摘要：随着我国经济实力与技术力量的不断发展与进步，高层建筑设计的技术要求也在不断提升，而高层建筑短肢剪力墙结构设计能够全面提升高层建筑本身的使用性能与安全性能，受到了建筑设计人员的广泛关注。本文作者根据自身研究短肢剪力墙结构设计多年的实际经验，对于剪力墙结构设计展开了深入的研究和分析，并结合实际情况给出设计人员在进行结构设计时应该注意的事项，进而全面优化短肢剪力墙结构设计的设计方法，全面提升剪力墙结构总体的设计质量。
关键词：高层建筑；短肢剪力墙结构；设计
引言：随着时代的发展，技术手段的进步，短肢剪力墙结构的设计也得到了全面的优化和发展。在进行高层建筑短肢剪力墙结构设计的研究时，应该从短肢剪力墙的抗震性能入手，探讨短肢剪力墙结构设计过程之中应该注意的问题，从而使高层建筑设计能够有更好的设计质量。
一、短肢剪力墙的抗震性能
在高层建筑设计之中，较之框架结构，短肢剪力墙结构本身在抗震性能上具备着一定的天然优势，能够提升建筑结构本身的抗震能力。整个墙体结构高度与厚度比在5到8之间，其截面的设计通常为Z字形、L字形或者T字形，其从属于剪力墙结构设计体系。经过科学与系统的研究之后我们可以发现，短肢剪力墙结构的性能更高，然而一字型结构的抗震能力和使用寿命却较低，因此在进行建筑的结构设计之中，尽量要规避一字形的墙体设计。同时，剪力墙结构本身应该在多个方向进行梁连接的设计，防止因为缺少与梁相连而降低墙体结构本身的延展能力。一般情况下，墙体整体结构的延展能力较差，这就要求了在进行短肢结构设计的同时，应该采用加强体积配箍率的方法进行设计，全面提升配箍率，提升混凝土在受力峰值的应力之下的应变值，使其应变曲线得到明显的改善，从而全面提升短肢结构总体的延性，进而取得较高的抗震能力。也就是说，在进行短肢结构的工程设计时，可以参照我国现行的相关标准和技术规程进行设计，通过约束构件配箍率的形式来提升剪力墙结构的抗震能力。在一般情况下，短肢结构在墙体边缘与墙翼的交界处会产生很多纵向的裂缝，因此需要在这个部位进行暗柱的架设以及其他加强稳固性能的措施。在进行剪力墙结构之中有翼墙和无翼墙的试体破坏实验之中我们可以发现，有翼墙墙体试体一般只会产生横向裂纹，而其在裂纹形势上来看与无翼墙产生的裂纹形势相似度极高。这也就说明了在短肢墙体的结构设计中，应该对于翼墙主要受到的弯矩以及受力形式为墙肢承担主要的剪力，这就要求了在设计过程之中，应该在短肢剪力墙的转角附近以及墙体的边缘处增加暗柱设计，采用牢固的钢筋进行有效的固定，从而达到加强整体结构性能和墙肢承载能力的目的。同时要注意到轴压比对于整个短肢结构承载能力的影响。当轴压较小时，截面的承载能力会因为轴压比的提升而提升，而在经过一定的钢筋强化之后，剪力墙结构的整体弯矩值不会得到明显的下降，也就是说塑性铰并没有使整个墙体结构的抗弯能力下降，而当轴压过大时，截面的承载力会随着轴压比值的增大而减小，截面的承载能力也会逐渐提升，其延性也会变低。在这里要注意的是，我国对于短肢结构的抗震设计有明确的规定，应该根据不同的抗震等级进行不同轴压比的设置，一级的抗震等级轴压比设计应该为0.5，二级的抗震等级的轴压比应该为0.6，三级的抗震等级的轴压比应该为0.7。如果整个墙体结构的设计要求设计为无翼缘或者端柱一字界面形式，那么轴压比的数值应该减小到0.1。当轴压比为定值的情况下，很多设计人员会采用增加墙肢的高厚比，然而这种方式无法使墙肢的延性得到全面提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆科学实验表明，墙肢的长度应该要得到有效设计，当其高厚比的数值在6时，短肢剪力墙结构的抗震性能会达到最高[1]。
二、高层建筑短肢剪力墙在设计之中应该注意的问题
（一）短肢剪力墙轴压比的有效控制
对于高层建筑的短肢剪力墙结构而言，其性能的实现在于其轴压比是否得到严格的控制，尤其是在端柱和无翼缘的一字型短肢结构墙之中。在当前我国的建筑设计之中，如果剪力墙结构的负载压弯的作用力是小偏压的形式，那么剪力墙结构的延性较差，而如果是大偏压的形式，作用较大的轴压力就会使剪力墙结构之中混凝土的受压区域边缘产生较大的应力。如果在这个过程之中，混凝土结构本身的约束力较差，就会导致混凝土结构难以承载其应力，导致混凝土结构裂缝的产生，从而降低了短肢结构的整体承载能力。因此，在设计过程之中，应该对于剪力墙结构的轴压比进行有效的控制，从而提升短肢墙结构总体的延性，提升墙体设计的抗震性能和综合的承载能力，确保其能够符合设计的具体要求[2]。
（二）短肢结构抗震性能的提升
在高层建筑结构的设计之中，应该对于建筑的角点处、墙体边缘的短肢结构进行深入设计，因为在结构之中，这些部位的抗震能力较弱，一旦地震发生，就会首先被破坏，而当剪力墙结构之中的整体结构发生形变时，就会导致结构墙原有的形变力度加剧，从而使整个墙肢出现裂缝。在建筑结构的设计过程之中，应该针对于短肢结构墙体之中存在的问题进行有效的防范措施设计，通过减少建筑角点处剪力墙结构的轴压比或者增大箍筋的配筋率的方式来提升墙体总体的抗震性能，使高层建筑结构的设计更具实用性和安全性。同时，在进行一字型短肢剪力墙结构的设计时，更应该注意其与连梁的抗震能力，防止其与连梁发生破坏的情况。如果高层建筑短肢剪力墙结构设计之中已经发生了扭转效应，那么已有的翘曲变形会得到一定程度的加剧，从而导致墙肢开裂的现象。这就要求了设计人员能够采取有效的措施，避免孤立的短肢剪力墙结构一字型设计，规避一字型设计之中存在的多种问题，从而使高层建筑短肢剪力墙能够有更高的承载能力和抗震性能，确保短肢剪力墙结构的使用年限[3]。
（三）内梁属性的有效判断
在进行设计时，因为墙开洞而形成的跨高比小于或等于五时，则应该按照连梁的形式进行梁的设计，而如果跨高比超过五时，则应该按照框架梁进行设计。高层建筑结构的整体抗侧移的刚度会受到连梁刚度的影响，因此，在梁的配筋设计以及截面的选择上，都应该经过慎重的考虑，从而使连梁设计能够更加符合短肢剪力墙结构的总体需求，从而全面提升建筑结构的实用性能。也就是说墙体结构的设计之中，应该对于墙肢的总体刚性进行减弱，从而确保梁截面能够符合设计需求，提升结构的可靠性与稳定性。墙体结构的连梁属性的正确判断能够为设计人员进行短肢剪力墙结构设计提供有效的思路指引，从而使整个墙体结构设计能够更加符合技术规范要求以及相关标准，使高层建筑结构更加紧密，从而做到优化墙体结构设计的重要作用[4]。
三、结束语
综上所述，在进行高层建筑短肢剪力墙结构设计时，应该从建筑结构稳定性的实际需求出发，结合剪力墙结构本身的性能优势来进行设计，对于影响短肢结构的性能的因素进行详细分析和深入探究。我们在设计过程之中，应该通过轴压比的有效控制、抗震性能的提升、以及对短肢剪力墙结构连梁的属性进行正确判断等方法来提升高层建筑剪力墙结构设计的有效性和实用性，进而使建筑物本身的使用性能与安全性能得到有效的提升，促进高层建筑短肢剪力墙结构施工质量和施工效率的不断增加，进而推动我国建筑工程行业的深入发展。
参考文献：
[1]宁博. 评析高层建筑短肢剪力墙结构设计[J]. 城市建设理论研究,2014,(10).
[2]袁旭钦. 探讨高层建筑短肢剪力墙结构设计[J]. 建材与装饰,2012,(15):40-41.
[3]苗寅,张云龙. 高层建筑短肢剪力墙结构设计探讨[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2014,(35):842-842.
[4]张波. 高层建筑短肢剪力墙结构设计[J]. 江西建材,2013,(4):50-51.
论文作者:李君永
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/5
标签：结构论文; 剪力墙论文; 墙体论文; 结构设计论文; 高层建筑论文; 性能论文; 能力论文; 《防护工程》2018年第35期论文;