墙结构而言，在进行高层建筑设计布局上引人短肢剪力墙布置能够更好的实现剪力墙数量的缩减，同时也可以确保所布置的剪力墙能够充分契合高层建筑设计过程中对竖向构件及抗侧力构件的要求，短肢剪力墙的数量布置过多对结构的抗震有不利影响，应避免布置于建筑平面两端或外边缘，在抗震验算过程中，地震的扭转效应会使剪力墙的翘曲变形会变得突出，因此，短肢剪力墙墙肢会屈服开裂，因此，在实际的设计过程中，应加强短肢剪力墙墙体的抗震构造措施，对局部的结构构件应提高一度来予以加强，通常可采用增加纵筋的配筋或和箍筋的配筋来予以实现[2]。

3 短肢剪力墙结构在高层建筑中的应用

图1为某栋高层住宅建筑典型结构平面，该建筑有31层，总高度在100m左右，每层有8户。此建筑设计当中，除了核心筒，其他所有结构均布置为T形剪力墙和短肢L形剪力墙，基本上都有墙体对其拉直，并且将短肢墙设置在外凸尽端，将外露连梁设置在内凹的采光廊外部位置，使平面整体满足刚性要求。该建筑为肋形楼盖，采用的双向楼板和单向楼板对应跨度都较小。此建筑以7度进行抗震设防，基本风压0.5kN/m2。

图1 高层住宅建筑典型结构平面

在高层住宅建筑中合理应用短肢剪力墙结构，可使该结构与建筑平面相结合，通过间隔墙位置对竖向构件加以布置，不会和建筑使用功能产生冲突。同时，梁在与各短肢墙连接时，会根据墙肢位置进行布置，并在隔墙竖向平面中具有隐蔽性，有效解决了一般框架结构中梁柱凸出墙面的问题。采用短肢剪力墙结构进行高层住宅建筑设计，能有效扩大建筑使用面积，降低建筑自重，工程基础费用会有效减少，具有突出的经济性，对促进建筑行业健康发展具有重要作用。将短肢剪力墙结构合理应用在高层住宅建筑中，虽然结构成本有所增加，但用户获得了更大的住宅结构空间，并可对空间进行灵活划分，房屋品质获得显著提升。这种结构体系目前在京、沪、深、穗等地广受青睐，例如北京地区的奥林匹克花园和“龙泽苑”小区、上海地区的金桥爱建园、碧林湾、英麒苑及天江格调空间、深圳地区的山湖居、翡翠园与重庆的回龙湾等，都对短肢剪力墙结构实现有效应用，使建筑空间更大，便于住户按照自己的需求和创意，灵活、自由地进行间隔。

4 结语

近些年，城市高层建筑数量与规模均呈现持续拓展的趋势，在此条件下保障广大群众生命财产安全至关重要，在人口剧增等背景下高层住宅将日益增多，同时带给高层建筑施工更大挑战和考验，因此相关工作人员必须做好技术准备。当正式开展高层建筑工程施工时，短肢剪力墙结构发挥着不容小觑的作用，可有效确保工程整体稳定性以及经济性[3]。基于此，在高层建筑施工过程中不断提高对此项技术应用的重视程度，必须全面探究可能出现的问题，及时采取对策进行预防和处理，且在今后施工中以相关标准为依据进行操作施工，为施工效率以及质量提供重要保障。对于所有建筑工作者而言，这是其共同职责，主要原因是施工质量与广大群众生命财产安全密切相关。