高层居民建筑短肢结构墙结构设计的浅述

郭秋丰

摘 要：经济在发展，社会在进步，人们的生活水平在不断提高，人们对生活水平的质量也有着更高的要求，尤其是建筑行业的发展，很多的建筑物都是高层建筑，高层建筑是根据原来的结构墙逐渐完善，将空间扩大，形成了短肢结构墙，这一理念的设计是为了满足人们的生活需要，建筑设计人员根据人们的生活需要对建筑物的设计方式进行研究，短肢结构墙在建筑中是经常被应用的，本文就对建筑短肢结构墙的设计进行研究，具体阐述这一建筑结构。

关键词：高层居民建筑；短肢结构；研究

1 高层居民建筑短肢结构墙结构的统述

目前，在我国的高层居民建筑中，短肢结构墙的结构设计已被广泛应用到高层居民建筑。由于短肢结构墙的结构设计具备空间布局科学合理等特点，进而符合现代居民对建筑空间结构的要求。短肢结构墙的结构主要包括以下方面：第一，保证结构墙的截面厚度和短肢截面高度的比例在 6～8 范围内；第二，短肢结构墙的结构形式不能全部应用到高层建筑中，还应使用其他结构墙形式； 第三，如果短肢结构墙占用的空间过多，则应在建筑设计布局中采用一般的结构墙，进行搭配设计，从而能够保证建筑具有较好地抵抗水平力。

采用短肢结构墙结构对高层居民建筑进行设计，还应保证短肢结构墙的结构符合以下几个条件：第一，结合抗震理念，在对结构底部地震倾覆力矩的设计过程中，应保证短肢墙承受第一振型底部地震倾覆力的大小，其承受力的范围是不超过总底部的 1/2；第二，考虑短肢结构墙结构承受第一振型底部地震倾覆力的下限，由于短肢结构墙在建筑结构中使用较少，因此不符合底部地震倾覆力矩的标准，在设计过程中可以根据一般的结构墙结构对建筑结构进行设；第三，根据墙肢的实际情况，确定其作为短肢结在结构墙处理还是一般结构墙处理。如果存在的墙肢数量较少，则应将其作为一般的结构墙结构进行处理，反之，则应按照短肢结构墙结构进行处理。

2 高层居民建筑短肢结构墙结构设计

采用短肢结构墙结构对高层居民建筑进行设计时，首先，应该对建筑所有的结构墙实行科学合理的规划设计，将充足的长肢结构墙应用到短肢结构墙结构中。在对建筑结构设计过程中，可根据短肢结构的变形特征，对短肢墙的结构进行判定，假如短肢墙的结构设计是异形柱，其结构可被看成是框剪结构。通过标准测量方法，进行计算，并对结构墙结构形式和条件进行确定，如果结构墙的结构形式符合短肢结构墙结构条件，即可将结构墙的参数设置判定为短肢结构墙的规格参数。

由于短肢结构墙是按照房间的间隔墙位置进行竖向构件建立的，一般情况下，短肢结构墙会设计在居民建筑房间的间隔墙的交差处，因此短肢结构墙不会影响建筑的正常使用功能。根据建筑结构抗侧力的要求，确定短肢结构墙的数量，保证短肢结构墙的数量适中。如果短肢墙的数量过少，就导致结构墙结构过柔，如果短肢墙的数量过多，会导致结构墙结构过刚。在对短肢结构墙的布置过程中，应保证布置均匀，进而保障建筑结构的质心、刚心完全统一，避免建筑结构由于地震而导致结构变形。由于短肢结构墙的布置方案多而且布置相对灵活，因此在楼盖支撑处的处理也较为灵活。

如果高层居民建筑的结构设计不规则，当出现过大的水平荷载情况时，对短肢结构墙应采取相应的布局措施，可以将短肢结构墙，设置在建筑结构的平面以外的各个交点处以及边缘处。进而保证建筑结构具有良好的整体性，满足结构平面刚度的要求。在高层居民建筑设计过程中，为了防止各间隔墙表面出现墙肢凸出，可以采取适当墙肢厚度的墙进行设计。为了能够符合抗侧力构件对强度和刚度的需求，可以按照平面抗侧刚度的设计标准，对建筑结构设置合理的中心剪力墙。

3 高层居民建筑短肢结构墙结构设计要点

3.1 对短肢结构墙的轴压比进行控制

采用短肢结构墙对高层居民建筑进行设计时，应该对短肢结构墙的轴压比实行严格的控制，尤其是对无翼缘的一字型短肢结构墙和端柱进行控制。目前，我国的高层居民建筑设计过程中，短肢结构墙会承受不同程度的负荷，会被压弯，当负荷为小偏压时，会导致短肢结构墙延性较差。当负荷为多用较大的轴压等大偏压时，就会导致混凝土受压的边缘区域存在很高的应力。当混凝土的约束力较弱时，就会导致混凝土出现裂缝的情况，其主要原因是混凝土承受不住其高强度的应力，致使的短肢结构墙结构的承载力降低。在保证短肢结构墙延性的前提下，首先要严格的控制设计过程中的短肢结构墙的轴压比。

3.2 提高短肢结构墙抗震性能

由于高层建筑结构中的边缘处的短肢结构墙和建筑的角点处的抗震能力较差，因此一旦發生地震该位置最容易遭到损坏。如果高层建筑短肢结构墙结构原有形态发生改变，就会导致原有的结构墙发生变形，伴随墙肢裂缝的现象发生。在对高层建筑短肢结构墙结构设计时，应针对短肢结构墙的性能，选取科学合理的有效措施加以防范。例如，可以降低建筑结构中短肢结构墙结构交点处的轴压比，加大箍筋的配筋率等。提高小墙肢的抗震能力，让高层居民建筑结构具有很好的实用性和安全性。

3.3 短肢结构墙的结构计算

由于短肢结构墙具有较大的开口，因此可以采用与普通短肢结构墙相同的分析方法，可以采用空间杆―墙组分析法或者三维杆―系薄壁柱空间分析法。由于三维杆―系薄壁柱空间分析法具有精确的计算，因此被广泛的使用。连梁在高层居民建筑中是一个耗能大的构件，由于墙肢的刚度在一定程度上有所降低，因此连梁与普通的框架梁类似，但是也存在一定不同。在计算过程中，不应降低连梁的刚度，从而降低其内力。应该对硷压区的高度进行控制，将梁端负弯矩钢筋的塑性控制在 70% ～ 80% 之间，以强柱弱梁和强剪弱弯的标准，对短肢结构墙结构的延性进行计算。

4 总结

建筑行业的发展是非常快的，现在很多的建筑技术都在不断进步，有很多的建筑结构出现，短肢结构就是其中的一种建筑结构，短肢结构墙的设计可以让建筑物的空间得到最大程度的利用，是非常实用的建筑结构，在墙体的连接处是经常使用的，因此，一定要重视高层建筑短肢墙的设计，为建筑事业的发展做出贡献。

参考文献：

[1] 姚楠.高层民用建筑短肢剪力墙结构设计要点[J].城市建筑， 2017（9）：73.

[2] 王浩.短肢剪力墙在中高层建筑当中的应用与分析[D].河北工程大学，2017.