關(guān)鍵詞 剪力墻結(jié)構(gòu) 平面布置 控制指標(biāo) 經(jīng)濟性設(shè)計 抗浮設(shè)計 

　　剪力墻結(jié)構(gòu)作為高層建筑中的主要結(jié)構(gòu)形式，被廣泛運用于現(xiàn)代高層建筑，尤其是高層住宅，筆者結(jié)合自己近年來所做的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計就此類結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計做幾點初步的探討。 

　　1. 剪力墻結(jié)構(gòu)的特點及合理的平面布置 

　　剪力墻承受豎向荷載及水平荷載的能力都較大。其特點是整體性好，側(cè)向剛度大，水平力作用下側(cè)移小，側(cè)向變形的特征為彎曲型，并且由于沒有梁柱等外露與凸出，便于房間內(nèi)部布置。剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻宜沿主軸方向雙向布置，剪力墻平面布置應(yīng)盡可能均勻，對稱，盡量使結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心重合，以減少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。剪力墻宜自下而上連續(xù)布置，避免剛度突變，剪力墻的門窗洞口宜上下對齊，成列布置，形成明確的墻肢和連梁。墻體的形狀要盡量簡單，以“一”字長墻，“L”和“T”形長墻為主，減少短肢剪力墻的設(shè)置。另外外墻應(yīng)盡量全做混凝土墻體，防止外墻滲水；也可以在外墻的剪力墻垛間設(shè)構(gòu)造混凝土墻體，即用低標(biāo)號混凝土二次澆筑，此墻體內(nèi)僅設(shè)置抗裂鋼筋。 

　　2. 計算過程應(yīng)控制的指標(biāo) 

　　1）位移比：《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《高規(guī)》）3.4.5條規(guī)定在考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，樓層豎向構(gòu)件最大的水平位移和層間位移，A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍； 

　　2）周期比：《高規(guī)》3.4.5條規(guī)定結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9； 

　　3）剛度比：《高規(guī)》3.5.2條規(guī)定剪力墻結(jié)構(gòu)本層與相鄰上層側(cè)向剛度比值不宜小于0.9，此剛度比為考慮層高修正的樓層側(cè)向剛度比； 

　　另外《高規(guī)》還對周壓比，剪重比，剛重比等指標(biāo)做了要求。 

　　3. 結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性設(shè)計 

　　一般建設(shè)單位對高層住宅的經(jīng)濟性指標(biāo)（主要是單位面積的鋼筋用量）有較高的要求，經(jīng)過在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中不斷總結(jié)，發(fā)現(xiàn)以下措施對剪力墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性指標(biāo)有較好的影響。 

　　1）合理控制層間位移角：即降低地震效應(yīng)，控制在1/1100左右，不必刻意追求此指標(biāo)，關(guān)鍵是合理的結(jié)構(gòu)布置； 

　　2）合理設(shè)置墻厚：剪力墻的厚度主要由墻體的穩(wěn)定及軸壓比控制，墻厚越大，邊緣構(gòu)件及墻體的構(gòu)造配筋就越大； 

　　3）少布置短肢剪力墻：短肢剪力墻的軸壓比要求較高，其計算配筋及構(gòu)造配筋率都比一般剪力墻大； 

　　4）墻體的形狀盡量簡單：墻體形狀復(fù)雜且墻肢短，邊緣構(gòu)件就多，剪力墻用鋼量與其單位長度內(nèi)的邊緣構(gòu)件所占比例成正比； 

　　5）梁的設(shè)置原則：可設(shè)可不設(shè)的不設(shè)，減少梁的數(shù)量，有時可以避免因加梁而形成的對連梁的集中荷載及對墻體的平面外彎矩，對于樓板可以適當(dāng)加大厚度（建筑砌筑墻下不設(shè)梁時，在進行地震效應(yīng)計算時，墻體荷載可平攤在砌筑墻下的板塊上；在進行樓板計算時，墻體荷載按荷載規(guī)范折算）； 

　　6）鋼筋的選用：對于構(gòu)件的構(gòu)造鋼筋要選用規(guī)范規(guī)定的最小值，不隨意放大一檔鋼筋；梁板鋼筋選用三級鋼，加大鋼筋強度設(shè)計值可減少鋼筋用量；邊緣構(gòu)件可選用二級鋼，因為大多數(shù)邊緣構(gòu)件的配筋是由配筋率控制的，而二級鋼比三級鋼的市場價位是要低一些的； 

　　7）模型計算時荷載取得準(zhǔn)確一些，畫施工圖時梁柱鋼筋歸并區(qū)間取得細(xì)一些。 

　　4. 地下車庫的抗浮設(shè)計 

　　目前高層建筑周邊往往連帶著地下車庫，而多層地下室的抗浮設(shè)計是很重要的。為防止地下室整體上浮我們通常采用兩種做法，一種為“壓”，一種為“拉”。當(dāng)采用“壓”的做法時，利用建筑的自重（包括結(jié)構(gòu)自重，上部覆土等，不包括樓面活荷載）平衡地下水的總浮力，當(dāng)不能平衡時，必須增加“拉”的做法，即采用樁或錨桿等來抵抗地下水的浮力。無論采用那種做法，都必須進行整體抗浮驗算，保證抗浮力大于水的總浮力。局部抗浮驗算包括地下室底部梁板的強度，裂縫等。但計算過程中水浮力的分項系數(shù)和抵抗力的分項系數(shù)如何取值是抗浮設(shè)計中很有爭議的問題。我國不同規(guī)范對水浮力及抵抗力的分項系數(shù)有不同的取值，造成設(shè)計人員分項系數(shù)取值時的混亂。筆者選擇在進行整體抗浮計算時，水浮力及抵抗力的分項系數(shù)都取1.0；而在局部抗浮驗算時，水浮力的分項系數(shù)取1.35，抵抗力的分項系數(shù)取1.0。 

　　5. 小結(jié) 

　　在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的平面布置是至關(guān)重要的，只有結(jié)構(gòu)的合理布置，才能得到較好的計算指標(biāo)以及理想的經(jīng)濟性。 

　　參考文獻 

　　[1] 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）[S]，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010。 

　　[2] 建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）[S]，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010。 

　　[3] 李國勝. 多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中疑難問題的處理及算例 [M]，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007。