短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計【摘要】短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是一種適應(yīng)建筑要求而形成的較為特殊的剪力墻結(jié)構(gòu)。筆者分析了短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的特點以及短肢剪力墻結(jié)構(gòu)布置中需注意的問題，并對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中薄弱部位的加強措施進(jìn)行了探討。

短肢剪力墻；判定；受力性能；布置；改善

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是在普通剪力墻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，吸收了框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，近年來逐步發(fā)展形成的新結(jié)構(gòu)型式。文章從短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系特點、短肢剪力墻和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的判定、受力性能、短肢剪力墻的布置、抗震薄弱環(huán)節(jié)和改善方法著手，對高層建筑設(shè)計中剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用進(jìn)行分析。

1剪力墻布置

剪力墻布置除應(yīng)符合規(guī)程中有關(guān)規(guī)定外，在本文中進(jìn)一步對剪力墻的布置提出了一些要求，其中關(guān)于短肢剪力墻和梁、墻布置都屬于本文著重闡述的內(nèi)容。

1.1雙向布置剪力墻及抗側(cè)剛度

高層建筑應(yīng)有較好的空間工作性能，剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置，形成空間結(jié)構(gòu)。在抗震結(jié)構(gòu)中，應(yīng)避免單向布置剪力墻，并宜使兩個方向抗側(cè)剛度接近，即兩個方向的自振周期宜相近。

另一方面，剪力墻的抗側(cè)剛度及承載力均較大，為充分利用剪力墻的能力，減輕結(jié)構(gòu)重量，增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間，墻不宜布置太密，使結(jié)構(gòu)具有適宜的側(cè)向剛度。

1.2豎向剛度均勻

剪力墻布置對結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度有很大影響，剪力墻沿高度不連續(xù)，將造成結(jié)構(gòu)沿高度剛度突變，所以應(yīng)要求剪力墻自上到下連續(xù)布置。允許沿高度改變墻厚和混凝土等級，或減少部分墻肢，使抗側(cè)剛度沿高度逐漸減小。

1.3墻肢高寬比

細(xì)高的剪力墻容易設(shè)計成受彎曲破壞的延性剪力墻，從而可避免脆性的剪切破壞。在抗震結(jié)構(gòu)中剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有延性，設(shè)計中墻的高寬應(yīng)比不宜小于3。當(dāng)墻的長度很長時。

為了滿足每個墻段高寬比大于3的要求，可通過開設(shè)洞口將長墻分成長度較小、較均勻的獨立墻段，每個獨立墻段可以是整體墻，也可以是聯(lián)肢墻。

1.4剪力墻洞口的布置

剪力墻洞口的布置，會極大地影響剪力墻的力學(xué)性能。

因此，布置剪力墻洞口時應(yīng)滿足以下3方面要求。

（1）規(guī)則開洞，洞口成列、成排布置，能形成明確的墻肢和連梁，應(yīng)力分布比較規(guī)則，又與當(dāng)前普遍應(yīng)用程序的計算簡圖較為符合，設(shè)計結(jié)果安全可靠。同時宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置；

（2）對于錯洞剪力墻和疊合錯洞墻，二者都是不規(guī)則開洞的剪力墻，其應(yīng)力分布復(fù)雜，容易造成剪力墻的薄弱部位，常規(guī)計算無法獲得其實際內(nèi)力，構(gòu)造比較復(fù)雜。其主要特點是洞口錯開距離很小，甚至疊合，不僅墻肢不規(guī)則，洞口之間形成薄弱部位，疊合錯洞墻比錯洞口墻更為不利，設(shè)計時應(yīng)盡量避免。當(dāng)無法避免疊合錯洞布置時，應(yīng)按有限元方法仔細(xì)計算分析并在洞口周邊采取加強措施或采用其他輕質(zhì)材料填充將疊合洞口轉(zhuǎn)化為規(guī)則洞口的剪力墻或框架結(jié)構(gòu)；

（3）具有不規(guī)則洞口剪力墻的內(nèi)力和位移計算應(yīng)符合規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。目前除了平面有限元方法外，尚沒有更好的簡化方法計算。對結(jié)構(gòu)整體計算中采用了桿系、薄壁桿系模型或?qū)Χ纯谧髁撕喕幚淼钠渌邢拊Ｐ蜁r，應(yīng)對不規(guī)則開洞墻的計算結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，必要時應(yīng)進(jìn)行補充計算和校核。

1.5剪力墻和加強部位

（1）抗震結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)塑性鉸的部位應(yīng)作為加強部位。而剪力墻頂層、樓電梯間墻等不宜作為加強部位，這樣作的目的是對塑性鉸部位可以有更明確的措施，與由于溫度、收縮等需要的加強措施區(qū)別；

（2）剪力墻塑性鉸出現(xiàn)后，剪力墻應(yīng)具有足夠的延性，剪力墻底部塑性鉸出現(xiàn)都有一定范圍，該范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)加強構(gòu)造措施，提高其抗剪切破壞的能力；

（3）為安全起見，設(shè)計剪力墻時將加強部位范圍適當(dāng)擴大，抗震設(shè)計時，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位的高度可取墻肢總高度的1/10和底部兩層二者的較大值。

2短肢剪力墻設(shè)計要求

短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為4～8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。當(dāng)截面高度與厚度之比小于4時，應(yīng)按柱計算（當(dāng)形成異型柱時，則應(yīng)按異型柱的要求設(shè)計，但高層建筑中不允許采用純異型柱框架結(jié)構(gòu)），至于剪力墻高度與厚度之比大于4、又小于5的短肢剪力墻，由于它們更弱，可以提出不宜采用小于5的墻肢，對這種小墻肢的軸壓比應(yīng)修予更嚴(yán)格的限制，因此即使采用短肢剪力墻，也要盡可能使墻肢截面高度與厚度之比大于5。

雖然近年興起的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)有利于住宅建筑布置又可進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)自重，應(yīng)用逐漸廣泛，但是由于短肢剪力墻抗震性能較差，地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗不多，考慮高層住宅建筑的安全，其剪力墻不宜過少、墻肢不宜過短，可以對短肢礎(chǔ)設(shè)施。其次，村鎮(zhèn)土地使用權(quán)出讓收入，土地增值稅，耕地占用稅和村鎮(zhèn)房地產(chǎn)綜合開發(fā)中的專項用于村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)在50%以上，并妥善排好專項經(jīng)費，逐年適度增加投入。第三，依照“人民村鎮(zhèn)人民建，公益事業(yè)大家辦”的方針，堅持國家、集體、個人一起上的原則，多渠道籌集建設(shè)資金，采取幾個一點的辦法（即各級財政投一點，銀行貸一點，個人、集體籌一點，有關(guān)部門免一點），解決資金問題。最后，要積極開辟融資渠道，加大投入力度。有關(guān)部門應(yīng)制定相應(yīng)措施，堅持“誰投資、誰開發(fā)、誰受益”的原則，把村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推向市場，鼓勵引導(dǎo)外資、個人私營等參加村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建立多元化投資體系，調(diào)動全社會力量參與農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

3.開展村鎮(zhèn)規(guī)劃編制，突出體現(xiàn)地方特色

研究與新農(nóng)村相呼應(yīng)的村鎮(zhèn)規(guī)劃，充分發(fā)揮“龍頭”作用，保障建設(shè)管理工作的正常實施，為新農(nóng)村建設(shè)提供藍(lán)圖依據(jù)。根據(jù)統(tǒng)籌城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的要求，從各鎮(zhèn)的實際出發(fā)，切實抓好農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃的編制、實施和管理工作。農(nóng)村規(guī)劃的編制和實施，應(yīng)遵循農(nóng)村建設(shè)的客觀規(guī)律，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、資源條件，統(tǒng)籌兼顧，因地制宜，堅持以滿足農(nóng)民的實際需要為前提，以改善農(nóng)村最基本的生產(chǎn)生活條件為核心，以中心村整治為重點，注意保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，完善農(nóng)村各類基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施，突出地方特色，體現(xiàn)農(nóng)村風(fēng)貌。村莊建設(shè)的規(guī)模、速度應(yīng)與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和自然狀態(tài)相適應(yīng)，杜絕盲目照抄照搬城鎮(zhèn)建設(shè)的模式，嚴(yán)禁大拆大建、大包大攬、貪大求洋、急功近利。統(tǒng)籌安排農(nóng)村社區(qū)服務(wù)體系，完善教育、商貿(mào)、醫(yī)療、文化、體育以及供電、通訊、消防、供水、排污等配套設(shè)施。充分利用現(xiàn)有條件和設(shè)施，凡能利用或改造的設(shè)施和構(gòu)筑物，都應(yīng)盡可能予以保留利用，不搞不切實際的形象工程和政績工程。

4結(jié)束語

如何在新農(nóng)村建設(shè)中加強對村鎮(zhèn)建設(shè)的控制與引導(dǎo)，以實現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是目前應(yīng)當(dāng)重點研究的課題。我區(qū)村鎮(zhèn)規(guī)劃的實踐表明：（1）村鎮(zhèn)規(guī)劃管理的核心是土地管理，而現(xiàn)行的土地所有制的“雙軌制”及其與之緊密相關(guān)的鎮(zhèn)、村兩級行政體制是造成村鎮(zhèn)建設(shè)失控的根本原因；（2）建立與地方經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展以及農(nóng)村城市化健康發(fā)展的前提；（3）對非建設(shè)用地的保護(hù)與控制是實現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；（4）建立科學(xué)的研究體系、民主的決策體系、高效的行政體系以及嚴(yán)密的法規(guī)體系是村鎮(zhèn)規(guī)劃得以有效實施的根本制度保障。

[1]朱治峰.短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用分析[J].《中國