小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点分析
摘要：短肢剪力墙结构是在普通剪力墙结构之上发展而来，并且短肢剪力墙结构是小高层建筑结构的常见形式，因此为了保证其质量，本文概述了短肢剪力墙，阐述了短肢剪力墙的主要特征及其应用优势，对小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点进行了探讨分析。
关键词：短肢剪力墙；特征；应用；优势；小高层建筑；设计要点
一、短肢剪力墙的概述
短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm，各肢横截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。所谓“短肢剪力墙—筒体（或一般剪力墙）”结构体系，是融合框架结构的优点，剪力墙的长短可灵活布置，是介于剪力墙与异形柱之间的新的结构形式，这种结构形式能较好适应小高层住宅建筑的结构体系。短肢剪力墙结构体系根据高层住宅平面的特点，利用竖向交通中心区的分隔墙设置钢筋混凝土墙，组成一个基本完整的核心筒体，作为承受竖向荷载和抗侧力的主要部分。外围部分的竖向构件，视结构受力需要和建筑平面布置，在房间的分隔墙体处可灵活设置短肢剪力墙。在各短肢剪力墙之间布置连系梁，把短肢剪力墙和核心筒体连成一个整体，构成整栋建筑的结构体系。 二、短肢剪力墙的主要特征及其应用优势
1、短肢剪力墙特征。主要表现为：（1）在开展短肢剪力墙结构的设计时，应当结合隔墙来布置短肢剪力墙结构竖向构件，从而保证对此类结构的可靠连接，进而充分发挥出建筑结构实际应用功能。（2）在小高层建筑项目的设计阶段，技术人员应该结合项目具体状况来判断短肢剪力墙结构具体数量、位置以及长短，另外也应当采用合理手段来科学调节短肢剪力墙结构系统，以便保证此结构可以与实际施工需求相符合。（3）在布置短肢剪力墙结构的过程中可知，其灵活性较高，而这便可不断丰富相关的设计施工方案，经过筛选、优化，得以使此类结构类型获得更好的安全性、适用性、经济性。（4）将短肢剪力墙结构应用于小高层建筑当中时，可以在很大程度上隐蔽梁柱，传统长肢剪力墙结构的优势较小。 2、短肢剪力墙的应用优势。将短肢剪力墙结构应用于小高层建筑中，能够使建筑室内空间得到合理拓展，以便满足居民对于室内空间的特殊需求。短肢剪力墙结构具备此类功能的主要原因，便是在展开设计时，对平面布置因素加以综合考虑，从而把内隔墙当作一类特殊建筑构件，并且合理地将其应用于建筑结构系统当中，进而使各相关构件的配置得以有效优化。设计人员在设计短肢剪力墙结构的时候，应当按照此类建筑结构的实际特征来对短肢剪力墙实际需要应用的数量进行有效控制，并在建模计算时及时调整刚度与强度，必须对抗侧力要求加以全面掌握，同时按照抗侧力合理布置短肢剪力墙结构系统。 三、小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点分析
1、抗震设计要点。（1）明确振型数相关要求。在短肢剪力墙实际设计中，从根本上需要确保的相关要求为：振型的参与质量超过总质量的90%。其中结构形式及其层数将决定振型数，即振型数会在整体刚度有较大突变或者结构本身拥有较大的刚度时取值较大。（2）连梁刚度的折减。小高层建筑中的连梁属于一类耗能型的建筑构件，一旦剪切破坏连梁将会降低结构延性，这对建筑抗震是极为不利的，因此在设计过程中需要根据强剪弱弯的延性需求原则来计算连梁刚度。在设计小高层建筑结构的时候，连梁刚度出现一些降低是被允许的，在相应设计程序当中，对开裂后连梁的刚度情况加以反映的主要是连梁刚度的折减系数。需
要注意的是，在短肢剪力墙结构系统当中，其墙肢有着较小的刚度，而对各个墙肢加以连接的梁和传统框架梁较为相似，但是和普通剪力墙之间连梁有所不同，所以不可在对总体信息加以计算时大幅度下调连梁刚度，进而降低其设计内力。需要根据传统框架梁相应要求对混凝土受压区的高度进行控制，在削弱其对应梁端的负弯矩钢筋时，应该考虑塑性因素进行70%、80%的调幅。（3）抗震构造的重要设计参数。对于短肢剪力墙的底部加强部位，应调整剪力设计值，剪力增大系数一级取1.6，二级取1.4，三级取1.2，其他各层一、二、三级时剪力设计值的增大系数分别为1.4、1.2、1.1。同时，需要确保短肢剪切墙的截面厚度不小于200mm。在考虑抗震构造的时候，需要确保底部超过1.2%的配筋率，而其余部分超过1%的配筋率。（4）合理布置结构。将短肢剪力墙结构应用于小高层建筑当中时，应该结合对应图纸中的相关要求，对该剪力墙加以合理的、均匀的布置，另外墙体轴向压力需要在特定范围中得以控制，严禁出现过大的差值。需要注意的是，在展开竖向布置时，需要尽量保证上下墙肢对齐，最大限度地使结构受力连续。应确保洞口位置准确，设置连梁后使结构抗侧力得以提高，进而全面提升短肢剪力墙结构系统整体抗震性能。
2、严格短肢剪力墙的选择。短肢剪力墻结构并非可以被应用于所有小高层建筑当中，因此在设计过程中，应当确保传统剪力墙和短肢剪力墙搭配设计的方式，而这两种剪力墙可以一同抵御水平地震作用。短肢剪力墙结构若建筑高度不超过100m，在抗震设计时高厚比宜为7。
3、布置剪力墙洞。（1）必须严格遵循相应标准设计洞口的位置。若想确保刚度间距和墙肢洞口不会过大，则需要把洞口设计成排状或者列状，使应力的分布规则得到有效保障，并且确保连梁和墙肢传力路径明晰。（2）如果在设计过程中应用错洞剪力墙以及叠合错洞墙，由于其没有适当的洞口距离，极易出现不规则的墙肢，加之构造布局与应力较为复杂，洞口便会存在薄弱处，因此应当最大限度地确保不在这些洞口位置设置剪力墙，另外在工程需要的时候，还应加强叠合洞口，填充洞口时应选择轻质的材料。③在设计洞口的时候可以运用更为精准的方法加以分析，同时采用更多有限元软件分析模型，从而可靠处理大部分不规则的开洞。
4、短肢剪力墙结构的优化设计。（1）抗震设计时，相比于结构总体倾覆力矩，剪力墙与筒体承受的第一振型下底部地震倾覆力矩应超过一半。（2）需要重新调整底部以及其余各层剪力设计值，其中包括了抗震设计以及非抗震设计过程，以防在水平作用之初便剪坏短肢剪力墙，同时需要保证短肢剪力墙不小于200mm的截面厚度。（3）若想使短肢剪力墙延展性能得以有效改善：一级抗震等级时，各层短肢剪力墙轴压比在重力荷载代表值作用之下不会超过0.5。二级与三级抗震等级时，各层短肢剪力墙轴力值的最高轴压比应低于0.6和0.7。对于一字形短肢剪力墙而言，特别是在其无翼缘与端柱时，由于其延性更差，因此需要将轴压比限值另外降低0.1。（4）对剪力墙需要强化的部位加以确定之时，应关注剪力墙顶层以及楼梯电梯间墙等部位，以及结构塑性铰的部位。（5）应适当扩大加强范围，在一般情况下，若剪力墙结构超过150m，最合适的强化位置高度应位于整体墙肢的10%处。为了充分提升建筑整体抗震性能，需要重点关注墙体强化部位、控制肢长、抗震构造要求等。 结束语
综上所述，剪力墙结构具有较好的抗震性能，且具有结构布置灵活、造价低、经济性好等特征。并且短肢剪力墙结构对于小高层建筑的平面、空间特殊布局与要求具有重要作用，因此对小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点进行分析具有重要意义。 参考文献：
[1]马朝强.高层建筑短肢剪力墙结构设计探讨[J].装饰装修天地，2018（16） [2]吴晓磊.小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点综述[J].建设科技，2019（15） [3]袁江满.小高层建筑中短肢剪力墙结构设计浅析之我见[J].居舍，2018（11）
小高层建筑结构中短肢剪力墙的设计要点分析
