剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1、第29頁 共29頁版權(quán)歸作者所有，本網(wǎng)站只提供下載。1.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點22.鋼筋混凝土抗震墻的設(shè)計的體會133.鋼筋混凝土抗震墻的設(shè)計及新老規(guī)范的比較中的一些體會164.剪力墻設(shè)計的幾個問題205.異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個問題251.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 提交日期：2004-04-15 瀏覽: 973 整體規(guī)定 A級高度乙類、丙類高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度： 全部落地剪力墻非抗震、6度、7度、8度、9度抗震時，分別為150、140、120、100、60m 部分框支剪力墻非抗震、6度、7度、8度抗震時，分別為130、120、100、80m，9度抗震時不宜采用 A級高度甲類高層建

2、筑的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度： 6度、7度、8度抗震時，將本地區(qū)設(shè)防烈度提高一級后，按乙類、丙類建筑采用 9度抗震時，應(yīng)專門研究 （說明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的電梯機(jī)房、水箱、構(gòu)架等高度） B級高度乙類、丙類高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度： 全部落地剪力墻非抗震、6度、7度、8度抗震時，分別為180、170、150、130m 部分框支剪力墻非抗震、6度、7度、8度抗震時，分別為150、140、120、100m B級高度甲類高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)最大適用高度： 6度、7度抗震時，按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一級后，按乙類、丙類建筑采用 8度抗震時，應(yīng)專門研究 結(jié)構(gòu)的最大高寬

3、比： A級高度非抗震、6度、7度、8度、9度抗震時，分別為6、6、6、5、4 B級高度非抗震、6度、7度、8度抗震時，分別為8、7、7、6 質(zhì)量與剛度分布明顯不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響； 其他情況，應(yīng)計算單向水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響 考慮非承重墻的剛度影響，結(jié)構(gòu)自振周期折減系數(shù)取值0.91.0 平面規(guī)則檢查，需滿足： 扭轉(zhuǎn)： A級高度 B級高度、混合結(jié)構(gòu)高層、復(fù)雜高層 樓板： 有效樓板寬 該層樓板典型寬度的50 開洞面積 該層樓面面積的30 無較大的樓層錯層 凹凸： 平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸 相應(yīng)投影方向總尺寸的30 豎向規(guī)則檢查，需滿足： 側(cè)向剛度： 除頂層外，局部收進(jìn)

4、的水平向尺寸 相鄰下一層的25 樓層承載力：A級高度抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力 （宜） 相鄰上一層的80 薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力 （應(yīng)） 相鄰上一層的65 B級高度抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力 （應(yīng)） 相鄰上一層的75 （說明：樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受剪承載力指在所考慮的水平地震作用方向，該層全部柱及剪力墻的受剪承載力之和） 豎向連續(xù)：豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力不得由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁等）向下傳遞 水平位移驗算： 多遇地震作用下的最大層間位移角 罕遇地震作用下的薄弱層層間彈塑性位移角 1/120 舒適度要求： 高度超過150m的高層建筑，按10年一遇的風(fēng)荷載取值計算的順風(fēng)向與橫

5、風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點的最大加速度限值為：住宅、公寓 0.15 m/s2，辦公、旅館 0.25 m/s2 伸縮縫 1. 最大間距：現(xiàn)澆 45m，裝配 65m 2. 可適當(dāng)放寬最大間距的條件： 頂層、底層、山墻和縱墻端開間等溫度變化影響較大的部位提高配筋率 頂層加強(qiáng)保溫隔熱措施，外墻設(shè)置外保溫層 每隔3040m留出后澆帶，帶寬8001000mm，鋼筋采用搭接接頭，后澆帶砼兩個月之后澆灌 頂部樓層改用剛度較小的結(jié)構(gòu)形式，或頂部設(shè)局部溫度縫，將結(jié)構(gòu)劃分為長度較短的區(qū)段 采用收縮較小的水泥，減少水泥用量，砼中加入適宜的外加劑 提高每層樓板的構(gòu)造配筋率，或采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土 防震縫 1. 最小寬度：按框架結(jié)構(gòu)的

6、50取用，但不宜小于70mm。 框架結(jié)構(gòu)防震縫最小寬度規(guī)定為：高度15m的部分，70mm；超過15m的部分，6度、7度、8度、9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m、2m，縫寬加寬20mm 2. 縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，按不利情況確定 縫兩側(cè)房屋高度不同時，按較低房屋高度確定 3. 縫沿房屋全高設(shè)置，地下室和基礎(chǔ)可不設(shè)，但在與上部防震縫對應(yīng)處應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造和連接 4. 相鄰結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)存在較大沉降差時，宜加寬防震縫 墻體布置 宜雙向布置，尤其是抗震時應(yīng)避免單向布置 門窗洞口宜上下對齊，成列布置。一、二、三級抗震時，底部加強(qiáng)部位不宜采用錯洞墻，且所有部位不宜采用疊合錯洞墻 墻肢長度不宜超過8m，且墻段總高與墻

7、肢高度之比應(yīng)大于2。當(dāng)墻肢較長時宜開設(shè)洞口，各墻段間設(shè)置弱連梁 應(yīng)避免樓面梁垂直支承在無翼墻的剪力墻的端部（審查要點3.6.3 / 6） 當(dāng)墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時，應(yīng)至少采取以下一種措施： 一般剪力墻的底部加強(qiáng)部位高度的取值： （說明：當(dāng)有地下室時，墻肢總高度應(yīng)從地上一層（首層）算起，但底部加強(qiáng)部位應(yīng)額外加上地下室的高度） 截面設(shè)計 構(gòu)件截面長邊與短邊之比大于4時，宜按墻的要求進(jìn)行設(shè)計（砼規(guī)10.5.1） 矩形截面獨立墻肢的長度與厚度之比不宜小于5 當(dāng)其比值小于5時其在重力荷載代表值作用下的軸壓比限值，當(dāng)一、二級抗震時，應(yīng)較正常墻肢的相應(yīng)值減0.1，三級抗震時為0.6 當(dāng)其比值不大于

8、3時宜按框架柱進(jìn)行設(shè)計，但縱向鋼筋的最小配筋率不變，且箍筋宜沿全高加密 雙肢剪力墻的抗震設(shè)計中，墻肢不宜出現(xiàn)小偏拉，當(dāng)任一墻肢出現(xiàn)大偏拉時，兩墻肢均應(yīng)將彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值乘以1.25的增大系數(shù) （說明：剪力墻墻肢不同受力狀態(tài)的延性優(yōu)劣 小偏拉 大偏拉 小偏壓 54.2m時，則墻厚需要320350mm,顯然不合理。所以像這樣的特殊情況的低多層建筑不應(yīng)要求死扣規(guī)范，而通過采用概念設(shè)計分析，控制墻肢軸壓比，進(jìn)行墻體截面條件、強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算并在構(gòu)造上適當(dāng)加強(qiáng)暗柱或配筋，保證其整體性連接等措施，是可以使墻厚減小的。 2 墻體的配筋率，目前在“砼規(guī)”11.7.11條文強(qiáng)制規(guī)定在一、二、三級抗震等級的

9、剪力墻中，豎向和水平分布筋的最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%;部分框支剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋率不應(yīng)小于0.3%;這配筋率比其在80年代前的配筋率).070.1%要大多了，和國外的配筋率0.10.25%的高者基本接軌，這在高層或者較長的剪力墻結(jié)構(gòu)中應(yīng)該是合理的，但對于低矮、短小的剪力墻值得探討。 墻的水平分布筋是為橫向抗剪以防止墻體在斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生脆性剪切破壞，同時起到抵抗溫度應(yīng)力防止砼出現(xiàn)裂縫，設(shè)計中當(dāng)建筑物較高較長或框剪結(jié)構(gòu)時配筋宜適當(dāng)增加，特別在連梁部位或溫度、剛度變化等敏感部位宜適當(dāng)增加。但對于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否適當(dāng)減小值得探討。 墻的豎向鋼筋主要起抗彎作用，目前在一些

10、多層低高層剪力墻中電算結(jié)果多為構(gòu)造配筋；但配筋時所取的配筋率有人往往扣除了約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件中的鋼筋，筆者認(rèn)為豎向最小配筋率應(yīng)該包括邊緣構(gòu)件中的鋼筋，墻肢的豎向配筋原則也應(yīng)該盡量將鋼筋布置在墻端部邊緣區(qū)并保證鋼筋間距300mm，也應(yīng)該注意防止豎筋過多使墻的抗彎強(qiáng)度大于抗剪強(qiáng)度，對抗震不利。 四剪力墻結(jié)構(gòu)的超長問題 1. 混凝土規(guī)范9.1.1條規(guī)定現(xiàn)澆混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的溫度伸縮縫最大間距當(dāng)在室內(nèi)或土中時為45m，露天時為30m;而現(xiàn)澆框架剪力墻或框架核心筒結(jié)構(gòu)的伸縮縫間距可取4555m.規(guī)范的這一規(guī)定顯然與現(xiàn)今建筑的體量越來越大但功能又要求不設(shè)縫發(fā)生矛盾；因此目前許多工程中的伸縮縫間距都

11、突破了規(guī)范的規(guī)定，也造成了設(shè)計人員在設(shè)計中遇到超長結(jié)構(gòu)時的膽量越來越大。筆者認(rèn)為今后當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)超長時，應(yīng)該慎重處理為好，過長時應(yīng)該盡量設(shè)置溫度伸縮縫，宜較嚴(yán)格遵守規(guī)范規(guī)定的限值，理由如下： 剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大，受溫差影響大，混凝土的收縮、徐變產(chǎn)生的變形大，墻體對樓面、屋面產(chǎn)生的約束也大；當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮變形時比其他結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)裂縫。一些未超長的剪力墻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生墻體或樓面裂縫，其主要原因就在此。 剪力墻結(jié)構(gòu)多用于商品住房和公寓，使用狀況復(fù)雜，一旦私人購買的房子出現(xiàn)裂縫，雖然沒有安全問題，但處理起來問題多，難度大，社會影響大。 混凝土結(jié)構(gòu)受溫度或收縮徐變的影響與眾多因素有關(guān)；而體型龐大的剪力墻房屋往往形

12、狀復(fù)雜，混凝土收縮大，約束應(yīng)力積聚也大，施工工藝及管理也難控制，環(huán)境影響使用變化難于判斷，因此更難于解決混凝土收縮變形時，在受約束條件下引起拉應(yīng)力而保證不出現(xiàn)裂縫。 目前混凝土的收縮量不斷增大，已由80年代的一般收縮量300上升到400以上，因此使混凝土用量大的剪力墻產(chǎn)生裂縫的因素在增大。 目前隨著市場形勢的變化，大部分工程要趕工加班，質(zhì)量難保證，為趕工混凝土中水泥用量普遍增大，使混凝土收縮量增大，加上由于混凝土強(qiáng)度的提高，使彈性模量增加將引起更大的約束拉應(yīng)力產(chǎn)生，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的因素增多。 普遍使用商品混凝土泵送施工，為了泵送，增大水泥用量，減少了中粗骨料含量和骨料粒徑，加上泵送混凝土配合比

13、和施工送料時的不良因素影響等都加大了結(jié)構(gòu)收縮量，增加產(chǎn)生裂縫的因素。 綜上所述，今后在處理超長結(jié)構(gòu)時，特別是處理超長的剪力墻結(jié)構(gòu)時要特別慎重；當(dāng)發(fā)生實在由于建筑使用功能要求不允許超長建筑設(shè)永久縫時，建議采用對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力的方法并結(jié)合采用設(shè)計構(gòu)造措施、施工措施共同給予處理剪力墻設(shè)計的幾個問題（三） （續(xù)接） 高層建筑剪力墻連梁設(shè)計的探討 作者：民工 國勤結(jié)構(gòu)論壇( HYPERLINK / /)管理委員會副主任 與剪力墻相連的梁稱為連梁。連梁一般具有跨度小，截面大，與連梁相連的墻體剛度又很大等特點。因此，高層建筑在水平力作用下，連梁的內(nèi)力往往很大。設(shè)計時，即使采取了降低連梁內(nèi)力的各種措施，如：加

14、大剪力墻的洞口寬度；在連梁中部開水平縫，在計算內(nèi)力和位移時對連梁剛度進(jìn)行折減，對局部內(nèi)力過大層的連梁內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整等，仍無法使連梁的截面設(shè)計符合要求。由于設(shè)計規(guī)范對此沒有明確規(guī)定，因此，設(shè)計時感到無所適叢。而設(shè)計、構(gòu)造不當(dāng)將會造成結(jié)構(gòu)在抵抗水平力時的強(qiáng)度、剛度不符合要求，進(jìn)而影響承受豎向荷載的能力。本文將討論高層建筑剪力墻中連梁設(shè)計的幾個問題，并提出相應(yīng)的建議。對于一端與墻相連，一端與框架柱相連的梁，可以看成是連梁的一個特例。 一聯(lián)肢墻在水平力作用下的破壞機(jī)制 高層建筑聯(lián)肢墻在水平力作用下的破壞分為脆性破壞（即剪切破壞）和延性破壞（即彎曲破壞）兩種。聯(lián)肢墻的脆性破壞又可分為兩種情況。一種是脆性破

15、壞發(fā)生于墻肢。墻肢由于抗剪能力不夠而發(fā)生剪切破壞，會使剪力墻很快喪失承載能力。造成結(jié)構(gòu)的突然倒塌。這是設(shè)計所應(yīng)該絕對避免的。抗震規(guī)范里規(guī)定了抗震墻截面的剪壓比限值和抗震等級為一、二級時抗震墻底部加強(qiáng)部位剪力設(shè)計值的放大系數(shù)，就是為了防止剪力墻早于彎曲破壞而發(fā)生剪切破壞。脆性破壞的第二種情況是連梁發(fā)生剪切破壞。連梁發(fā)生剪切破壞會使聯(lián)肢墻各墻肢喪失連梁對墻肢的約束作用。在沿墻全高所有連梁均發(fā)生剪切破壞時，聯(lián)肢墻的各墻肢將成為單片的獨立墻，這會使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大降低，墻肢彎矩j加大?？拐鹨?guī)范里規(guī)定了連梁截面的剪壓比限值和抗震等級為一、二級時連梁端部剪力設(shè)計值的調(diào)整系數(shù)，也是為了防止連梁早于彎曲破壞

16、發(fā)生剪切破壞。但是，和第一種墻肢發(fā)生剪切破壞相比，連梁發(fā)生剪切破壞時結(jié)構(gòu)尚未喪失承載能力，在墻肢破壞前，只要所考慮的連梁不承擔(dān)較大的豎向荷載，還不會造成結(jié)構(gòu)的倒塌。 剪力墻的延性破壞也可分為兩種情況。一種是連梁不屈服，墻肢首先發(fā)生彎曲破壞，這種墻在破壞時的極限變形較小。因此，對有抗震設(shè)防要求的建筑來說，它雖然是一種延性破壞，但吸收地震能量的能力是較低的。設(shè)計中應(yīng)避免這種情況的發(fā)生。延性破壞的第二種是連梁先屈服，最后是墻肢的屈服。當(dāng)連梁有足夠的延性時，它能通過塑性鉸的變形吸收大量的地震能量。同時，通過塑性鉸仍能繼續(xù)傳遞彎矩和剪力，對墻肢起到一定的約束作用，使聯(lián)肢墻保持足夠的剛度和強(qiáng)度。這是設(shè)計時

17、應(yīng)首先考慮做到的。為了保證聯(lián)肢墻的延性要求，對連梁的延性要求是非常高的。因此，在設(shè)計高層建筑剪力墻時，必須十分注意保證連梁的延性要求。 以上主要從抗震的角度分析了聯(lián)肢墻的破壞機(jī)制。對于非抗震的情況，水平作用力主要是風(fēng)荷載。風(fēng)荷載是一種實實在在的荷載，不能通過結(jié)構(gòu)的塑性變形來減少風(fēng)荷載。但可以通過結(jié)構(gòu)的塑性變形將荷載分布到其他尚未屈服的構(gòu)件。通過內(nèi)力重分布提高結(jié)構(gòu)的整體承載能力，避免由于個別構(gòu)件的破壞造成整個結(jié)構(gòu)喪失承載能力。因此，以上關(guān)于聯(lián)肢墻破壞機(jī)制的討論在非抗震設(shè)計中是同樣有意義的。 提 交 人: 天放原 作 者: 民工文章來源: 國勤論壇 共 1 頁 Page: 15.異形柱與短肢剪力墻

18、結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個問題 提交日期：2002-11-29 瀏覽: 1142 異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個問題 肖常安1，諶維義2 (1.貴州工業(yè)大學(xué)土建學(xué)院 550003；2.貴陽市建一公司一處 550002) 摘 要：對異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題，如計算方法、異形柱受力性能及其軸壓比控制、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度及框支柱等進(jìn)行探討，提出建議，供結(jié)構(gòu)設(shè)計人員參考。 關(guān)鍵詞：異形柱；短肢剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計 中圖分類號：TU398.1；TU973.23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 現(xiàn)代住宅建筑要求大開間，平面及房間布置靈活、方便，室內(nèi)不出現(xiàn)柱楞、不露梁等。異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能較好地滿足

19、現(xiàn)代住宅建筑的要求，因而逐漸得到了推廣應(yīng)用。 目前，現(xiàn)行國家規(guī)范或規(guī)程中尚未給出有關(guān)異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的條款，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計中常會遇到一些規(guī)范或規(guī)程尚未論及的問題，需要設(shè)計人員積累經(jīng)驗，利用正確的概念進(jìn)行設(shè)計。 本文旨在對異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題進(jìn)行探討，提出個人看法，供結(jié)構(gòu)設(shè)計人員參考。 1 異形柱結(jié)構(gòu)型式及其計算 異形柱結(jié)構(gòu)型式有異形柱框架結(jié)構(gòu)、異形柱框架剪力墻結(jié)構(gòu)和異形柱框架核心筒結(jié)構(gòu)。 異形柱結(jié)構(gòu)自身的特點決定了其受力性能、抗震性能與矩形柱結(jié)構(gòu)不同。由于異形柱截面不對稱，在水平力作用下產(chǎn)生的雙向偏心受壓給承載力帶來的影響不容忽視。因此，對異形柱結(jié)構(gòu)應(yīng)按空

20、間體系考慮，宜優(yōu)先采用具有異形柱單元的計算程序進(jìn)行內(nèi)力與位移分析。因異形柱和剪力墻受力不同，所以計算時不應(yīng)將異形柱按剪力墻建模計算。 當(dāng)采用不具有異形柱單元的空間分析程序（如TBSA 5.0）計算異形柱結(jié)構(gòu)時，可按薄壁桿件模型進(jìn)行內(nèi)力分析。 對異形柱框架結(jié)構(gòu)，一般宜按剛度等效折算成普通框架進(jìn)行內(nèi)力與位移分析。當(dāng)剛度相等時，矩形柱比異形柱的截面面積大。一般，比值（A矩A異）約在1.10-1.30之間1。因此，用矩形柱替換后計算出的軸壓比數(shù)值不能直接應(yīng)用于異形柱，建議用比值（A矩A異）對軸壓比計算值加以放大后再用于異形柱。 對有剪力墻（或核心筒）的異形柱結(jié)構(gòu)，由于異形柱分擔(dān)的水平剪力很小，由此產(chǎn)生

21、的翹曲應(yīng)力基本可以忽略，為簡化計算，可按面積等效或剛度等效折算成普通框架剪力墻（或核心筒）結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力與位移分析。按面積等效更能反映異形柱軸壓比的情況，且面積等效計算更為簡便。但應(yīng)注意，按面積等效計算時，須同時滿足下面兩式： (1)A矩=A異；(2)| b/h=(Ix異Iy異) 式中，A矩、A異分別為矩形柱和異形柱的截面面積； b、h分別為矩形截面的寬和高； Ix異 、Iy異分別為異形柱截面x、y向的主形心慣性矩。 一般，按面積等效計算時，矩形柱的慣性矩比異形柱的小。但對有剪力墻（或核心筒）的異形柱結(jié)構(gòu)，計算分析表明2，按面積等效與按剛度等效的計算結(jié)果是接近的。 異形柱的截面設(shè)計，可根據(jù)上述方

22、法得出的內(nèi)力，采用適合異形柱截面受力特性的截面計算方法進(jìn)行配筋計算。 2 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)及其計算 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是適應(yīng)建筑要求而形成的特殊的剪力墻結(jié)構(gòu)。其計算模型、配筋方式和構(gòu)造要求均同于普通剪力墻結(jié)構(gòu)。在TAT、TBSA中，只需按剪力墻輸入即可，而且TAT、TBSA更適合用來計算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。TAT、TBSA所用的計算模型都是桿件、薄壁桿件模型，其中梁、柱為普通空間桿件，每端有個自由度，墻視為薄壁桿件，每端有個自由度（多一個截面翹曲角，即扭轉(zhuǎn)角沿縱軸的導(dǎo)數(shù)），考慮了墻單元非平面變形的影響，按矩陣位移法由單元剛度矩陣形成總剛度矩陣，引入樓板平面內(nèi)剛度無限大假定減少部分未知量之后求解，它適用于

23、各種平面布置，未知量少，精度較高。但是，薄壁桿件模型在分析剪力墻較為低寬、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜（如有轉(zhuǎn)換層）時，也存在一些不足，主要是薄壁桿件理論沒有考慮剪切變形的影響，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜時變形不協(xié)調(diào)。而短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于肢長較短（一般為墻厚的-倍），本身較高細(xì)，更接近于桿件性能，所以，用TAT、TBSA計算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能較好地反映結(jié)構(gòu)的受力，精度較高。 對設(shè)有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，一般都只是將電梯間、樓梯間、核心筒和一少部分剪力墻落地，其于剪力墻框支?？蛑Ъ袅κ鞘芰γ嫦蚴芰c過渡，由于薄壁桿件的連接處是點連接，所以用薄壁桿件模型不能很好地處理位移的連續(xù)和力的正確傳遞。因此，帶有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)

24、構(gòu)宜優(yōu)先采用墻元模型軟件（如SATWE）進(jìn)行計算。當(dāng)然，從整體上的內(nèi)力（特別是下部支承柱的內(nèi)力）分布情況來看，如果將剪力墻加以適當(dāng)?shù)奶幚恚€是可以用TAT、TBSA對結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計算的3。 3 異形柱的受力性能及其軸壓比控制 天津大學(xué)的試驗研究結(jié)果表明4：異形柱的延性比普通矩形柱的差。軸壓比、高長比（即柱凈高與截面肢長之比）是影響異形柱破壞形態(tài)及延性的兩個重要因素。 異形柱由于多肢的存在，其剪力中心與截面形心往往不重合，在受力狀態(tài)下，各肢產(chǎn)生翹曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力。由于剪應(yīng)力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現(xiàn)裂縫，即產(chǎn)生腹剪裂縫，導(dǎo)致異形柱脆性明顯，使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。 作為異形柱延

25、性的保證措施，必須嚴(yán)格控制軸壓比，同時避免高長比小于（短柱）?？刂浦孛孑S壓比的目的，在于要求柱應(yīng)具有足夠大的截面尺寸，以防止出現(xiàn)小偏壓破壞，提高柱的變形能力，滿足抗震要求。廣東規(guī)程按建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GBJ1189）中所規(guī)定的柱子軸壓比降低0.05取用（按截面的實際面積計算）；天津規(guī)程則根據(jù)箍筋間距與主筋直徑之比、箍筋直徑及抗震等級共同確定，其要求比廣東規(guī)程嚴(yán)格，例如，對s/d、（即箍筋間距s100mm，縱筋直徑d分別為20mm、25mm的情況），箍筋直徑dv8mm，抗震等級為三級的L形截面，其軸壓比限值分別為0.60，0.65。異形柱是從短肢剪力墻向矩形柱過渡的一種構(gòu)件，柱肢截面的肢厚比（

26、即肢長肢寬）不大于。高規(guī)（JGJ391）第5.3.4條，“抗震設(shè)計時，小墻肢的截面高度不宜小于3bw”，“一、二級剪力墻的小墻肢，其軸壓比不宜大于0.6”。根據(jù)上述分析，為便于應(yīng)用，建議在度設(shè)防區(qū)，對于異形柱框架結(jié)構(gòu)，L形截面柱的軸壓比不應(yīng)超過0.6（按截面的實際面積計算，下同），T形截面柱的的軸壓比不應(yīng)超過0.65，十字形截面柱的軸壓比不應(yīng)超過0.8；對于異形柱框架剪力墻（或核心筒）結(jié)構(gòu)，由于框架是第二道抗震防線，所以框架柱的軸壓比限值可放寬到0.65（L形）、0.70（T形）、0.90（字形），但對于轉(zhuǎn)換層下的支承柱，其軸壓比仍不應(yīng)超過0.60。 短柱在壓剪作用下往往發(fā)生脆性的剪切破壞，設(shè)

27、計中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)短柱。根據(jù)高長比不宜小于，在梁高為600mm的前提下，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.0m時，異形柱的最大肢長可為600mm；底層層高為4.2m時，肢長可為900mm。 4 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度及框支柱 在現(xiàn)代高層住宅的地下室和下部幾層，由于停車和商業(yè)用房需較大空間，就得通過轉(zhuǎn)換層來實現(xiàn)。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，一般都只將電梯間、樓梯間、核心筒和一少部分剪力墻落地，其于剪力墻框支。 據(jù)研究表明5，“框支剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時，轉(zhuǎn)換層附近層間位移角及內(nèi)力分布急劇突變，內(nèi)力的傳遞僅靠轉(zhuǎn)換層一層樓板的間接傳力途徑很難實現(xiàn)；轉(zhuǎn)換層下部的框支結(jié)構(gòu)易于開裂和屈服，轉(zhuǎn)換層上部幾層墻體易于破

28、壞。這種結(jié)構(gòu)體系不利于抗震。高烈度區(qū)（度及度以上）不應(yīng)采用；度區(qū)可以采用，但應(yīng)限制轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度，可考慮不宜超過層；度區(qū)可適當(dāng)放寬限制?！币虼耍ㄗh在度抗震設(shè)防區(qū)，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度不宜超過層，避免高位轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換層上下的層剛度比宜接近，不宜超過。轉(zhuǎn)換層位置較高時，宜同時控制轉(zhuǎn)換層下部“框支”結(jié)構(gòu)的等效剛度（即考慮彎曲剪切和軸向變形的綜合剛度），使EgJg與EcJc接近。EgJg為剪力墻結(jié)構(gòu)的等效剛度，剪力墻結(jié)構(gòu)高度取框支層的總高度，其平面和層高與轉(zhuǎn)換層上部的剪力墻結(jié)構(gòu)相同；EcJc為轉(zhuǎn)換層下部“框支”結(jié)構(gòu)的等效剛度。研究表明5，“控制轉(zhuǎn)換層下部框支結(jié)構(gòu)的等效剛度對于減少轉(zhuǎn)換層附近的

29、層間位移角和內(nèi)力突變是十分必要的，效果也很顯著。” 規(guī)范對框支柱的內(nèi)力、軸壓比、配筋等的要求都嚴(yán)于普通柱?？蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時，如何定義框支柱，涉及到安全與經(jīng)濟(jì)的問題。根據(jù)圣維南原理，局部處理的影響只限于局部范圍，所以當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高（如高位轉(zhuǎn)換）時，除轉(zhuǎn)換層附近樓層的內(nèi)力較復(fù)雜外，下面的結(jié)構(gòu)受到的影響很小，應(yīng)與普通框架結(jié)構(gòu)基本一樣，不必按框支柱處理。文獻(xiàn)計算了兩個28層的結(jié)構(gòu)，一為內(nèi)筒外框架結(jié)構(gòu)，一為內(nèi)筒外框支結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層設(shè)在18層。計算結(jié)果表明，轉(zhuǎn)換層下二層的內(nèi)力影響很大，下三層的內(nèi)力誤差最大為15%，下五層的內(nèi)力已比較接近（最大誤差小于10%）,下八層的內(nèi)力已基本一樣（最大誤

30、差小于5%）。這說明框支柱只需在五層范圍內(nèi)加以考慮，其它層的柱子按普通框架柱處理即可。因此，建議當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置不超過五層時，轉(zhuǎn)換層下的各層柱均按框支柱處理；當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置超過五層時，轉(zhuǎn)換層下相鄰的五層柱按框支柱處理，而其它層的柱按普通框架柱處理。由于高位轉(zhuǎn)換對抗震不利，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)盡量避免高位轉(zhuǎn)換。 5 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)及概念設(shè)計 振動臺模擬地震試驗結(jié)果表明7，建筑平面外邊緣及角點處的墻肢、底部外圍的小墻肢、連梁等是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，建筑平面外邊緣及角點處的墻肢會首先開裂；在地震作用下，高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)將以整體彎曲變形為主，底部外圍的小墻肢，截面面積小且

31、承受較大的豎向荷載，破壞嚴(yán)重，尤其“一”字形小墻肢破壞最嚴(yán)重；在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于墻肢剛度相對減小，使連梁受剪破壞的可能性增加。因此，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對這些薄弱環(huán)節(jié)，更應(yīng)加強(qiáng)概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施。例如，短肢剪力墻在平面上分布要力求均勻，使其剛度中心和建筑物質(zhì)心盡量接近，以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；適當(dāng)增加建筑平面外邊緣及角點處的墻肢厚度（宜取250mm，對底部外圍的小墻肢根據(jù)需要可取用300mm），加強(qiáng)墻肢端部的暗柱配筋，嚴(yán)格控制墻肢截面的軸壓比不超過0.6，以提高墻肢的承載力和延性；高層結(jié)構(gòu)中連梁是一個耗能構(gòu)件，連梁的剪切破壞會使結(jié)構(gòu)的延性降低，對抗震不利，設(shè)計時應(yīng)注意對連梁進(jìn)行“強(qiáng)剪弱彎”的驗算，保證連梁的受彎屈服先于剪切破壞；短肢剪力墻宜在兩個方向均有梁與之拉結(jié)，連梁宜布置在各肢的平面內(nèi)，避免采用“一”字形墻肢；短肢剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋應(yīng)符合規(guī)范要求；等。 參考文獻(xiàn)： 戴教芳多層框架異形柱設(shè)計探索J.工業(yè)建筑,1996,26(1):33-35. 龍衛(wèi)國異形柱受力性能及結(jié)構(gòu)設(shè)