浅谈剪力墙布置原则 ——以某H 形框架-剪力墙结构为例

房其娟

（山东协和学院， 山东 济南 250100）

0 前言

剪力墙是框架—剪力墙结构中重要的抗侧力构件，剪力墙布置的合理与否将在很大程度上影响结构的受力与变形，工程中通常将周期比、位移比、层间位移角作为观察剪力墙布置合理与否的重要指标。为研究剪力墙布置的高效性，本文将从实际案例出发，围绕以上三个观测点对剪力墙的布置展开研究。

1 剪力墙布置原则

首先剪力墙的数量应适当，剪力墙数量并非多多益善。其次是剪力墙布置应尽量符合“分散、均匀、周边、对称”的原则。

2 工程实例

中南大学湘雅二医院第二住院大楼是一座大型综合性医疗建筑，位于湖南省长沙市。建筑面积约86000m2，总高度为89.60m，宽度为69.60m，地下2 层，地上22 层。

地区抗震设防烈度为7 度，地震加速度为0.1g，设计地震分组为第一组。建筑场地类别为Ⅱ类，特征设计周期Tg=0.35s。建筑平面为不规则H 形，如图1 所示。

下边以框架—剪力墙结构为体系对建筑进行结构布置，通过调整剪力墙的位置、数量来探究框架—剪力墙中剪力墙的布置原则。

图1 标准层轴网尺寸

图2 方案一剪力墙布置图

图3 方案二剪力墙布置图图4 方案三剪力墙布置图

方案一在楼电梯间及上下翼缘处布置了剪力墙，方案二减小了楼电梯间处剪力墙数量，上翼缘剪力墙布置不变，下翼缘中A 轴处剪力墙更加分散，在结构凹凸处增加两组剪力墙。通过比较表1 数值发现，两种方案周期比均满足规范要求，方案二与方案一相比周期比基本没有发生改变，而位移比却从1.28 降至1.24，说明“减小中部刚度，增加周边刚度，分散布置，尽量实现对称布置”是剪力墙合理的布置原则。

方案一与方案二都是从单片剪力墙来考虑问题，方案三中引入“整体结构”的思路，将剪力墙由“片”到“体”，看其工作效果如何。方案三中将中部楼电梯间剪力墙去掉，只留下②轴一片剪力墙，上翼缘去掉一个型剪力墙组合，沿②轴布置一片剪力墙，其他布置与方案二保持不变。

方案三中四个井筒通过剪力墙、框架柱、刚性楼板等有机地结合在一起，使每个井筒既独立发挥作用又能协调工作，且结构的四周及角部均布置有剪力墙，这样就形成了两个“抗力包围圈”，大大提高了抗震能力。

由表1 数据可知，虽然方案三中剪力墙数量降低，但因着合理的布置，其周期比满足规范要求，且位移比与层间位移角在三个方案中均是最小的。因此可知剪力墙并非多多益善，合理布置剪力墙所起的作用是不容小觑的。

表1 各方案的周期比、位移比、层间位移角

3 结论

剪力墙宜周边布置，尽量减少中部剪力墙的数量以降低中部抗侧刚度；尽量分散布置，来提高整个结构的扭转刚度。楼电梯间宜布置成剪力墙筒体，筒体之间由相应构件连接成为整体，结构的工作效能会更好，应从“整体结构”而非“个体构件”的角度进行结构设计。