探析短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用

吕臻 王军 米建军

摘要：随着人们对高层建筑的需求化越来越多样，对高层建筑的结构设计以及质量控制等方面提出了更具挑战性的要求。短肢剪力墙，是当前应对高层建筑设计结构复杂性的一个重要技术手段，高层相关施工人员一定要重要对短肢剪力墙结构在高层建筑中的具体应用控制措施，将实际施工条件和短肢剪力墙的应用特点以及原则有机结合起来，注意应用效果的记录和总结，以便于为高层建筑质量控制提供可靠的结构设计技术支持。

关键词：短肢剪力墙，结构，高层建筑，特点，应用

一、短肢剪力墙的基本特点

在进行高层建筑结构的设计过程中，因空间布局原因，短肢剪力墙是一种运用较多的竖向抗侧力构件形式。通常在进行设计布局的过程中，只要能避免短肢剪力墙带来的抗震性能差的缺点，通过合理的短肢剪力墙的布置，能够更好的实现建筑平面布置。通过设计经验来看，其特点主要由如下四点：

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小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入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。另外，也可以通过调整建筑的使用功能酌情减小载荷来。通过这些调整措施，能够促使小高层建筑在具体使用过程中有突出的抗震表现。

二、高层建筑中的短肢剪力墙结构应用

（一）应用原则

短肢剪力墙结构作为现如今城市中高楼大厦建筑中最典型的代表，满足了高层建筑的抗侧力需求。短肢剪力墙结构在高层建筑的应用越来越多，逐渐形成了“两个必须”应用原则。第一，必须按建筑功能确定短肢剪力墙的数量。建筑功能，实质上就是指高层建筑结构中的竖向结构与整个建筑的基礎承载力相适应。按建筑功能确定其数量，是使建筑稳定性达到相关规定的重要保障。第二，必须以建筑整体的刚性需求为依据来展开建筑结构设计工作。在建筑结构的整体设计之初，就要对其结构的稳定性加以控制，而只有将建筑整体的刚性需求作为控制稳定性的基础和前提，才能保证高层建筑整体结构设计朝着科学和合理的方向趋势继续建设发展。

（二）应用的集中表现特性

经过探究短肢剪力墙的应用原则并查阅相关管理部门制定的关于短肢剪力墙的设计要求标准，可以总结出四个应用上的集中表现特性。第一，在建筑功能重合的前提下，结合高层建筑的整体结构特征，通过采用竖向构件，最终完成隔墙位置的设置。第二，在综合考虑了高层建筑对于结构的整体需求和平面要求后，以结构建设的抗侧力为前提，最终将中心竖向交通区域设置成筒体。第三，在尊重短肢剪力墙在高层建筑结构布置的客观规律的基础上，在利用楼盖进行支撑时结合短肢剪力强的灵活性，降低结构复杂程度，最终按节点完成了建设进度任务。第四，在与传统高层建筑中的剪力墙结构比较之下，现在短肢剪力墙结构具有降低建筑物整体重量的功能，在项目施工时利用这一功能提高工程建设的效率，最终通过降低工程造价来进行成本控制。

（三）应用的现实意义和作用

从短肢剪力墙开始出现到现在已被高层建筑大量应用，其自身结构特征已经不断完善和发展。短肢剪力墙以其独特的结构和受力分析等特点，满足高层建筑的功能性需求，能够与框架式结构下的墙柱与墙体互相作用的结构特征高度契合。各个短肢剪力墙之间通过梁进行了连接，加强了结构的整体性，同时提高了抗压防弯能力。此外，在装饰作用上，该结构使整个房屋外观看起来更加美观，有助于建筑结构将自身的“整体美”体现的淋漓尽致。短肢剪力墙和其他剪力墙相比还具有灵活多变的特点，这就有利于对房间进行合理的分隔安排。而且在结构的抗侧刚度和整体结构刚度上，控制和调整的操作难度减小，因剪力墙刚度过大造成过度浪费现象出现的几率大幅降低，这样一来，短肢剪力墙结构的灵活性就为高层建筑的设计灵感和思维提供更多无限的可能性。

三、高层建筑中的短肢剪力墙结构应用要点

（一）建筑结构的底部施工环节

短肢剪力墙结构的底部施工进行时，施工人员要对基础环节稳定性的调整进行熟练操控，在操作时保证配筋率大于1.2%，并且其他部位的配筋率上也必须大于0.1%，若底部施工环节的配筋量不满足要求，结构整体就难以处在理想的压力强度下，抗震功能的效果也会大打折扣。

（二）实际设计工作中

实际设计工作中的设计人员是影响配筋方式是否合理的关键因素。有些设计人员不以施工项目的实际情况为基础，只一味盲目的迎合建设单位控制预算的规定，在高层建筑中盲目、毫无灵活应变性的对剪力墙高厚比进行控制。然而，这种做法不仅不符合剪力墙结构设计原理，还大大挫伤了结构的经济性，可谓是短肢剪力墙设计能力和水平的倒退。

（三）施工人员具体操作

工作人员在实际的操作环节中，要有高度的责任意识和谨慎性，实事求是地根据高层建筑结构的实际状况来进行相应的建筑抗震设计建设，为提高建筑主体的安全性贡献自己的一份力量。

四、结语

高层建筑中短肢剪力墙结构的应用不是直接简单的替换和使用，而是要从结构应用原则、应用特性和现实意义等多方面综合把握和考虑的多步骤工序。高效合理应用短肢剪力墙结构，一定程度上保证了高层建筑不受其他外部因素的影响，从而达到预期的质量控制效果，推动高层建筑在建设进程上早日实现可持续性发展。

参考文献：

[1]田旭颖.探析短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用[J].建材与装饰，2019（21）：15-16.

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[3]马云童.短肢剪力墙结构在高层建筑中的特点和应用[J].四川水泥，2019（02）：189.