淺談剪力墻布置原則
——以某H 形框架-剪力墻結(jié)構(gòu)為例

房其娟

（山東協(xié)和學(xué)院， 山東 濟南 250100）

0 前言

剪力墻是框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中重要的抗側(cè)力構(gòu)件，剪力墻布置的合理與否將在很大程度上影響結(jié)構(gòu)的受力與變形，工程中通常將周期比、位移比、層間位移角作為觀察剪力墻布置合理與否的重要指標。為研究剪力墻布置的高效性，本文將從實際案例出發(fā)，圍繞以上三個觀測點對剪力墻的布置展開研究。

1 剪力墻布置原則

首先剪力墻的數(shù)量應(yīng)適當，剪力墻數(shù)量并非多多益善。其次是剪力墻布置應(yīng)盡量符合“分散、均勻、周邊、對稱”的原則。

2 工程實例

中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院第二住院大樓是一座大型綜合性醫(yī)療建筑，位于湖南省長沙市。建筑面積約86000m2，總高度為89.60m，寬度為69.60m，地下2 層，地上22 層。

地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7 度，地震加速度為0.1g，設(shè)計地震分組為第一組。建筑場地類別為Ⅱ類，特征設(shè)計周期Tg=0.35s。建筑平面為不規(guī)則H 形，如圖1 所示。

下邊以框架—剪力墻結(jié)構(gòu)為體系對建筑進行結(jié)構(gòu)布置，通過調(diào)整剪力墻的位置、數(shù)量來探究框架—剪力墻中剪力墻的布置原則。

圖1 標準層軸網(wǎng)尺寸

圖2 方案一剪力墻布置圖

圖3 方案二剪力墻布置圖圖4 方案三剪力墻布置圖

方案一在樓電梯間及上下翼緣處布置了剪力墻，方案二減小了樓電梯間處剪力墻數(shù)量，上翼緣剪力墻布置不變，下翼緣中A 軸處剪力墻更加分散，在結(jié)構(gòu)凹凸處增加兩組剪力墻。通過比較表1 數(shù)值發(fā)現(xiàn)，兩種方案周期比均滿足規(guī)范要求，方案二與方案一相比周期比基本沒有發(fā)生改變，而位移比卻從1.28 降至1.24，說明“減小中部剛度，增加周邊剛度，分散布置，盡量實現(xiàn)對稱布置”是剪力墻合理的布置原則。

方案一與方案二都是從單片剪力墻來考慮問題，方案三中引入“整體結(jié)構(gòu)”的思路，將剪力墻由“片”到“體”，看其工作效果如何。方案三中將中部樓電梯間剪力墻去掉，只留下②軸一片剪力墻，上翼緣去掉一個型剪力墻組合，沿②軸布置一片剪力墻，其他布置與方案二保持不變。

方案三中四個井筒通過剪力墻、框架柱、剛性樓板等有機地結(jié)合在一起，使每個井筒既獨立發(fā)揮作用又能協(xié)調(diào)工作，且結(jié)構(gòu)的四周及角部均布置有剪力墻，這樣就形成了兩個“抗力包圍圈”，大大提高了抗震能力。

由表1 數(shù)據(jù)可知，雖然方案三中剪力墻數(shù)量降低，但因著合理的布置，其周期比滿足規(guī)范要求，且位移比與層間位移角在三個方案中均是最小的。因此可知剪力墻并非多多益善，合理布置剪力墻所起的作用是不容小覷的。

表1 各方案的周期比、位移比、層間位移角

3 結(jié)論

剪力墻宜周邊布置，盡量減少中部剪力墻的數(shù)量以降低中部抗側(cè)剛度；盡量分散布置，來提高整個結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度。樓電梯間宜布置成剪力墻筒體，筒體之間由相應(yīng)構(gòu)件連接成為整體，結(jié)構(gòu)的工作效能會更好，應(yīng)從“整體結(jié)構(gòu)”而非“個體構(gòu)件”的角度進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。