摘要：隨著保障性住宅工程的快速推進，如何做好保障性住房的結構設計，防止和減少質量通病的產生，進一步提高保障性住宅工程質量，是設計人員面臨的一個重要課題。本文結合筆者多年的工作經驗，對保障性住宅高層剪力墻結構中常見的問題從平面不規則處理和剪力墻連梁超筋處理兩個方面作了一些簡單的探討。

　　關鍵詞：建筑工程師評職論文,核心期刊論文發表,保障性住宅工程,平面不規則,剪力墻連梁超筋

　　一、平面不規則處理

　　保障性住宅工程受制于戶數和戶型面積，高層剪力墻住宅的建筑平面經常會出現不規則的情況：平面凹進或凸出深度過大、細腰形平面和樓板的寬度急劇變化。結構在地震作用下除發生平移振動外，還會發生扭轉振動。震害調查表明，扭轉作用會加重結構的地震破壞，甚至在某些情況下(由于結構或構件的扭轉能力位列其諸多能力的最弱項，扭轉效應的少量增加將導致結構明顯的破)將成為導致結構破壞的主要因素;依照《上海市超限高層建筑工程抗震設計指南》，應避免具有下述情況之一：

　　(1)、結構平面凹進或凸出的一側尺寸大于其凹凸方向相應結構投影尺寸的40%。

　　(2)、平面中部兩側收進超過平面寬度的50%，或使中部兩側收進超過平面寬度的30%且細腰部分的長度大于其有效寬度的2倍。

　　(3)、有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的40%。

　　在考慮偶然偏心影響的地震作用下，一般建筑都存在樓層的最大彈性水平位移(或層間位移)大于該樓層兩端彈性水平位移(或層間位移)平均值1.2倍的情況，依照《上海市超限高層建筑工程抗震設計指南》，應避免同時具有下述兩項或兩項以上不規則情況：

　　(1)、結構平面凹進的長度大于相應投影方向總尺寸的30%;或凸出的長度大于相應投影方向總尺寸的30%，且凸出的寬度小于相應投影方向總尺寸的30%或小于凸出長度的50%。

　　(2)、細腰形平面中部兩側收進超過平面寬度的30%;

　　(3)、有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%。

　　針對以上情況的相對應的措施如下：

　　(1)、對于平面凹進凸出，在凹凸根部和端部設置與抗側力構件平面內相連的拉梁和拉板，拉板寬度不少于2000mm;若拉梁處無抗側力構件，應設相應方向的抗側力構件，如框架柱或者長度大于3倍墻厚的墻肢;

　　(2)、對于細腰形平面，在細腰中部兩側設置拉梁和拉板;

　　(3)、對于樓板寬度急劇變化的，應設置拉梁或拉板;

　　(4)、調整結構抗側力構件布置，減少質心和剛心之間的偏心，減少結構的扭轉效應，控制結構的扭轉位移比小于1.3;

　　(5)、拉板、平面中樓板間連接較弱部位的樓板均宜加厚20mm以上，并采用雙層雙向貫通配筋;

　　(6)、樓板開大洞的情況，應加強洞口周圍樓板的厚度和配筋;

　　(7)、屋面層的凹口位置應設拉梁或拉板，屋面樓板厚度宜加厚20mm以上，并采用雙層雙向貫通配筋;

　　(8)、地下室凹凸處外墻和頂、底板宜貫通，以加強地下室的整體抗彎剛度;

　　(9)、結構拉板是否應計入建筑總面積應征詢規劃主管部門意見，若不能實施拉板(拉梁)措施時，建筑布置應作合理調整，或者作為平面特別不規則超限高層建筑進行抗震設防專項審查。

　　為浦東新區北蔡御橋社區北蔡御橋社區Z000901單元01-10、01-11地塊動遷安置房建設項目5#住宅樓右單元標準層結構平面布置圖，該建筑地下1層地上17層，總高度47.6m，采用鋼筋混凝土剪力墻結構，設防烈度為7度(0.10g)，抗震等級為三級。30軸~32軸區域b/Bmax=4.25/15.05=0.28<0.40，按照《上海市超限高層建筑工程抗震設計指南》相關規定，其平面不規則。

　　實際設計中采取了以下措施：

　　(1)、在30軸~32軸區域加設拉梁和拉板，拉板寬度為3.50m，并且拉梁兩側均有抗側力構件;加設拉板后，有效樓板寬度b/Bmax=(4.25+3.50)/15.05=0.51>0.5，滿足規范要求，避免平面不規則;

　　(2)、在25軸~26軸/T軸~a軸區域加設拉梁和拉板，拉板寬度為2.0m，并且拉梁兩側均有抗側力構件;

　　(3)、拉板和相鄰區域的板厚和配筋均加強，拉板 “B5”板厚為130mm，樓板配筋為?8@100雙層雙向;“B3” “B4”板厚為130mm，樓板配筋為?8@150雙層雙向。

　　表1數據表明，結構自振特性中前兩個周期均為乎動周期，第一扭轉周期T3與第一平動周期T1之比：T3/T1=0.67<0.9。在規定水平力作用下，地震作用下X向及Y向樓層豎向構件的最大水平位移與該樓層水平位移平均使的比值分別為1.07和1.16，均小于1.3;地震作用規定水平力下的X向和Y向最大值層問位移角分別為1/1077和1/1064;各項指標均滿足現行規范要求。

　　浦東新區北蔡南新1號1-2地塊配套商品房項目4#住宅樓標準層結構平面布置圖，該建筑地下1層地上17層，總高度47.6m，采用鋼筋混凝土剪力墻結構，設防烈度為7度(0.10g)，抗震等級為三級。11軸~14軸凹進深度l/Bmax=4.30/11.05=0.39>0.30，16軸~18軸區域有效樓板寬度b/Bmax=5.00/12.95=0.39<0.40， 22軸~23軸凹進深度l/Bmax=3.40/9.75=0.35>0.30，按照《上海市超限高層建筑工程抗震設計指南》相關規定，其平面不規則。

　　實際設計中采取了以下措施：

　　(1)、在11軸~14軸區域加設拉梁和拉板，拉板寬度為2.0m，并且拉梁兩側均有抗側力構件;加設拉板后，凹進l/Bmax=(4.30-2.00)/11.05=0.21<0.30，滿足規范要求，避免平面不規則;

　　(2)、在16軸~18軸區域加設拉梁和拉板，拉板寬度為2.50m，并且拉梁兩側均有抗側力構件;加設拉板后，有效樓板寬度b/Bmax=(5.00+2.50)/12.95=0.58>0.5，滿足規范要求，避免平面不規則;

　　(3)、在22軸~23軸區域加設拉梁和拉板，且拉梁兩側均有抗側力構件;

　　(4)、拉板和相鄰區域的板厚和配筋均加強，拉板 “B6”板厚為130mm，樓板配筋為?8@100雙層雙向;“B4” “B5” “B7”板厚為120mm，樓板配筋為?8@150雙層雙向。

　　表2數據表明，結構自振特性中前兩個周期均為乎動周期，第一扭轉周期T3與第一平動周期T1之比：T3/T1=0.76<0.9。在規定水平力作用下，地震作用下X向及Y向樓層豎向構件的最大水平位移與該樓層水平位移平均使的比值分別為1.04和1.17，均小于1.3;地震作用規定水平力下的X向和Y向最大值層問位移角分別為1/1051和1/1025;各項指標均滿足現行規范要求。

　　從上述工程的計算結果來看，依照一定的方法進行結構調整后，對結構的薄弱處針對性地采取了有效的措施和進行細部處理，不僅使結構布置滿足建筑要求，而且結構各項指標滿足規范要求，并達到較理想的結果;同時使設計的結構安全可靠和經濟合理，使保障性住宅工程得以快速安全的推進。

　　二、剪力墻連梁超筋處理

　　連梁是連接各墻肢協同工作的關鍵構件，5>ln/hb>2.5時連梁以彎曲破壞為主，當ln/hb <=2.5其破壞形態為剪切破壞。在多遇地震作用下，連梁的超筋多為抗剪截面不夠，剪壓比超限，破壞時產生脆性的剪切破壞，不符合強剪弱彎要求，無法確保連梁塑性發展后其他結構構件有足夠的抗震能力，實際工程中要對連梁的超筋進行必要的處理：

　　(1)、連梁調幅處理：一是在內力計算前，直接將連梁的剛度進行折減，根據《高層建筑混凝土結構技術規程》第5.2.1條，在剪力墻結構中，連梁的剛度可予以折減，設防烈度低時可少折減一些，6、7度時可取0.7;折減系數不宜小于0.5;二是在內力計算后，將連梁的彎矩和剪力組合值乘以折減系數。采用對連梁彎矩調幅的方法，考慮連梁的塑性內力重分布，降低連梁的計算內力，同時應加大抗震墻的地震效應設計值，對跨高比較大的連梁效果比較好，而對跨高比較小的連梁效果較差。

　　(2)、加大連梁跨度或減少截面高度：主要是降低連梁的截面高度，從而到達減小連梁計算內力的目的，同時加大抗震墻的地震效應設計值。

　　(3)、連梁的鉸接處理：當連梁不作為次梁或主梁的支承梁時，可假定該連梁在大震下的破壞，可對抗震墻按獨立墻肢進行第二次多遇地震作用下的結構內力分析(實際操作可將連梁按兩端鉸接梁處理)，墻肢應按兩次計算結果較大值進行配筋設計(一般連梁鉸接處理后的計算結果較大)，以保證墻肢的安全。在確保連梁強剪弱彎的前提下，盡可能充分利用連梁的有效截面和剛度吸收地震能量并耗能，合理確定墻肢內力及配筋，達到既滿足抗震設計要求又節約投資的目的。

　　(4)、增加梁高：抗彎剛度的增加快于抗剪剛度的增加，效果不明顯。

　　上述措施中，可優先采用(1)和(2);當采用上述兩種方法后仍然不能解決問題，則可采用上述(3)的處理方法;必要時應調整結構平面布置，使連梁的承載力滿足要求。

　　三、結語

　　隨著保障性住宅工程的快速發展，在設計中可能會遇見各種問題，需要工程設計人員不斷的提高自身的知識和業務能力，結合工程的具體狀況，對設計中遇到的問題進行合理分析和科學判斷，并運用恰當的方法進行處理和完善，保證保障性住宅的設計質量。

　　參考文獻：

　　[1] 呂西林. 超限高層建筑工程抗震設計指南(第2版)[M]. 上海：同濟大學出版社，2009.

　　[2] 建筑抗震設計規范(GB50011-2010)[S].北京:中國建筑工業出版社

　　[3] 高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3-2010) [S].北京:中國建筑工業出版社