短肢剪力墻結構在高層建筑中的特點和應用

馬云童

（建學建筑與工程設計所有限公司 100037）

0 引言

建筑行業的高層化發展，使得結構設計呈現出復雜化趨勢，這就增加了工程建設使用安全穩定控制的難度。為此，高層建筑人員應加大短肢剪力墻的結構特點與應用控制策略的研究力度，以對短肢剪力墻結構在高層建筑的效果進行控制。如此，短肢剪力墻結構的降低造價成本與降低高層建筑復雜性的效果價值，就可充分發揮出來，進而推動所處行業的健康穩定發展。這樣一來，高層建筑物進行的短肢剪力墻結構設計，就能以可持續狀態作用于實踐。故，高層建筑物建設者應將其作為重點科研對象，以使短肢剪力墻結構的作用穩定性高效運用于工程實踐。

1 研究短肢剪力墻結構在高層建筑中特點與應用的現實意義

建筑領域科學技術水平的提升，使得更多的人力、物力資源被運用大型高層建筑的建設。其中短肢剪力墻，作為強化高層建筑抗側力效果的關鍵，在選取數量的過程中，應根據建筑建設使用功能來控制使結構的穩定性達到預期。這里的建筑功能是指，高層建筑結構的水平與豎直承載力應在滿足需求的情況下，采用最具適用性的短肢剪力墻結構數量來進行布置。此過程，結構穩定性控制人員需注重結構剛度，以保證高層建筑物建設使用的合理性。

經對已建高層建筑應用短肢剪力墻結構布置情況進行分析，發現其能夠將高層建筑物的基本建設功能結合起來，以解決框架結構的墻柱與墻體突出問題。在連接高層建筑各個短肢剪力墻過程中，應利用梁來提高結構作用整體性。這是提高短肢剪力墻結構抵抗變形能力的有效方法然而，在實際應用控制過程，高層建筑建設人員并未充分認識到短肢剪力墻結構的作用價值，這就降低了其作用于建筑物的質量效果。為此，研究人員應對高層建筑中短肢剪力墻結構的特點進行分析，以提高短肢剪力墻結構應用的科學有效性。如此，高層建筑業就能以高穩定性狀態服務于所處的地區經濟現代化建設，進而達到預期的規范發展目標。

2 短肢剪力墻結構在高層建筑中的特點

相關管理部門制定的規范標準明確指出，短肢剪力墻中墻肢高度與上墻肢高度之比值在4-8之間。在劃分短肢剪力墻結構過程中，因結構屬剪力墻體系，所以，厚度范圍應控制在 180mm-250mm以內。對于結構的肢長范圍，也要控制在800mm-2000mm之間。目前，可供選擇的短肢剪力墻結構形式有：T形、Z形以及L形等。結構布置主要集中在外墻與內墻的連接部位與墻體轉角部位。然而，高層建筑的結構受力影響因素眾多，所以，在結構設計過程應綜合考慮各方情況。如注重豎向交通區域影響，需將分隔墻設置為剪力墻，以強化高層建筑結構的完整性。如此，短肢剪力墻就可降低側向力與豎向載荷的影響。對于短肢剪力墻外墻周邊的豎向受力構件，是在結構承載力與平面特點的情況下進行確定的，因此，結構布置人員應按照既定的規范標準與工程建設要求進行結構平面布置。此外，梁體之間應通過設置連接梁，以完成短肢剪力墻結構在高層建筑物中的整體控制。

從上述短肢剪力墻的設計要求與基本性質可以確定，應用特點主要集中在以下幾個方面：

采用豎向構件進行隔墻位置設置，需結合高層建筑的平面結構特點，并在無法與建筑功能重合的情況下完成構件設置。

對于短肢剪力墻數量與肢長的控制，應根據建筑物結構的抗側力建設要求，來控制剪力墻布置數量與肢長。

為滿足結構需求，需將中心豎向交通區域設置為筒體。如此，不僅能夠滿足結構整體的平面要求，還可達到高層建筑結構建設抗側力要求。

短肢剪力墻在高層建筑結構布置過程中具備較強靈活性特點，因此，在利用樓蓋進行支撐過程，不僅減少了結構復雜程度，還按節點完成了工期建設要求。

減輕了高層建筑物的重量，與以往高層建筑的剪力墻結構相比，短肢剪力墻能大幅減輕建筑物的整體重量。如此，在施工過程，就可以更少的周期為工程建設的造價成本控制提供便利條件。

3 短肢剪力墻結構在高層建筑中的應用控制策略

3.1 配筋方式控制

高層建筑應用短肢剪力墻結構過程，需按照規范標準進行合理的配筋設施。對于建筑結構底部，應加強部位控制，即將縱向配筋率控制在1.2%以上。其他部位，也應在1.0%以上。此過程，如短肢剪力墻的數量不多、軸壓比較小、抗震等級低以及墻肢高厚比大，且所處的位置不再角部。配筋控制人員應根據高層建筑的實際情況進行抗震設計，進而提高處理的可靠性。此外，由于剪力墻的高厚比為3-4的墻肢，因此，墻肢抗側剛度小，容易造成破壞。這一抗震性能較差的情況，應在結構設計過程避免使用。如不可避免，則應按照高層建筑物短肢剪力墻結構設計進行配筋控制。

3.2 受力特點與計算方法控制

在高層建筑中短肢剪力墻結構可作為一種懸臂結構作用，其與受力分布與幾何尺寸結構密切相關。此外，還與開洞大小、位置以及形狀等存在直接關系，尤其是，開洞大小，會直接影響高層建筑短肢剪力墻結構的作用效果。通常情況下，計算分析過程主要采用來表示孔洞的大小情況。這里的是指，建筑物中墻面洞口面積除以墻面不計洞口的總面積。此過程，因開孔孔洞的差異，使得的大小存在差異。這里的孔洞結構有以下四種：

整截面墻，其墻體的開洞較小，即＜15%。同時，由于洞口間的距離與孔洞最外邊長度要大，因此，截面結構的受力特點與材料力學的計算方法一致，即能夠采用平面假定原則來控制變形的彎曲性。

整體小開口墻，如洞口較大，即在 15%-30%之間，工程建設者應采用平面假定計算獲得應力與變形。此外，還要對應力結果進行修正處理，進而使變形成為彎曲形。

聯肢剪力墻，如洞口面積過大，即在 30%-50%之間。如此，平面假定就可獲得與實際情況偏差過多的結果。由此可判斷，平面假定不適用，需采用墻肢微分方程，以獲得實際情況相適應的結果。

對于短肢剪力墻結構的受力計算，應采用平面假定方式進行控制。此布置條件控制下，空間結構的受力處于空間體系，能夠在短肢剪力墻結構設計人員計算側向力承載過程，控制應力變形影響。為保證各個短肢剪力墻結構平面的絕對剛性，需在不影響誤差計算的情況下，對短肢剪力墻結構進行假設。

4 結束語

綜上所述，短肢剪力墻在高層建筑中的運用，需在明確此類剪力墻特點的情況下，對結構應用控制效果進行調整。具體控制過程，應將配筋方式、受力特點、計算方法，作為重點，以提高高層建筑運用短肢剪力墻結構的作用效果，進而滿足建筑用戶的基本功能與舒適度需求。經科研證實，只有這樣，才能使高層建筑不受外界環境因素的影響，進而保證剪力墻結構設計控制的質量效果。故，高層建筑物建設者應將上述分析內容與科研結果更多地運用于不同建設條件與結構控制要求的工程項目，進而使建筑高層化發展實現可持續性建設目標。