高层建筑短肢剪力墙结构设计研究

在高层建筑结构设计中，短肢剪力墙结构是一种常见的结构。这主要得益于其不仅成本低，而且具有较强的抗震性和较广的空间，同时还能建筑在观赏方面的需求。作为高层建筑结构设计人员，应充分意识强化短肢剪力墙结构设计的必要性，并掌握其设计原则和设计要点，才能更好地提高高层建筑短肢剪力墙结构设计水平，最终提高整个高层建筑的工程质量。

在高层建筑短肢剪力墙结构设计中，我们应紧密其设计原则和设计要点，并尽可能地将其设计水平提升，才能更好地确保其满足实际设计需要。这主要是因为短肢剪力墙的各肢横截面高度与厚度之比的最大值在4~8之间的剪力墙。在设计时对设计人员的专业技术要求较高，才能更好地促进其作用的发挥。以下笔者就此展开探究性的分析。

1必要性分析

在高层建筑结构中，采取短肢剪力墙结构主要是有以下几个方面的必要性，且必须引起设计人员的重视，才能更好地确保其设计的质量和针对性。

（1）能结合实际施工情况强化对其的控制。这主要是因为实际施工中存在的不确定因素较多。而短肢剪力墙则能有效的控制，能结合实际施工需要对其尺寸、数量和位置等进行确定，能结合施工方案的需要进行针对性的调整，最终确保施工质量。

（2）能有效的满足建筑结构设计的需要。这是因为短肢剪力墙能通过对其数量和强度的调整，从而更好地满足实际施工需要，加上能隐蔽性的设置连接支撑柱梁。因而在高层建筑结构中，其整体构造能通过设置中心剪力墙而确保其刚度和强度达标。加上高层建筑在设置竖向结构时较多，为提高建筑物自身的使用性能，往往需要利用短肢剪力墙进行间隔墙设计，从而对高层建筑结构设计进行简化。

2设计原则分析

在对短肢剪力墙结构进行设计时，应切实坚持以下几点原则：

①确保短肢剪力墙均匀布置，这样才能确保建筑物自身的刚度与质心相同，从而预防在地震情况下导致其出现扭转的情况。

②在布置结构时确保其灵活性和可调整性，且选择方案较多，能更好地对楼盖支承进行处理。

③主要是在间隔墙交接处进行短肢剪力墙设置，在布置竖向构件时不能影响建筑的使用功能，并严控墙肢数量，结合抗侧力确定其数量，预防结构过刚或者过柔。

④严控墙肢厚度，预防墙肢从各间隔墙的表面凸出，并符合搞成建筑在刚强度方面的需求，并将中心剪力墙作为抗侧力构件。

⑤针对建筑造型不规则，亦或是水平或者较大，确保将其在平面各边缘处、各角点处布置短肢剪力墙，这样不仅能提高结构的整体性，而且还能符合结构平面刚度的需要。

⑥高层建筑结构设计中，并不能完全适用于所有的高层建筑，尤其是短肢剪力墙较多时，还应设置一个普通的剪力墙，利用其与短肢剪力墙一道作为抵抗作用的剪力墙结构。当短肢剪力墙较短时，还应将其高度适当的降低，比规范中剪力墙结构设计规范中要求的规定值略低。当高层建筑的抗震为7级时，高层建筑的高度应低于100m，抗震等级超为8级时，其高度应在60m以下，而高层建筑的抗震标准为9级时，必须尽可能地减少短肢剪力墙设计的数量。

3设计要点

3.1剪力墙洞设计要点

在对剪力墙洞进行设计时，其设计要点如下：

①在设计其位置时，必须根据设计标准设计剪力墙洞口，一般为排状、列状，做到分布规则，并将墙肢和连梁明确。预防出现剪力墙墙肢的刚度过大和洞口的间距设计过大的情况出现。

②在设计时如果需要设置叠合的错洞墙和错洞剪力墙时，一般需要其洞口叠合，或者将其错开距离减少，此时就会导致墙肢不规则，同时其应力与构造分布也势必较为复杂。在洞口间的薄弱部位较多，所以一般不得在洞口设置剪力墙，若必须设置，则需要在叠合洞口处利用轻质材料将其填补，或者在洞口周边将其加强，进而确保洞口剪力墙较为规则。

③在洞口设计过程中，应利用bim模型加强对其的分析，简化不规则洞口的处理，并做好对其的计算和校核。

3.2抗震设计要点

在对短肢剪力墙结构进行设计时，除了做好剪力墙洞设计外，还应切实强化对其抗震设计，尤其是在抗震薄弱环节应不断的加强。

①在短肢剪力墙墙肢竖向平面做好连梁布置，并与两个方向的梁进行连接。而在两个方向上，则应将短肢剪力墙连接起来，确保其翼缘在另一方向设置，预防出现一字排开的短肢剪力墙。

②对短肢剪力墙进行均匀地布置，避免墙轴向应力差别太大，并确保建筑形心和结构强度中心相同。但是在竖向的短肢剪力墙结构设计时，应确保上下建筑墙肢对齐，避免出现孔口错位的情况，确保其与梁结构形成抗侧力体系，将短肢剪力墙自身的抗震性能提升。

③利用强墙柱弱梁体系进行短肢剪力墙结构的设计，这是因为其自身的抗侧力刚度小，利用核心筒能将其自身的长度增加，从而促进其抗震性能的提升。同时还能提高结构刚度，预防建筑结构由于地震强烈冲击而变形。

④将轴压比降低，增加其配筋量以及墙肢的厚度，提升抗震性能。

3.3加强设计要点

在对短肢剪力墙结构进行加强设计时，应掌握以下几点设计要点：

①筒体与剪力墙所承受的地震倾覆力矩应超过50%。

②在底部加强部位，以及其他煤层，均需要就短肢剪力墙结构的剪力设计值予以调整，且短肢剪力墙的截面厚度在200mm以上，避免短肢剪力墙过早的被剪切破坏。

③在一级抗震等级时，为了优化短肢剪力墙结构的延性，短肢剪力墙的重力荷载代表值作用是，其形成的轴力设计值的轴压应在0.5之内，二级抗震等级时，这一值应在0.6之内，三级抗震等级时，这一值应在0.7之内，若为“一”字型短肢剪力墙，这一值应在0.1之内，这是设计人员必须注意的问题。

④在确定剪力墙加强部位时，主要在建筑抗震结构的塑性铰位置，而不能在剪力墙和电梯与楼梯之间的墙壁，并对塑性铰部位进行加强。此外，如有必要，还应将剪力墙加强范围扩大，加强部位所在的高度一般的墙肢总高度的10%。

4结语

综上所述，在高层建筑短肢剪力墙结构设计中，我们必须坚持一定的原则，充分认识到短肢剪力墙在高层建筑结构设计中的重要性，切实掌握其设计要点，不断的提升自身的专业技术水平，才能更好地促进设计成效的提升和优化。