高层建筑结构概念设计：重视构件竖向荷载安全

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：短肢剪力墙和异形柱在弹塑性阶段是否能持续、安全地承受竖向荷载的问题值得引起注意。图5-14所示的结构属于短肢剪力墙较多的剪力墙结构，其短肢剪力墙承担竖向荷载的面积达到80%以上，短肢剪力墙与跨度较大的楼板或梁（弱连梁）形成的结构类似很弱的框架或板柱框架。因此，重要的是要注意短肢剪力墙的布置，较大面积地连续布置短肢剪力墙将对弹塑性阶段抵抗地震作用和抵抗竖向荷载造成危险。

结构倒塌往往是由竖向构件破坏造成的，既抵抗竖向荷载、又抗侧力的竖向构件属于重要构件，竖向构件的设计不仅应当考虑抵抗水平力时的安全，更要考虑在水平力作用下出现裂缝或塑性铰以后，它是否仍然能够安全地承受竖向荷载。短肢剪力墙和异形柱在弹塑性阶段是否能持续、安全地承受竖向荷载的问题值得引起注意。在高层建筑中一般不采用异形柱，而短肢剪力墙却是常用的构件。短肢剪力墙是指截面高度较小（h_w/b_w=5～8）的单肢剪力墙，通过楼板大梁或弱连梁与其他剪力墙协同工作。当结构中只有个别短肢剪力墙或小墙肢时，它分担的内力很少，即使破坏，也不影响结构的抗侧力能力。但是，当楼层大片面积上连续采用短肢剪力墙时，潜在危险有两方面：一方面是在剪力墙井筒出现问题以后，很弱的短肢剪力墙没有足够的延性和承载力，可能随之而破坏：另一方面是短肢剪力墙本身在弹塑性阶段抵抗竖向荷载的能力薄弱，短肢剪力墙较多的剪力墙结构中，如果短肢剪力墙失效，虽然结构仍然可以依靠其他剪力墙或井筒抵抗地震作用，但是由短肢剪力墙支承的楼板将受到严重威胁，有时会发生“连续倒塌”（一个构件破坏后引起相邻构件破坏）。

图5-14所示的结构属于短肢剪力墙较多的剪力墙结构，其短肢剪力墙承担竖向荷载的面积达到80%以上，短肢剪力墙与跨度较大的楼板或梁（弱连梁）形成的结构类似很弱的框架或板柱框架。

因此，重要的是要注意短肢剪力墙的布置，较大面积地连续布置短肢剪力墙（例如，承受竖向荷载面积超过30%～50%）将对弹塑性阶段抵抗地震作用和抵抗竖向荷载造成危险。在具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构中，要采取措施防止局部倒塌和连续倒塌，不但要加强筒体（或较长墙肢的剪力墙）的承载力和延性，还要加强短肢剪力墙的承载力和延性（严格限制轴压比，并提高其竖向荷载承载力以及抗剪能力等），要避免一字形短肢剪力墙平面外与跨度较大的梁连接，要注意强墙弱梁、强剪弱弯的构件设计要求，要推迟或减少短肢墙墙肢的屈服和破坏等。

图5-14 短肢剪力墙较多的剪力墙结构

高层建筑结构概念设计：重视构件竖向荷载安全

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