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摘 要：短肢剪力墙结构是一种较为安全、经济的结构形式，现已在高层房屋住宅中得到了广泛应用。本文主要分析了高层房屋短肢剪力墙结构的相关特点和设计控制措施。
关键词：房屋；短肢；剪力墙；结构；设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
现今的高层房屋中普遍采用短肢剪力墙结构设计，此结构形式能合理布置建筑平面和墙体，更大程度的满足了现代都市人对于住宅建筑内部更高的空间利用率和更灵活多样的室内设计的需求。实际应用过程中也会出现这样或那样不尽如人意之处，或结构偏保守、或安全系数较低，或造价不合理等等，因此，对结构设计进行科学合理条件下的优化设计便成了设计中的必可少的程序。
一、短肢剪力墙结构体系的特点与优势
短肢剪力墙体系是一种结合建筑平面进行设计的过程，其在工作中通过利用间隔墙的位置来布置相关的属相构件，同时其基本上不用担心会与建筑使用功能发生冲突。在高层建筑工程项目中，短肢剪力墙的数量可多可少、结构可大可小，其中肢长也是可以进行控制的，主要的应用措施和方式通常都是根据抗侧力的需求来进行分析和制定的。随着工程设计技术的逐步完善，短肢剪力墙结构在布置的方面也存在着灵活性大、可彼此进行调整的优势，同时对于各项方案的选择也较多，能够处理楼层中存在的各种不足。其主要的优势主要可以分为以下几种：
（一）满足建筑功能的需要
墙肢与填充墙等厚，连接各墙的梁位于隔墙竖向平面内，避免框架结构中梁柱突出墙面的问题。填充墙体采用轻质材料，符合墙体改革的方向。虽然短肢墙构件增加了施工难度，且便于空间功能的使用和布置。
（二）满足结构设计的需要
在高层住宅中，与常用的框架——抗震墙体系相比，其虽然具有受力明确，计算简单等优点，但其柱子截面大，梁柱外露，影响美观和使用，在平面复杂多变的情况下结构布置体系难以趋于合理，结构分析计算变得较为困难。而短肢剪力墙体系，墙肢和梁可隐蔽，结构布置灵活，墙体的数量和肢长根据抗侧力的需要而定，数量可多可少，肢长可长可短，还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置。
二、短肢剪力墙结构布置中需要注意的问题
短肢剪力墙结构抗震性能较差，故应加强抗震薄弱环节，注重概念设计，满足高规要求。在短肢剪力墙的结构设计中，结构布置的合理性是非常重要的。这是因为短肢剪力墙结构的抗震性能相对较差，为此，在结构布置中应充分考虑到加强抗震性的设计內容，注意结合相关技术概念和理论的应用，尽可能的提高结构的性能。一般来讲，在其结构布置中，需要注意到以下几点：
短肢剪力墙应均匀布置，使墙的轴向应力差别不宜过大。竖向布置短肢剪力墙，尽可能做到墙肢上、下对齐、连续，尽量避免洞口错位，与连梁一起构成连续跨数较多的抗侧力体系。
每道短肢剪力墙宜有两个方向的梁与之相连接，连梁尽可能布置在墙肢的竖向平面内。短肢剪力墙应该尽量在另一方向上设置翼缘，尽可能避免有一字形短肢剪力墙出现。结构布置上考虑纵横墙的共同作用。
短肢剪力墙应设计成强墙柱弱连梁的体系。所谓强墙柱，是指墙柱可采用强度等级高的混凝土，加强墙柱配筋；尽可能减少连梁高度，使分配的地震力不至于太大，也使短肢剪力墙体系计算更合理。
B级高度高层建筑及9度抗震设计的A级高度高层建筑，不能采用短肢剪力墙结构。
最大适用高度比高规表中剪力墙结构的规定值适当降低，且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。
三、短肢墙的结构设计
高层点（板）式住宅采用短肢抗震墙结构体系，只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系，但在地震区，高层建筑中，剪力墙不宜过少，墙肢不宜过短，因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑，要求设置剪力墙筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（一般剪力墙）共同抵抗水平力的结构。
短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合，短肢墙布置应以T形、L形、J形、+形为主，这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。
短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢，当有扭转效应时，会加剧已有的翘曲变形，使其墙肢首先开裂，因此应加墙其抗震构造措施，如减小轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率。
主要抗侧力结构筒体（或长墙）一般利用楼、电梯间，但要注意刚度的均衡性，不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应，同时筒体要有足够的刚度，其平面尺寸不宜过小，要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%，形成多道抗震防线，为了确保水平力可靠传递，核心区楼板适当加厚，与核心筒相连的连梁按强剪弱弯设计，短肢墙之间的梁净跨不宜过小（一般取4～6m），使其具有一定的耗能作用。
短肢墙受力以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，其截面尺寸要适当，墙肢截面高度与厚度之比宜在5～8左右为好，且墙厚不小于200mm，当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时，应按柱的要求进行设计，短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，因其延性更为不利，因此轴压比限值要相应降低0.1。
短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级采用，这样就可以从构造上改善短肢剪力墙的延性。对于短肢剪力墙的剪力设计值，不仅底部加强部位应按规范调整，其他各层也要调整，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2，主要目的是避免短肢剪力墙过早剪坏。抗震设计时，短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。各短肢墙应尽量对齐、拉直，使之与连梁一起构成较规则且连续均匀的抗侧力片。并且每道短肢墙宜有两个方向的梁与之连接。
短肢墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可以通过不同尺寸和布置调整刚度和刚度中心位置，短肢剪力墙—筒体（或一般剪力墙）结构体系，电算分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE，短肢剪力墙结构体系考虑，各部位宜取两种力学模型分析结果的不利工况，短肢墙之间的梁应根据跨高比的不同分别按连梁、框架梁计算内力和配筋，（既一般情况下当短剪力墙洞口形成的跨高比小于5的连梁，应按连梁进行设计；当跨高比不小于5时，宜按框架梁进行设计），短肢墙仍属于剪力墙的范畴，配筋可采用一般剪力墙的计算方法，但是对于长宽比小于3的短肢墙则必须按柱的方法进行设计。注意整体计算需考虑填充墙对建筑基本自振周期影响，折减系数可取0.8～0.9。
四、优化设计过程中其它应注意的事项
本文针对高层住宅楼的结构特点，进行了结构优化设计，在比原设计方案节省投资19.3％的情况下，使结构受力更合理，整体变形能力和结构吸能能力对抗震更为有利，但设计过程中还应注意以下几点：
第一，剪力墙结构的抗震薄弱环节是建筑平面外边缘及角点处的墙肢，因而设计时在以上部位布置L型或一字型短肢墙，受条件所限也出现了少量一字型短肢墙。设计时严格控制其轴压比﹤0.6，且相差不应太悬殊，以避免墙肢应力差异过大。
第二，小高层建筑中的连梁是一个耗能构件，对抗震不利。多、小高层结构设计中允许连梁的刚度有所下降，但应注意短肢剪力墙结构中，墙肢刚度相对较小，连接各墙肢的梁已类似普通框架梁，而不同于一般剪力墙间的连梁，不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调，使其设计内力降低，应按普通框架梁的要求进行设计。
参考文献：
[1]王志杰.短肢剪力墙结构设计中的几个问题探讨[J]《煤炭工程》.2002（10）.
[2]简洪平.钢筋混凝土高层建筑结构设计中的常见问题分析[J]《有色冶金设计与研究》.2004（03）.
关键词：房屋；短肢；剪力墙；结构；设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
现今的高层房屋中普遍采用短肢剪力墙结构设计，此结构形式能合理布置建筑平面和墙体，更大程度的满足了现代都市人对于住宅建筑内部更高的空间利用率和更灵活多样的室内设计的需求。实际应用过程中也会出现这样或那样不尽如人意之处，或结构偏保守、或安全系数较低，或造价不合理等等，因此，对结构设计进行科学合理条件下的优化设计便成了设计中的必可少的程序。
一、短肢剪力墙结构体系的特点与优势
短肢剪力墙体系是一种结合建筑平面进行设计的过程，其在工作中通过利用间隔墙的位置来布置相关的属相构件，同时其基本上不用担心会与建筑使用功能发生冲突。在高层建筑工程项目中，短肢剪力墙的数量可多可少、结构可大可小，其中肢长也是可以进行控制的，主要的应用措施和方式通常都是根据抗侧力的需求来进行分析和制定的。随着工程设计技术的逐步完善，短肢剪力墙结构在布置的方面也存在着灵活性大、可彼此进行调整的优势，同时对于各项方案的选择也较多，能够处理楼层中存在的各种不足。其主要的优势主要可以分为以下几种：
（一）满足建筑功能的需要
墙肢与填充墙等厚，连接各墙的梁位于隔墙竖向平面内，避免框架结构中梁柱突出墙面的问题。填充墙体采用轻质材料，符合墙体改革的方向。虽然短肢墙构件增加了施工难度，且便于空间功能的使用和布置。
（二）满足结构设计的需要
在高层住宅中，与常用的框架——抗震墙体系相比，其虽然具有受力明确，计算简单等优点，但其柱子截面大，梁柱外露，影响美观和使用，在平面复杂多变的情况下结构布置体系难以趋于合理，结构分析计算变得较为困难。而短肢剪力墙体系，墙肢和梁可隐蔽，结构布置灵活，墙体的数量和肢长根据抗侧力的需要而定，数量可多可少，肢长可长可短，还可通过不同的尺寸和布置以调整刚度和刚度中心的位置。
二、短肢剪力墙结构布置中需要注意的问题
短肢剪力墙结构抗震性能较差，故应加强抗震薄弱环节，注重概念设计，满足高规要求。在短肢剪力墙的结构设计中，结构布置的合理性是非常重要的。这是因为短肢剪力墙结构的抗震性能相对较差，为此，在结构布置中应充分考虑到加强抗震性的设计內容，注意结合相关技术概念和理论的应用，尽可能的提高结构的性能。一般来讲，在其结构布置中，需要注意到以下几点：
短肢剪力墙应均匀布置，使墙的轴向应力差别不宜过大。竖向布置短肢剪力墙，尽可能做到墙肢上、下对齐、连续，尽量避免洞口错位，与连梁一起构成连续跨数较多的抗侧力体系。
每道短肢剪力墙宜有两个方向的梁与之相连接，连梁尽可能布置在墙肢的竖向平面内。短肢剪力墙应该尽量在另一方向上设置翼缘，尽可能避免有一字形短肢剪力墙出现。结构布置上考虑纵横墙的共同作用。
短肢剪力墙应设计成强墙柱弱连梁的体系。所谓强墙柱，是指墙柱可采用强度等级高的混凝土，加强墙柱配筋；尽可能减少连梁高度，使分配的地震力不至于太大，也使短肢剪力墙体系计算更合理。
B级高度高层建筑及9度抗震设计的A级高度高层建筑，不能采用短肢剪力墙结构。
最大适用高度比高规表中剪力墙结构的规定值适当降低，且7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。
三、短肢墙的结构设计
高层点（板）式住宅采用短肢抗震墙结构体系，只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系，但在地震区，高层建筑中，剪力墙不宜过少，墙肢不宜过短，因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑，要求设置剪力墙筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（一般剪力墙）共同抵抗水平力的结构。
短肢墙的布置合理、对称、均匀、力求质量中心与刚度中心重合，短肢墙布置应以T形、L形、J形、+形为主，这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。
短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢，当有扭转效应时，会加剧已有的翘曲变形，使其墙肢首先开裂，因此应加墙其抗震构造措施，如减小轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率。
主要抗侧力结构筒体（或长墙）一般利用楼、电梯间，但要注意刚度的均衡性，不要集中在一处布置使建筑产生过大的扭转效应，同时筒体要有足够的刚度，其平面尺寸不宜过小，要使筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%，形成多道抗震防线，为了确保水平力可靠传递，核心区楼板适当加厚，与核心筒相连的连梁按强剪弱弯设计，短肢墙之间的梁净跨不宜过小（一般取4～6m），使其具有一定的耗能作用。
短肢墙受力以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，其截面尺寸要适当，墙肢截面高度与厚度之比宜在5～8左右为好，且墙厚不小于200mm，当墙肢截面高度与厚度比小于等于3时，应按柱的要求进行设计，短肢墙在重力荷载代表值作用下产生的轴力设计值的轴压比，抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.5、0.6、0.7。对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力墙，因其延性更为不利，因此轴压比限值要相应降低0.1。
短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级采用，这样就可以从构造上改善短肢剪力墙的延性。对于短肢剪力墙的剪力设计值，不仅底部加强部位应按规范调整，其他各层也要调整，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2，主要目的是避免短肢剪力墙过早剪坏。抗震设计时，短肢剪力墙截面的纵向钢筋的配筋率，底部加强部位不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。各短肢墙应尽量对齐、拉直，使之与连梁一起构成较规则且连续均匀的抗侧力片。并且每道短肢墙宜有两个方向的梁与之连接。
短肢墙的数量可多可少，肢长可长可短，主要视抗侧力的需要而定，还可以通过不同尺寸和布置调整刚度和刚度中心位置，短肢剪力墙—筒体（或一般剪力墙）结构体系，电算分析力学模型建议采用高层建筑结构空间有限元分析软件SATWE，短肢剪力墙结构体系考虑，各部位宜取两种力学模型分析结果的不利工况，短肢墙之间的梁应根据跨高比的不同分别按连梁、框架梁计算内力和配筋，（既一般情况下当短剪力墙洞口形成的跨高比小于5的连梁，应按连梁进行设计；当跨高比不小于5时，宜按框架梁进行设计），短肢墙仍属于剪力墙的范畴，配筋可采用一般剪力墙的计算方法，但是对于长宽比小于3的短肢墙则必须按柱的方法进行设计。注意整体计算需考虑填充墙对建筑基本自振周期影响，折减系数可取0.8～0.9。
四、优化设计过程中其它应注意的事项
本文针对高层住宅楼的结构特点，进行了结构优化设计，在比原设计方案节省投资19.3％的情况下，使结构受力更合理，整体变形能力和结构吸能能力对抗震更为有利，但设计过程中还应注意以下几点：
第一，剪力墙结构的抗震薄弱环节是建筑平面外边缘及角点处的墙肢，因而设计时在以上部位布置L型或一字型短肢墙，受条件所限也出现了少量一字型短肢墙。设计时严格控制其轴压比﹤0.6，且相差不应太悬殊，以避免墙肢应力差异过大。
第二，小高层建筑中的连梁是一个耗能构件，对抗震不利。多、小高层结构设计中允许连梁的刚度有所下降，但应注意短肢剪力墙结构中，墙肢刚度相对较小，连接各墙肢的梁已类似普通框架梁，而不同于一般剪力墙间的连梁，不应在计算的总体信息中将连梁的刚度大幅下调，使其设计内力降低，应按普通框架梁的要求进行设计。
参考文献：
[1]王志杰.短肢剪力墙结构设计中的几个问题探讨[J]《煤炭工程》.2002（10）.
[2]简洪平.钢筋混凝土高层建筑结构设计中的常见问题分析[J]《有色冶金设计与研究》.2004（03）.