摘要：本文根據某高層為例，針對短肢剪力墻結構設計布置及在設計中應當注意問題，提出了解決措施。可供同行參考。
　　關鍵詞：高層建筑，結構，設計，體會
　　1．工程狀況
　　某房地產公司開發的住宅項目工程，主體結構地上13層（其中底層架空停車），地下1層，建筑總面積11400m2，開發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。為了滿足開發商的要求，設計采用了短肢剪力墻結構方案。主體結構計算采用中國建筑科學研究院開發的SATWE程序進行分析計算。結構布置時結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的樓電梯間處，形成剪力墻筒體作為主要的抗側力構件，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，就出現了水平方向的一般剪力墻強、短肢剪力墻弱而豎直方向的一般剪力墻弱、短肢剪力墻強的不利情況，在設計試算時豎直方向的短肢墻地震傾覆彎矩百分比大于50%，不滿足規范的要求。后來經過與開發商溝通協商，在豎直方向利用衛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。經調整后，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.幾點心得體會
　　2.1關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:當截面高度與厚度之比小于3時應按柱設計，形成異型柱時則應按異型柱的要求設計;至于截面高度與厚度之比大于3、又小于5的剪力墻，實際也是短肢剪力墻，但由于它們更弱，高規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格的限制。因此高層建筑在采用常用短肢剪力墻時應盡可能使墻肢高厚比大于5。
　　（2）高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。短肢剪力墻較多時應布置筒體（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構。
　　（3）當短肢剪力墻承受豎向荷載的面積較大，達到樓層面積的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，此時可以認為是具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構。這類結構的最大適用高度應比高規中剪力墻結構的規定值適當降低。
　　（4）當結構中只有個別短肢剪力墻或小墻肢時，它分擔的內力很少，即使破壞，也不影響結構的抗側力能力，不會使樓板垮塌。這種結構不屬于短肢剪力墻與筒體共同工作的剪力墻結構。
　　（5）短肢墻布置應以T形、L形、]形、+形為主，這樣可增加短肢墻抗扭和出平面外穩定。
　　（6）各短肢墻應盡量對齊、拉直，使之與連梁一起構成較規則且連續均勻的抗側力片，并且每道短肢墻宜有兩個方向的梁與之連接。
　　（7）應限制短肢剪力墻的數量:抗震設計時，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構總底部地震傾覆力矩的50%。
　　2.2關于結構分析
　　（1）計算模型的選擇:對短肢剪力墻結構的設計計算，因其是剪力墻大開口而成，所以基本與普通剪力墻結構分析相同，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，清華大學的TUS。一般認為采用三維空間桿-墻組元分析方法計算模型更加符合實際情況，計算精度較高。
　　（2）高層結構中的連梁是一個耗能構件，在短肢剪力墻結構中，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，不應在計算的總體信息中將連梁的剛度大幅下調，使其設計內力降低，應按普通框架梁要求，控制砼壓區高度，其梁端負彎矩鋼筋可由塑性調幅70%～80%來解決，按強剪弱彎、強柱弱梁的延性要求進行計算。
　　2.3關于加強措施
　　短肢剪力墻結構中的短肢墻受力以承擔豎向荷載為主，承擔水平荷載為輔。因此，當短肢剪力墻較多時，潛在的危險有兩方面，一方面在剪力墻筒體出現問題以后，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,雖然結構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重威脅，有時會發生“連續倒塌”。因此對短肢剪力墻結構較多的剪力墻結構在進行結構分析和截面設計時應采取比一般剪力墻結構更嚴的措施:
　　（1）應使短肢剪力墻具有足夠的延性:抗震設計時，短肢剪力墻的抗震等級應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生的軸力設計值的軸壓比，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降低0.1。
　　（2）為避免短肢剪力墻過早剪壞，應按高規要求提高剪力增大系數，以提高抗剪能力，實現強剪弱彎的短肢墻。
　　（3）為提高短肢墻在豎向荷載下的承載力，應增大縱向鋼筋的全截面配筋率，底部加強區不宜小于1.2%，其它部位不宜小于1.0%。
　　（4）高層短肢剪力墻結構在水平力作用下，顯現整體彎曲變形為主，底部外圍小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉剪力，因而對外周邊墻肢應加大厚度和配筋量，加強小墻肢的延性抗震性能。
　　（5）短肢剪力墻結構的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當有扭轉效應時，會加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，應加強其抗震構造措施，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，核心區樓板適當加厚，與核心筒相連的連梁按強剪弱彎設計，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。