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高层住宅剪力墙结构设计

摘要】人们对高层建筑的空间要求越来越高。普通剪力墙

的设计出现居多弊端，故结构设计问题受到众多工程设计人员的重视。

本文以某住宅小区为例，从高层住宅结构设计时剪力墙布置、结构计算、

风荷载的体型系数及干扰系数取值、连梁设计等几方面展开分析，并结

合实际工程经验，提出剪力墙结构构造的几点意见，以供参考。

关键词】高层住宅剪力墙结构设计

1墙肢长度和厚度的选取

1.1墙肢的长度

剪力墙墙肢长度（即墙肢截面高度）一般不宜大于8m。结构设计

中的剪力墙结构应具有延性，细高的剪力墙（高宽比大于2）容易设计

成弯曲破坏的延性剪力墙，从而可避免脆性的剪切破坏。当墙的长度很

长时，为了满足每个墙段高宽比大于2的要求，可通过开设洞口将长墙

分成长度较小、较均匀的联肢墙，洞口连梁宜采用约束弯矩较小的弱连

梁（其跨高比宜大于6），使其可近似认为分成了独立墙段。

1.2墙肢厚度的选取

规定剪力墙的最小厚度，其主要目的是保证剪力墙出平面的刚度和

稳定性能。其厚

注：H－层高或剪力墙无支长度的较小值

对短肢剪力墙结构，规定其抗震等级应比表1中规定的抗震等级要

高一级采用。故除6度区外，短肢剪力墙的抗震等级至少为一级。对于

住宅建筑，填充墙厚一般为200mm，相应剪力墙厚也取为200mm。住
宅层高一般为2.8～3.0m，故墙厚取200mm，除底层加强区的一字形短

肢剪力墙外，均能满足规范要求。

对于无地下室的高层住宅，因其基础埋深一般在2.5m以上，则底

层墙体高度会在5.0m以上，若按层高的1/16确定墙厚，将超过300mm，

大于填充墙厚度。为避免出现此种情况，在布置剪力墙时，应结合建筑

平面，尽量不用一字形剪力墙，而采用L、T、Z、十字形等截而形式，

且使翼缘长度大于其厚度的3倍，这样一方面墙体抗震性能更好，另一

方面墙厚也可取为剪力墙无支长度的1/16。由于住宅建筑中剪力墙肢长

一般小于3.0m，故厚度采用200mm满足构造要求。

2对结构扭转影响的处理

《高规》4.3.5条规定：结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶

然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，

A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平

均值的1.5倍；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10

章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼

层平均值的1.4倍。结构扭转为主的第一自振周期T1与平动为主的第

一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建

筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于

0.85。对于位移比超限的处理方法。可采取

的方法有：调整最大位移发生处的附近洞口位置及尺寸，或最大位

移发生处的墙肢厚度，以增加该处的刚度，减小位移。对于周期比的超

限，可采取的方法有调整质心两侧剪力墙的位置及墙肢长度，使其质心
与刚心尽量接近；尽量加大周边剪力墙，提高抗扭刚度，减少核心筒刚

度，削弱结构侧移刚度，从而加大第一平动周期；其轴线通过或靠近结

构刚心的剪力墙对结构抗扭刚度贡献不大，但对侧移刚度贡献较大，也

必须削弱。

3对角窗的处理

高层建筑的角部在地震中是最薄弱的部位，但有些时候建筑为了立

面效果或为了开发商房子好销售，在高层建筑的角部设置角窗，对此类

情况应采取以下措施：提高角窗两侧墙肢的抗震等级，并按提高后的抗

震等级满足轴压比限值的要求，如不满足宜加厚墙肢；角窗两侧的墙肢

应沿全高均按《高规》5.5.4条要求设置约束边缘构件；抗震计算时应考

虑扭转藕连影响；转角窗房间的楼板宜适当加厚，宜采用双层双向配筋；

加强角窗窗台的连梁的配筋与构造。

4对剪压比超限的连梁处理

剪压比超限问题在剪力墙中是很常见的，尤其是在高烈度区，经常

是计算完后多处洞口上连梁超限。处理方法是一般先减连梁高度，以减

少连梁吸收的地震力，如果仍然超筋，说明该连梁两侧的墙肢过强或者

是吸收的地震力太大。此时，想通过调整使计算结果不超筋是困难的，

也是没有必要的。就好比说，它原来没有这个能力，你非要让它有这个

能力，这当然很困难。从连梁的作用来说，首先它是在两个墙肢之间传

递内力，对墙肢起到约束作用，其次它是在地震来临时充当第一道防线，

起到耗能作用。因此，对于减少连梁的高度仍然超筋连梁（指抗剪超筋）

的设计原则应该是这样的：首先按该连梁截面能承受的最大剪力（高规
JGJ3－20027.2.23）计算连梁抗剪箍筋；根据该剪力值计算出连梁端部

弯矩（为简化起见，假设反弯点在中点），并作适当折扣（例如：一级

乘以0.8），然后根据该弯矩值计