建筑结构设计是一项较为复杂的工作，对设计者专业性要求较高。现代建筑由于结构特征和功能需求都已经较以往发生了很大改变，所以传统结构设计技术已经不能充分满足当前需求，高层建筑成为主流趋势，而异形柱与短肢剪力墙结构设计则是现代建筑结构设计中比较常用的设计方法，其设计过程中需要注意的事项较多，相关设计人员应当对此形成全面而正确的认识，积极学习先进的理论知识，从而提高自身设计水平。
1异形柱结构设计问题分析
1.1异形柱结构类型及其计算
异形柱结构设计的常见方式主要有三种，第一种是异形柱框架-剪力墙结构；第二种是异形柱框架结构；第三种是异形柱框架-核心筒结构。根据以往的施工经验，该类建筑结构所具有的破坏特征，与矩形柱框架结构比较类似，其底层柱的上下两个截面危险系数最高。当整个结构受到破坏的时候，其梁柱节点以及异形柱一般都不会表现出较为明显的裂痕，就异形柱结构部分而言，是因为其滞回曲线较为丰满，具有良好的层间变形能力，能够有效应对外界应力，所以发生变形问题的几率比较低。但是异形柱结构也存在一定的缺陷之处，比如其截面结构缺乏对称性，所以一旦水平方向产生作用力，一般都会出现偏心现象，对框架结构的承载有效性造成负面影响。所以，在实际设计过程中，必须采取专业的异形柱单元计算方法对结构受力情况和位移参数进行精确把握，从而确保结构设计的合理性。
1.2异形柱受力性能分析
异形柱结构受力性能主要由截面延性决定，而决定延性效果的因素主要包括箍筋间距、箍筋直径、截面肢长比以及柱净高，也就是常说的高长比和轴压比等。基于此，在进行异形柱受力性能分析的过程中，也应从上述多方面入手进行截面延性分析。具体影响主要呈现以下表现特征：箍筋直径变化所产生的影响一般要比改变箍筋间距小，所以采取箍筋间距缩短方式，能够更加有效地优化异形柱截面延性。而轴压比所影响的则主要是异形柱结构截面双向压弯柱受力性能 ，随着轴压比的增加，异形柱截曲率延性会呈现下降趋势，最终截面延性会由受拉破坏转化为受压破坏，延性会达到一个最差的状态，严重降低异形结构建筑稳定性与安全性，是该类设计过程中需要重点关注的问题。另外，由于异形柱结构具有多肢特征，所以截面心和剪力结构中心一般不会重合，当受到外界荷载作用影响的时候，多分肢结构就会产生剪应力和翘曲正应力，致使柱肢混凝土结构出现裂缝，这种裂缝要比普通矩形柱出现的更快，对异形柱变形能力影响非常明显。
2剪力墙结构设计问题分析
2.1短肢剪力墙布置及其计算
与异形柱结构相比，短肢剪力墙的抗侧刚度普遍偏低，所以在设计过程中，一般都需要设置一定量的长墙结构增强刚度属性，也可以直接利用电梯间构造内筒结构，增加短肢剪力墙抗侧刚度。这样做的目的主要是为了提升短肢剪力墙的抗震性能，减少结构变形的可能，从而改善建筑结构稳定性。计算短肢剪力墙的配筋方式，及其模型构造原理基本与普通剪力墙结构类似，只需在TAT、TBSA中按剪力墙输入即可。TAT、TBSA的计算模型适用于各类平面布置，未知量少，精度较高。但是，在计算分析较为低宽、结构布置更复杂的剪力墙结构时，薄壁杆件模型也存在一些不足，主要原因是没有考虑到剪切变形带来的影响，结构布置较为复杂时，剪切变形不协调。而由于墙肢较短，本身较高细，短肢剪力墙结构十分接近杆件性能，所以用TAT、TBSA计算短肢剪力墙结构可以很好地反映结构的受力情况，精度比较高。若短肢剪力墙结构设有转换层，框支剪力墙受力面向受力点过渡，但是薄壁杆件连接处是点连接形式，薄壁杆件模型在处理位移的连续以及力的正确传递问题是存在不足之处。因此，若短肢剪力墙结构设有转换层，应该采用墙元模型来计算。
2.2短肢剪力墙结构设计的抗震问题
短肢剪力墙结构的建筑平面外边缘及底部外围的小墙肢、角点处的墙肢、连梁等对剪力墙结构的抗震能力有很大影响。在地震作用下，建筑平面外边缘和角点处的墙肢先开裂，高层短肢剪力墙结构将整体弯曲变形。由于短肢剪力墙结构中墙肢刚度相对减少，连梁受剪破坏可能性增加，在设计时对于这些抗震薄弱环节要加强概念设计，增加抗震构造措施。主要方法有：1力求短肢剪力墙在平面上分布均匀，使短肢剪力墙刚度中心接近建筑物质心，最大程度降低扭转效应带来的影响；2增加角点处的墙肢及建筑平面外边缘的厚度，加强墙肢暗柱配筋，确保墙肢截面轴压比小于0.6，提高墙肢延性和承载力。连梁是高层结构中的一个耗能构件，若连梁遭到剪切破坏会降低结构延性，减弱建筑物抗震能力。因此，在设计时要注意进行连梁“强剪弱弯”验算，在短肢剪力墙两个方向均要有梁与剪力墙拉结，在各肢的平面内布置连梁，短肢剪力墙底部配筋要符合规范要求。
3异形柱与短肢剪力墙结构设计的改进
3.1布置合理，巩固结构
短肢剪力墙的布置要对称、均匀、合理，最大程度做到质量中心与刚度中心重合，高层点式住宅一般采用短肢抗震墙结构体系。在地震区，短肢墙受力主要以承担竖向荷载为主，承担水平荷载为辅，剪力墙不能太少，墙肢要适合，不能过短。因此，对于短肢剪力结构和异形柱结构的设计，应该主要以]形、+形、T形为主，这些结构模型布置合理，结构抗震能力好。
3.2保证计算数据精准
墙肢截面高度与厚度比值控制在5～8范围内，同时，为了保证筒体有足够的刚度，其平面尺寸不能太小，墙厚不能小于200mm。由于端柱的一字形或无翼缘短肢剪力墙延性较低，轴压比限值要降低0.1，其配筋计算方法也可以采用一般剪力墙的计算方法，但若短肢墙的长宽比小于3，则必须按柱的方法进行设计。
4结束语
经过以上分析阐述不难发现， 异形柱与短肢剪力墙结构设计所需要考量的内容较多，现阶段我国建筑工程对于异形柱和剪力墙结构的应用还处于初期研究阶段，虽然其技术水平得到了很大提升，但是相比较于其他发达国家而言，仍然存在较大差距。因此，相关行业工作人员应当在实践过程中不断积累经验，丰富设计思路，并积极引入先进的设计理论，这样才能有效提升 异形柱与短肢剪力墙结构设计水平。
参考文献
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