摘要：短肢剪力墻的建筑結(jié)構(gòu)由于空間布局比較方便，又可以減輕結(jié)構(gòu)自重，在我國部分地區(qū)應用逐漸廣泛。本文通過分析截面形式、墻體配筋形式、體積配箍率、軸壓比、墻肢高厚比等影響短肢剪力墻抗震性能的多種因素， 揭示了短肢墻的整體工作性能，提出具體設(shè)計建議。

關(guān)鍵詞：短肢剪力墻；抗震性；結(jié)構(gòu)

我國城市的高層住宅建筑越來越多，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)容易滿足建筑使用功能的要求，又可以進一步減輕結(jié)構(gòu)自重，且具有良好的經(jīng)濟性，因此這種結(jié)構(gòu)型式越來越多地應用于高層特別是小高層住宅建筑?，F(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范都沒有關(guān)于短肢墻設(shè)計的具體條文，理論落后于實際應用，阻礙了這種結(jié)構(gòu)體系的健康發(fā)展。

1.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

由于鋼筋混凝土短肢剪力墻結(jié)構(gòu)具有墻肢可靈活布置，房間內(nèi)無露梁露柱的現(xiàn)象，給建筑較大的靈活空間，剪力墻數(shù)量較少，減輕了自重，減小了水平地震作用，降低了鋼筋混凝土的用量等優(yōu)點，因此得到了廣泛運用。在小高層住宅中，與常用的剪力墻體系相比，短肢剪力墻體系具有如下優(yōu)點：

（1）充分利用墻肢的承載能力，避免傳統(tǒng)剪力墻結(jié)構(gòu)中墻體過長而通常為構(gòu)造配筋的浪費。（2）短肢剪力墻體系，墻肢和梁可隱蔽，結(jié)構(gòu)布置靈活，墻的數(shù)量和肢長根據(jù)抗側(cè)力的需要而定，數(shù)量可多可少，肢長可長可短，還可通過不同的尺寸和布置以調(diào)整剛度和剛度中心的位置。（3）減輕結(jié)構(gòu)自重，降低主體結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)造價，尤其對于地基承載力較低的地區(qū)經(jīng)濟效益顯著。（4）主體結(jié)構(gòu)中大多數(shù)墻肢呈受彎工作狀態(tài)，從而保證墻體具有足夠的延性。（5）根據(jù)建筑平面的抗側(cè)剛度的需要，利用中心剪力墻，形成主要的抗側(cè)力構(gòu)件，較易滿足剛度和強度要求。

2.短肢剪力墻抗震性能分析

2.1墻體配筋形式

試驗研究表明：短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在翼墻和腹板交接處多出現(xiàn)縱向裂縫，在此部位應采取加強措施，如加設(shè)暗柱。對比有翼墻試體和無翼墻試體的墻肢破壞形態(tài)發(fā)現(xiàn)，有翼墻試體在翼墻上通常只有水平裂縫，而其墻肢上的裂縫形態(tài)和無翼墻試體相似。這說明翼墻在結(jié)構(gòu)受力時主要負擔外加彎矩，而剪力則主要由墻肢承擔。設(shè)計時，應對短肢剪力墻的端部和轉(zhuǎn)角部位設(shè)置暗柱，把主要鋼筋都布置在暗柱范圍內(nèi)；結(jié)構(gòu)底部受到的剪力大，應加密底部加強區(qū)范圍的墻肢箍筋。

2.2短肢剪力墻—筒體結(jié)構(gòu)

近年來隨著人們對住宅，特別是小高層及多層住宅平面不與空間的要求越來越高，原來普通框架結(jié)構(gòu)的露柱露梁、普通剪力墻結(jié)構(gòu)對建筑空間的嚴格限定與分隔已不能滿足人們對住宅空間的要求。于是經(jīng)過不斷的實踐和改進，以剪力墻為基礎(chǔ)，并吸取框架的優(yōu)點，逐步發(fā)展而形成一種能較好適應小高層住宅建筑的結(jié)構(gòu)體系，即所謂“短肢剪力墻—筒體”結(jié)構(gòu)體系。

短肢剪力墻—筒體結(jié)構(gòu)結(jié)合建筑平面、利用間隔墻位置來布置豎向構(gòu)件，剪力墻的數(shù)量可多可少，剪力墻肢可長可短，主要視抗側(cè)力的需要而定，還可通過不同尺寸和布置以調(diào)整剛度和剛度中心的位置；由于減少了剪力墻數(shù)量，而代之以輕質(zhì)填充墻，不僅房屋總重量可以減輕，同時也可適當降低結(jié)構(gòu)剛度，使地震作用減小，這不僅對基礎(chǔ)設(shè)計有利，而且對結(jié)構(gòu)抗震較為有利，同時也可降低工程造價，還可加快施工進度.這種結(jié)構(gòu)體系通常視建筑平面及抗側(cè)力的需要，將中心豎向交通區(qū)處理成為筒體，以承受主要水平力。

2.3截面形式

短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻。帶翼墻短肢墻結(jié)構(gòu)的受力性能優(yōu)于無翼墻結(jié)構(gòu)，工程中應避免一字形截面墻肢的使用。短肢剪力墻宜在兩個方向設(shè)計有梁與之拉結(jié)，避免無連接梁相連的延性較差的禿墻?？傮w來說，短肢剪力墻的延性較差，可以通過加強體積配箍率來提高其延性。

短肢剪力墻配箍率提高后，其受彎承載力提高不是很明顯，但混凝土峰值應力下的應變值有較大的提高，并且應力應變曲線的下降段部分變得平緩，延性有顯著提高。設(shè)計時，我們可以參照 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程！對于約束邊緣構(gòu)件的配箍特征值來設(shè)計短肢剪力墻的箍筋。

2.4普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土抗震墻結(jié)構(gòu)

依據(jù)建筑平面布局設(shè)置鋼筋混凝土抗震墻，對較長的墻開結(jié)構(gòu)洞將其分為聯(lián)肢墻，使各墻段的剛度均勻，由于抗震墻較多，可以構(gòu)成整體抗側(cè)力很強的體系，對較高建筑抗震特別有利。

3.結(jié)構(gòu)布置中需注意的問題

3.1要滿足高規(guī)要求

每道短肢剪力墻宜有兩個方向的梁與之相連接，連梁盡可能布置在墻肢的豎向平面內(nèi)。短肢剪力墻應該盡量在另一方向上設(shè)置翼緣，盡可能避免有一字形短肢剪力墻出現(xiàn)。結(jié)構(gòu)布置上考慮縱橫墻的共同作用。短肢剪力墻應均勻布置，使墻的軸向應力差別不宜過大。豎向布置短肢剪力墻，盡可能做到墻肢上、下對齊、連續(xù)，盡量避免洞口錯位，與連梁一起構(gòu)成連續(xù)跨數(shù)較多的抗側(cè)力體系。

3.2對振型數(shù)量的要求

要保證振型參與質(zhì)量達到總質(zhì)量的90%以上。振型數(shù)最好是3的倍數(shù)。振型數(shù)的大小與結(jié)構(gòu)層數(shù)及結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，當結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大時，振型數(shù)也應取大些。尤其對于高位轉(zhuǎn)換，由于轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量遠大于其他樓層，導致不同振型時地震作用在轉(zhuǎn)換層處突然增大，尤以轉(zhuǎn)換層位置在振型曲線振幅最大處或附近時更為顯著，因而轉(zhuǎn)換層在較高位置時，高振型的影響可能明顯增大，建議在計算分析時，取較多振型。

3.3程序輸入和輸出時應注意的問題

轉(zhuǎn)換層所在層號、框支梁、框支柱、角柱的指定?？蛑Я?、框支柱、角柱是帶轉(zhuǎn)換層的復雜高層建筑抗震設(shè)計時需特別加強的構(gòu)件。《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》按 “強剪弱彎”的原則，對其抗震等級和組合設(shè)計內(nèi)力值進行調(diào)整，并采取相應的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。因此，程序輸入過程中正確指定轉(zhuǎn)換層所在層號、框支梁、框支柱和角柱，對計算結(jié)果的合理輸出是相當重要的，也是設(shè)計人員容易忽視的問題?？蛑Ъ袅Φ南露斯?jié)點一定要落在框支梁上。

3.4短肢剪力墻的抗震構(gòu)造

抗震設(shè)計時，短肢剪力墻的抗震等級應比高規(guī)第48.2條規(guī)定的剪力墻抗震等級提高一級。抗震設(shè)計時，底部加強層應按高規(guī)第7.2.10條調(diào)整剪力設(shè)計值，其他各層短肢剪力墻的剪力設(shè)計值，一級抗震等級應分別乘以增大系數(shù)1.4和1.2；短肢剪力墻截面厚度不應小于200mm；抗震設(shè)計時，短肢剪力墻截面的全部縱向鋼筋的配筋率，底部加強部位不宜小于1.2%。其他部位不宜小于1.0%：新“抗震規(guī)范”出現(xiàn)了約束邊緣構(gòu)件這個概念，對抗震等級為二級及以上的短肢剪力墻，由于墻肢長度較短，約束邊緣構(gòu)件沿墻肢兩個方向近于整段墻肢，為了加強墑肢抗震性能，可以把整段墻肢作為約束邊緣構(gòu)件考慮。

4.結(jié)語

盡管短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在我國得到了大量應用，但是到目前為止，短肢剪力墻抗震性能的理論和試驗研究還不夠深入，規(guī)范的條文也不具體。但是隨著小高層建筑的發(fā)展和人們對住宅使用功能要求的提高，由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)可以靈活布置，墻且短肢剪力墻的抗震性能也優(yōu)于異形柱剪力墻結(jié)構(gòu)，因此在設(shè)計中根據(jù)其受力的特點，充分掌握和了解其受力特點和破壞機理后，并選擇合理的布置形式，正確掌握計算分析方法，它將在多、高層的住宅中有著廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

[1]劉肖凡，李繼祥.鋼筋混凝土短肢剪力墻抗震性能試驗及應用[J].武漢大學學報（工學版），2009，42（2）：236-239.

[2]曹萬林，董宏英，胡國振，等.鋼筋混凝土帶暗支撐雙肢剪力墻抗震性能試驗研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學報，2004，25（3）：22-28.

[3]劉敏，陳遠椿，吳耀輝，等.全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)體系）[S].北京：中國計劃出版社，2009.