摘要：本文根據(jù)某高層為例，針對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布置及在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意問題，提出了解決措施。可供同行參考。
　　關(guān)鍵詞：高層建筑，結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)，體會
　　1．工程狀況
　　某房地產(chǎn)公司開發(fā)的住宅項(xiàng)目工程，主體結(jié)構(gòu)地上13層（其中底層架空停車），地下1層，建筑總面積11400m2，開發(fā)商為了建筑美觀和降低成本，要求在滿足安全和使用的前提下，住宅內(nèi)部不允許露梁露柱，同時盡量滿足底層及地下車庫的停車要求。為了滿足開發(fā)商的要求，設(shè)計(jì)采用了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)方案。主體結(jié)構(gòu)計(jì)算采用中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的SATWE程序進(jìn)行分析計(jì)算。結(jié)構(gòu)布置時結(jié)合建筑平面和使用功能，將一般剪力墻主要布置于中心豎向交通區(qū)的樓電梯間處，形成剪力墻筒體作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，以承受主要水平力;其它部位則布置短肢剪力墻。受建筑平面的影響，豎直方向的一般剪力墻要比水平方向的少;而為方便架空層和地下室停車，周邊的短肢剪力墻在水平方向的墻肢長度不能太長，為滿足軸壓比的要求只能加長豎直方向的墻肢。這樣一來，就出現(xiàn)了水平方向的一般剪力墻強(qiáng)、短肢剪力墻弱而豎直方向的一般剪力墻弱、短肢剪力墻強(qiáng)的不利情況，在設(shè)計(jì)試算時豎直方向的短肢墻地震傾覆彎矩百分比大于50%，不滿足規(guī)范的要求。后來經(jīng)過與開發(fā)商溝通協(xié)商，在豎直方向利用衛(wèi)生間隔墻等增加布置一些短的一般剪力墻，同時加厚豎直方向的一般剪力墻。經(jīng)調(diào)整后，兩方向的短肢墻地震傾覆彎矩百分比均符合要求，見表1。
　　表1短肢墻地震傾覆彎矩百分比

　　2.幾點(diǎn)心得體會
　　2.1關(guān)于短肢墻的使用和布置
　　（1）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，一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻。對于墻肢截面高度與厚度之比小于5的情況:當(dāng)截面高度與厚度之比小于3時應(yīng)按柱設(shè)計(jì)，形成異型柱時則應(yīng)按異型柱的要求設(shè)計(jì);至于截面高度與厚度之比大于3、又小于5的剪力墻，實(shí)際也是短肢剪力墻，但由于它們更弱，高規(guī)提出高層建筑不宜采用高厚比小于5的墻肢，并且對這種小墻肢的軸壓比提出了更嚴(yán)格的限制。因此高層建筑在采用常用短肢剪力墻時應(yīng)盡可能使墻肢高厚比大于5。
　　（2）高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。短肢剪力墻較多時應(yīng)布置筒體（或一般剪力墻），形成短肢剪力墻與筒體（或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結(jié)構(gòu)。
　　（3）當(dāng)短肢剪力墻承受豎向荷載的面積較大，達(dá)到樓層面積的40%～50%以上，而且短肢剪力墻集中布置在平面的一邊或建筑的周邊，此時可以認(rèn)為是具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)的最大適用高度應(yīng)比高規(guī)中剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定值適當(dāng)降低。
　　（4）當(dāng)結(jié)構(gòu)中只有個別短肢剪力墻或小墻肢時，它分擔(dān)的內(nèi)力很少，即使破壞，也不影響結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力能力，不會使樓板垮塌。這種結(jié)構(gòu)不屬于短肢剪力墻與筒體共同工作的剪力墻結(jié)構(gòu)。
　　（5）短肢墻布置應(yīng)以T形、L形、]形、+形為主，這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩(wěn)定。
　　（6）各短肢墻應(yīng)盡量對齊、拉直，使之與連梁一起構(gòu)成較規(guī)則且連續(xù)均勻的抗側(cè)力片，并且每道短肢墻宜有兩個方向的梁與之連接。
　　（7）應(yīng)限制短肢剪力墻的數(shù)量:抗震設(shè)計(jì)時，筒體和一般剪力墻承受的第一震型底部地震傾覆力矩不宜小于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力矩的50%。
　　2.2關(guān)于結(jié)構(gòu)分析
　　（1）計(jì)算模型的選擇:對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，因其是剪力墻大開口而成，所以基本與普通剪力墻結(jié)構(gòu)分析相同，可采用三維桿-系薄壁柱空間分析方法或空間桿-墻組元分析方法，前者如建研院的TBSA、TAT，后者如建研院的TBSSAP、SATWE，清華大學(xué)的TUS。一般認(rèn)為采用三維空間桿-墻組元分析方法計(jì)算模型更加符合實(shí)際情況，計(jì)算精度較高。
　　（2）高層結(jié)構(gòu)中的連梁是一個耗能構(gòu)件，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻肢剛度相對減小，連接各墻肢間的梁已類似普通框架梁，而不同于一般剪力墻間的連梁，不應(yīng)在計(jì)算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調(diào)，使其設(shè)計(jì)內(nèi)力降低，應(yīng)按普通框架梁要求，控制砼壓區(qū)高度，其梁端負(fù)彎矩鋼筋可由塑性調(diào)幅70%～80%來解決，按強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁的延性要求進(jìn)行計(jì)算。
　　2.3關(guān)于加強(qiáng)措施
　　短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中的短肢墻受力以承擔(dān)豎向荷載為主，承擔(dān)水平荷載為輔。因此，當(dāng)短肢剪力墻較多時，潛在的危險(xiǎn)有兩方面，一方面在剪力墻筒體出現(xiàn)問題以后，很弱的短肢剪力墻沒有足夠的延性和承載力，可能隨之而破壞;另一方面是短肢剪力墻本身在彈塑性階段抵抗豎向荷載的能力，如果短肢剪力墻失效,雖然結(jié)構(gòu)仍然可以依靠其它剪力墻或井筒抵抗地震作用，但是承受豎向荷載的梁板將受到嚴(yán)重威脅，有時會發(fā)生“連續(xù)倒塌”。因此對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)較多的剪力墻結(jié)構(gòu)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和截面設(shè)計(jì)時應(yīng)采取比一般剪力墻結(jié)構(gòu)更嚴(yán)的措施:
　　（1）應(yīng)使短肢剪力墻具有足夠的延性:抗震設(shè)計(jì)時，短肢剪力墻的抗震等級應(yīng)比一般剪力墻的抗震等級提高一級采用;各層短肢剪力墻在重力荷載代表作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計(jì)值的軸壓比，抗震等級為一、二、三級時分別不宜大于0.5、0.6、0.7;對于無翼緣或端柱的一字形短肢剪力墻，其延性更為不利，因此軸壓比限值要相應(yīng)降低0.1。
　　（2）為避免短肢剪力墻過早剪壞，應(yīng)按高規(guī)要求提高剪力增大系數(shù)，以提高抗剪能力，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎的短肢墻。
　　（3）為提高短肢墻在豎向荷載下的承載力，應(yīng)增大縱向鋼筋的全截面配筋率，底部加強(qiáng)區(qū)不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。
　　（4）高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，顯現(xiàn)整體彎曲變形為主，底部外圍小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉(zhuǎn)剪力，因而對外周邊墻肢應(yīng)加大厚度和配筋量，加強(qiáng)小墻肢的延性抗震性能。
　　（5）短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，會加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，應(yīng)加強(qiáng)其抗震構(gòu)造措施，如減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率。
　　（6）為了確保水平力可靠傳遞，核心區(qū)樓板適當(dāng)加厚，與核心筒相連的連梁按強(qiáng)剪弱彎設(shè)計(jì)，短肢墻之間的梁凈跨不宜過小（一般取4～6m），使其具有一定的耗能作用。