高層建筑結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻的設(shè)計要點

朱慶裕

（廣西河圖建設(shè)工程設(shè)計有限公司欽州分公司，廣西欽州 535000）

當(dāng)前在我國建筑內(nèi)部高層建筑的數(shù)量正在不斷上漲，相比普通建筑，高層建筑在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，涉及的設(shè)計內(nèi)容以及設(shè)計工作要點更加復(fù)雜。在城市內(nèi)部一些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，建筑專業(yè)方面對于空間布局的要求相對較高，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，傳統(tǒng)的剪力墻結(jié)構(gòu)無法發(fā)揮應(yīng)有的功能和效果，因此短肢剪力墻結(jié)構(gòu)成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，比較常用的豎向抗側(cè)力構(gòu)件之一。通過對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的合理布置，可以進(jìn)一步提高高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全性和穩(wěn)定性，同時在整個經(jīng)濟效益表現(xiàn)上更加明顯。對此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計工作人員必須要明確短肢剪力墻設(shè)計工作要點，有效結(jié)合高層建筑布局形式，對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行合理設(shè)定，充分發(fā)揮出短肢節(jié)力強結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢，提高高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

1 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用優(yōu)勢和特征

1.1 應(yīng)用優(yōu)勢分析

通過將短肢剪力墻結(jié)構(gòu)有效運用在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，可以有效保證這個體內(nèi)部的可用空間得到進(jìn)一步拓展，同時也可以充分滿足人們對于建筑室內(nèi)空間使用的個性化要求。在高層建筑內(nèi)部，通過短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的有效使用，需要對建筑平面的設(shè)計位置進(jìn)行綜合考慮和分析，可以將剪力墻結(jié)構(gòu)作為一種特殊類型的建筑構(gòu)件，將其合理地運用在建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)部，有效保證建筑體內(nèi)部各構(gòu)件的配置可以得到全面優(yōu)化。相關(guān)建筑工程設(shè)計工作人員，在進(jìn)行短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作當(dāng)中，需要嚴(yán)格依照建筑工程的實際受力特性以及對空間的使用要求，對短肢剪力墻的設(shè)計數(shù)量進(jìn)行有效掌控，同時在建模計算分析過程中，需要充分考慮整個高層建筑的剛性程度和穩(wěn)定性，需要對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力要求進(jìn)行全面控制，同時根據(jù)抗側(cè)力受力程度大小，有效保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)構(gòu)成[1]。

1.2 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)特征

在進(jìn)行短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作過程中，相關(guān)設(shè)計工作人員必須要充分考慮建筑體內(nèi)部的隔墻設(shè)計工作情況，靈活布置短肢剪力墻的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以此保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相互之間連接的穩(wěn)定性，同時發(fā)揮建筑體結(jié)構(gòu)的實用性功能和效果。在進(jìn)行高層建筑工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當(dāng)中，相關(guān)設(shè)計工作人員需要充分結(jié)合項目工程的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計工作特性，對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計數(shù)量、設(shè)計位置以及設(shè)計長短問題進(jìn)行控制，同時還需要采取必要的控制工作方法，對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行有效確認(rèn)，以此保證短距剪力墻結(jié)構(gòu)和工程實際施工要求之間相對應(yīng)。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作當(dāng)中，由于自身的使用靈活程度相對較高，需要對工程設(shè)計工作方案展開進(jìn)一步優(yōu)化和篩選，有效保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用和效果，進(jìn)一步提高高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性、適用性以及經(jīng)濟型，受到高層建筑工程施工單位的廣泛關(guān)注和重視。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻設(shè)計工作要點分析

2.1 抗震設(shè)計工作要點

（1）在高層建筑的抗震設(shè)計工作中，需要有效考慮到振型數(shù)的相關(guān)設(shè)計工作要求，在具體的設(shè)計工作當(dāng)中，相關(guān)設(shè)計工作人員需要有效保證高層建筑的振型參與質(zhì)量超過總質(zhì)量的90%以上，其中建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)成的形式，以及高層建筑的層數(shù)，將會直接決定陣型數(shù)量，會在整體的剛性程度變化較大的情況下產(chǎn)生突變，同時建筑體結(jié)構(gòu)自身具有較大剛性程度的條件下，實際的陣型數(shù)取值會相對較高。

（2）連續(xù)剛度折減設(shè)計工作要點。在高層建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中由于建筑連續(xù)梁結(jié)構(gòu)屬于一種耗能型的建筑構(gòu)架構(gòu)成形式，如果產(chǎn)生剪切性破壞問題，連梁部分會降低整個建筑結(jié)構(gòu)的延展性，對整個建筑體的抗震設(shè)計工作所產(chǎn)生的負(fù)面性影響非常明顯。因此，在實際設(shè)計工作當(dāng)中需要有效根據(jù)強減弱彎的延性要求，對建筑體的連梁剛性程度進(jìn)行有效計算和分析，同時在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作當(dāng)中，連梁的剛性程度產(chǎn)生一些上下浮動情況是被允許的情況，因此在進(jìn)行抗震設(shè)計過程中，準(zhǔn)確反映建筑體開裂后連梁的剛性程度情況，同時要進(jìn)一步確認(rèn)建筑體的連梁高度折減系數(shù)大小。在設(shè)計工作當(dāng)中需要充分注意，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)部，由于墻肢的剛性程度相對較小，而針對各個不同環(huán)節(jié)墻肢進(jìn)行有效銜接，和傳統(tǒng)的框架剪力墻結(jié)構(gòu)之間有著相似的結(jié)構(gòu)構(gòu)成形態(tài)，但是與普通的剪力墻結(jié)構(gòu)連梁設(shè)計工作方法存在一定的差異性，必須要對連梁的剛性程度進(jìn)行有效控制，避免出現(xiàn)剛性程度大幅度下降問題，防止出現(xiàn)建筑體的設(shè)計內(nèi)力降低等情況，需要根據(jù)以往框架剪力墻和框架梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作要點，對混凝土材料的受壓區(qū)域高度進(jìn)行有效掌控，充分削弱梁體結(jié)構(gòu)負(fù)彎矩鋼筋的受力大小，同時也需要考慮到連梁剛度折減度大小。

（3）建筑抗震構(gòu)造設(shè)計參數(shù)分析。針對短肢剪力墻的底部加強部位需要有效調(diào)整，剪力墻的實際設(shè)計參數(shù)數(shù)值情況、剪力墻增大系數(shù)一級選擇1.6、二級選擇1.4、3 級選擇1.2，其他部分各層之間一、二、三級條件下斜力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)數(shù)值，增大系數(shù)分別為1.4、1.2 與1.1。與此同時，還需要有效保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的實際截面厚度不能小于200mm，同時在有效考慮到建筑體抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)造條件下，需要進(jìn)一步保證底部位置需要達(dá)到1.2%以上的配筋率，剩余部分需要超過1%的配筋率，以此提高抗震構(gòu)造結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以及建筑體的整體使用安全性[2]。

2.2 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布置工作中的相關(guān)注意事項

在高層建筑體結(jié)構(gòu)內(nèi)部，通過短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用，必須要有效結(jié)合圖紙當(dāng)中的相關(guān)設(shè)計工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理均勻的設(shè)置。除此之外，建筑墻體的軸向方向所產(chǎn)生的壓力作用，必須要有控制在合理的受力范圍之內(nèi)，避免出現(xiàn)側(cè)向軸向壓力過大等問題造成嚴(yán)重的影響。與此同時，需要充分注意進(jìn)行豎向結(jié)構(gòu)布置工作當(dāng)中，需要充分保證上下墻肢之間完全對齊，最大限度保證剪力墻結(jié)構(gòu)受力的連續(xù)性，同時還需要進(jìn)一步提高洞口位置設(shè)定的準(zhǔn)確性。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向壓力控制過程中，需要有效保證整個短肢剪力墻結(jié)構(gòu)受力的穩(wěn)定性，進(jìn)而可以增強整個建筑體的抗震效果，避免在產(chǎn)生地震災(zāi)害問題時，整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足而造成嚴(yán)重的坍塌情況。

2.3 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的選擇和使用

對于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)來講，并不是適用于所有的高層建筑結(jié)構(gòu)，因此在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當(dāng)中，必須要對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式進(jìn)行針對性選擇，可以通過和傳統(tǒng)的普通建筑剪力墻結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行搭配使用，有效保證高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性與合理性，有效發(fā)揮不同形式剪力墻結(jié)構(gòu)的作用和效果，進(jìn)一步提高建筑體的安全性，有效抵御外部應(yīng)力所產(chǎn)生的作用和效果。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作中，如果建筑體的實際厚度沒有超過100m，可以在建筑體的抗震設(shè)計工作中，將高厚比設(shè)計工作中進(jìn)行合理調(diào)整，充分保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以發(fā)揮應(yīng)有的功能和作用[3]。

2.4 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)洞口位置的設(shè)定

（1）必須要充分滿足高層建筑工程的設(shè)計工作要求和標(biāo)準(zhǔn)，有效遵循短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的洞口位置設(shè)置工作要點，保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)洞口之間的間距，和墻肢洞口之間的間距大小控制在合理的范圍之內(nèi)，同時還可以實現(xiàn)將洞口位置設(shè)置成排狀或者是裂狀，有效保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的受力均勻性和穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)局部位置受力過大問題。

（2）在短肢剪力墻的設(shè)計工作當(dāng)中，需要對剪力墻和疊合錯墻位置進(jìn)行設(shè)定，如果對洞口的間距距離沒有有效設(shè)定，很容易產(chǎn)生不規(guī)則的墻體結(jié)構(gòu)，外加上局部構(gòu)造和受力比較集中和復(fù)雜洞口位置，會存在比較薄弱的受力區(qū)域，因此需要最大限度保證洞口位置的剪力墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和受力程度符合設(shè)計工作要求，同時需要加強疊合洞口的設(shè)計工作質(zhì)量，填充洞口需要選擇質(zhì)地相對較輕的材料來進(jìn)行填充[4]。

（3）在進(jìn)行短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作過程中，必須要充分考慮到剪力墻結(jié)構(gòu)和建筑支撐墻結(jié)構(gòu)的受力特性情況，其中有需要包含建筑體的抗震設(shè)計工作和非抗震設(shè)計工作要點，要保證剪力墻結(jié)構(gòu)的支撐穩(wěn)定性，同時要實現(xiàn)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的墻體最小厚度不能小于200mm，要想保證短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的延展性能得以有效提升，在進(jìn)行一級抗震等級設(shè)計過程中，需要保證各層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的軸壓比，在上部重力和在作用條件下，軸壓比的參數(shù)數(shù)值不會超過0.5，同時在二級和三級抗震等級設(shè)計條件下，軸壓比須要控制在0.6~0.7 之間。

3 結(jié)語

綜上所述，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作當(dāng)中，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的設(shè)計工作優(yōu)勢非常明顯，通過短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的有效使用，可以充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)等使用優(yōu)勢，提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能。