淺論高層結構設計中短肢剪力墻的運用

唐磊

摘要：伴隨著我國社會經濟的穩定發展以及現代建筑理念的深入推廣，我國建筑行業逐漸迎來了較大的發展機遇并得到了全方位的創新發展，尤其是在城市化建設進程逐步深入的過程中，以短肢剪力墻為主的高層建筑技術日益得到了廣泛應用。其中，基于短肢剪力墻的設計應用，不僅能夠使高層建筑擁有很強的防風能力，同時也可于空間隔斷、增加建筑美感等多個層面發揮重要作用。對此，我們基于高層結構設計中的短肢剪力墻應用，詳細分析了短肢剪力墻的設計原則和應用方法，旨在給予廣大高層建筑設計人員可行的幫助和建議，并最終促進我國高層建筑設計及施工工作的發展與進步，

關鍵詞：高層建筑設計;短肢剪力墻;設計原則;設計方法

近年來，基于市場經濟的穩固發展，人們的生活質量和生活水平較以往有了顯著提高，在此背景下，人們對于高層建筑的設計要求也到了新的高度。其中，對于現代高層建筑來說，其主要以追求抗震性能和防風性能為主要發展方向，因此，通常情況下于高層建筑結構設計中使用短肢剪力墻是大多數高層建筑設計人員的共同選擇。而所謂短肢剪力墻，其實質上為具有較大開口的剪力墻，一般具有承載力高、施工簡便等優勢，因此已經得到了整個建筑行業的重視。由此可見，對高層建筑設計中的短肢剪力墻應用進行分析，既符合高層建筑設計事業的發展需求，也滿足現代建筑理念的具體要求，值得我們給予足夠重視。

一、短肢剪力墻結構體系概述

從目前來看，短肢剪力墻實則是一種依托于平面住宅特性、借助豎向分隔墻承載豎向荷載的墻體結構，能夠于改善墻體承載力和優化高層建筑結構等層面發揮較大作用。同時，目前現行的短肢剪力墻普遍采用L形或T形布置形式，但具體墻體分割形式需要由建筑結構來決定，且需要依賴核心筒體來形成完整的建筑結構。

二、 短肢剪力墻結構的優點

（一）符合主流高層建筑結構要求

從根本上來講，對高層建筑墻體結構進行優化需要確保梁柱與墻面保持豎向一致，而對于傳統框架建筑結構來說，其由于未能夠實現梁柱與墻體的交互連接，因此極易出現梁柱超出墻面問題，并影響建筑結構的整體美觀性。對此，短肢剪力墻基于其與填充墻一致的厚度，不僅可以有效規避墻體不美觀問題，同時也避免了在處理墻體、梁柱連接部位層面上的冗余工作，有助于減少不必要施工作業。此外，短肢剪力墻所用材料雖較為輕便，但卻能發揮較大承載效果，而這正好符合當前國內的主流高層建筑結構發展要求。

（二）安裝過程較為靈活

在以往剪力墻結構安裝過程中不難發現，由于墻肢截面普遍較大，不僅容易出現梁柱超出墻面問題，影響室內美觀，同時還會浪費一定的建筑空間，與現代建筑理念相悖。而基于短肢剪力墻的應用，能夠依托于可長可短的短肢剪力墻墻肢有效規避剪力墻的不美觀問題，同時也能充分優化整體建筑結構，于降低配筋浪費和減少主體造價成本等諸多層面發揮一定作用，有助于減少高層建筑施工成本，并幫助建筑企業獲取更高的經濟效益。

三、 短肢剪力墻結構的設計原則

（一） 穩定性

誠然，短肢剪力墻的應用能夠于降低成本、提高施工靈活性等層面發揮較大價值，但是，從目前國內短肢剪力墻研究現狀來看，想要于高層建筑整體結構中應用短肢剪力墻還不現實，尤其是針對電梯間等特殊結構，僅憑短肢剪力墻并不足以保障建筑結構的穩定性，因此，在實際應用短肢剪力墻時，應考慮短肢剪力墻與普通剪力墻的融合應用，在確保建筑結構整體穩定性的前提下發揮短肢剪力墻的最大應用價值。

（二）靈活性

對于短肢剪力墻來說，靈活可變是其最大的應用優勢，因此在實際運用短肢剪力墻過程中，也應秉承靈活性原則，合理選擇短肢剪力墻的大小、數量及位置，對此，建筑設計人員需依托于現場情況制定更加復雜的設計方案，盡量對不同規格的短肢剪力墻進行精準性定位，最終在發揮短肢剪力墻多樣化應用價值的同時避免盲目施工所致的材料浪費問題。此外，在實際施工過程中，也應實時針對實際問題就施工計劃進行調整，借助施工方案的科學優化保障施工工作的科學完成。

（三）應用性

從目前來看，在高層建筑結構設計中應用短肢剪力墻已經成為大勢所趨，但是，所謂應用并不是盲目應用，而是應盡量根據具體情況進行具體分析。例如，針對間隔墻，可于其豎直平面內借助柱梁布置來保障結構連接的穩定性。

四、 短肢剪力墻結構的設計要點

（一） 剪力洞設計要點

于剪力洞層面，首先，需嚴格按照行業設計規范進行洞口設計，其中一般可遵循排狀、列狀分布原則就剪力洞進行設計，但需注意的是，應盡量避免洞口間距設計過大所致的短肢剪力墻墻肢剛度過大問題出現;其次，在實際短肢剪力墻設計過程中，若需要就錯洞剪力墻和錯洞墻進行疊合，要確保剪力洞洞口保持一致，并盡量減少二者的疊合面積，最終借此防止復雜洞口結構導致的整體結構失穩問題出現，同時，若洞口薄弱部位較多，一般可采用輕質材料進行填補，或采用補救加強措施進行處理，即應確保洞口位置的穩定，以免影響整體結構穩定性;最后，在剪力洞施工完畢后，應依托于BIM模型和相關檢驗技術就其進行系統審驗，其中對于不合格洞口應進行適當補救，如采用輕質材料進行填充等等。

（二）墻體布置要點

針對短肢剪力墻墻體布置過程，保障豎向荷載力達標是墻體布置的主要原則。首先，應盡量將短肢剪力墻的承載力占比控制在整體墻體承載力的30%以內，且應采用短肢剪力墻與普通剪力墻相交互的方式進行具體墻體設計，但需注意的是，應盡量保持短肢剪力墻與普通剪力墻的對齊、拉直，進而形成連續而完整的抗側力體系，以免出現墻體結構錯位問題;其次，在設計墻肢時，除了厚度不宜過大控制在200到300單位厚度外，還應在墻肢肢端設置一定的暗柱鋼筋用于提高墻體剛度，此外，對于部分高層建筑會涉及的屋頂小塔樓結構，可采用上下貫通式短肢剪力墻或筒體結構就上下結構進行連接，以免出現豎向結構錯位問題。

（三）配筋構造要點

于短肢剪力墻配筋構造過程，由于短肢剪力墻側墻剛度稍大于異性框架柱，因此在實際配筋構造過程中，應充分加強對于邊緣構件的配筋設計，借助配筋數量的最優化設計保障短肢剪力墻側墻的穩定性。同時，在振動臺模擬地震試驗中我們發現，建筑平面角點處及邊緣處墻肢是短肢剪力墻結構體系中薄弱位置，因此，需就該區域進行著重配筋構造設計，以免在扭轉效應下墻體結構發生“一”字型剪力破壞。

（四）抗震設計要點

對于短肢剪力墻來說，墻肢豎向承載力是確保短肢剪力墻抗震性能的主要前提，因此，需就短肢剪力墻墻肢結構進行優化設計，一方面盡可能防止孔口錯位問題出現，另一方面依托于梁結構與墻肢的有機結合構建完成的抗側力結構體系。同時，可采用核心筒設計就薄弱梁結構進行延長，并借助降低軸壓比方式適當增加墻肢厚度，借此同樣可以起到一定的改善短肢剪力墻抗震性能作用。

五、結語

綜上，本文基于高層建筑設計中的短肢剪力墻技術，詳細分析了短肢剪力墻技術的應用原則和應用優勢，同時也具體指出了短肢剪力墻技術的應用要點，其中，對于短肢剪力墻在當前高層建筑設計中的重要應用價值，有關建筑設計人員需進一步提高重視，立足于實際，構建更加完整的短肢剪力墻技術體系，進而有效確保短肢剪力墻技術的推廣和應用。

參考文獻：

[1]李煒.高層結構設計中短肢剪力墻的運用[J].居舍，2019（15）：85.

[2]劉偉.高層結構設計中短肢剪力墻的運用[J].居舍，2019（06）：113.

[3]梁寶怡.高層結構設計中短肢剪力墻的運用[J].建材與裝飾，2018（28）：56-57.

[4]周照.高層結構設計中短肢剪力墻結構設計的運用研究[J].建材與裝飾，2016（44）：81-82.