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百家论坛 建筑结构.技术通讯 2007年9月

对剪力墙及相关结构体系的认识与把握


朱炳寅1 李静2

（1 中国建筑设计研究院北京100044； 2 亚太建设科技信息研究院北京100044）

1 剪力墙的划分与设计

1.1 规范对剪力墙的相关规定
依据《高规》(JGJ3－2002)的相关规定，各类墙肢水平
截面的截面高度hw（即墙肢长度）与截面宽度bw（即墙厚度）
之比hw/bw见表1。

各类剪力墙的墙截面高宽比表1

分类柱形墙肢超短肢剪力墙短肢剪力墙一般剪力墙
hw/bw ≤3 3～5 5～8（含）>8

注：表中超短肢剪力墙、柱形墙肢是笔者为便于区分而定义的类型。

1.2 对规范规定的理解
（1）《混凝土规范》规定hw/bw＞4时，按剪力墙要求
设计。

（2）对于hw/bw≤3的剪力墙墙肢，规范规定按框架柱进
行截面设计，即在抗力设计时，采用柱截面计算h0的原则来
．．
确定墙肢的hw0，其他要求同墙。有文献提出墙肢的轴压比
也按框架柱要求。但比较可以发现，在抗震等级相同时，规
范对于框架柱的轴压比限值要远大于对墙肢的轴压比限值，
因此对小墙肢按框架柱要求控制轴压比是不合适的。

1.3 设计建议
（1 ）短肢剪力墙的实用划分原则：短肢剪力墙
（5≤hw/bw≤8）分为一字形短肢剪力墙和带翼墙（翼墙长度
≥3bw时）短肢剪力墙，如图1所示。对剪力墙截面宽度bw≥H/15
（H为层高）、bw≥300mm，且hw≥2000mm的墙，可不按短
肢剪力墙考虑。这是考虑到当墙厚度较大时，通过截面高宽
比来定义短肢剪力墙是不合理的。
广东省标准（DBJ/T15-46-2005）对此有如下的规定：“剪
力墙截面高宽比大于4、小于8时为短肢剪力墙。当剪力墙截
面宽度≥层高的1/15，且≥300mm，高宽比大于4时仍属一般
剪力墙”。上述规定在墙厚300mm时出现很大的跳跃。


（a）一字形（b）带翼墙
图1 短肢剪力墙类型

（2）对有效翼墙的判定，有资料依据规范对剪力墙边
缘构件范围的规定，来定义T形截面剪力墙的翼墙长度（即
要求两侧翼墙长度均≥2倍翼墙厚度时，才认为翼墙有效）是
不合理的。任何情况下，当翼墙长度hf不小于墙肢厚度bw（注
意此处不是翼墙自身的截面厚度bf）的3倍时（见《抗震规
范》表6.4.7注1），均可认为翼墙有效，见图1。
2 短肢剪力墙较多的剪力墙结构的判断和设计

2.1 短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计要求
（1）结构的最大适用高度H比一般剪力墙结构适当降
低，且7，8度抗震时应：H≤100m，60m。
（2）筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆
力矩Mw宜≥0.5M0（结构总底部倾覆力矩）。
（3）短肢剪力墙的抗震等级应比一般剪力墙提高一级。
（4）短肢剪力墙的轴压比限值μN宜：一级0.5，二级0.6，
三级0.7；无翼墙或端柱时μN降低0.1。
（5）抗震设计时，除底部加强部位外的其他各层短肢
剪力墙的剪力设计值增大系数：一级1.4，二级1.2。
（6）抗震设计时，短肢剪力墙截面的全部纵向钢筋最
小配筋率宜：底部加强部位1.2%，其他部位1.0%。
（7）短肢剪力墙的最小截面厚度：200mm。
（8）7，8度抗震设计时，短肢剪力墙宜设置翼缘。一
字形短肢剪力墙平面外不宜布置与之单侧相交的楼面梁。

2.2 对规范规定的理解
1．当短肢剪力墙较多时，应采取相应的结构加强措施
（见表2），概括如下：
（1）短肢剪力墙的纵向配筋要求，不区分抗震等级。
加强部位相当于一级抗震等级时对一般剪力墙约束边缘构
件的要求，其他部位则相当于二级抗震等级时对一般剪力墙
约束边缘构件的要求。
（2）抗震设计时，除底部加强部位外（剪力墙底部加
强部位的剪力增大系数为：一级1.6，二级1.4 ，三级1.2，见
《高规》7.2.10 条），对其他各层的短肢剪力墙应进行剪力
再增大。增大系数：一级1.4，二级1.2。
（3）对普通剪力墙只限制加强部位的轴压比（一级0.5
（9度0.4）、二级0.6），而对短肢剪力墙则限制所有部位（加
强区与非加强区）的轴压比（一级0.5、二级0.6、三级0.7）。
（4）对一字形短肢剪力墙应采取比带翼墙短肢剪力墙
更严格的抗震措施（轴压比限值再降0.1）。
2．当短肢剪力墙不较多时，可不采取“短肢剪力墙较多
时”相应的结构加强措施。
3．抗震与非抗震设计的高层建筑结构均不应采用全部
为短肢剪力墙的剪力墙结构。
4．规范没有明确规定单层及多层建筑结构不应采用全
部为短肢剪力墙的剪力墙结构。

2.3 对短肢剪力墙较多的判别
所谓“短肢剪力墙较多”没有定量的界限，但从概念上
说，可以从短肢剪力墙承受竖向荷载的能力、承受结构底部
的倾覆力矩及布置的均匀对称性三方面来综合确定。当符合
下列条件之一时，可判定为“短肢剪力墙较多”。

（1）短肢剪力墙的截面面积占剪力墙总面积50%以上。
（2）短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩达
到结构总倾覆力矩的40%~50%时。
（3）短肢剪力墙承受荷载的面积达到楼层面积的
40%~50%以上（对较高的建筑，该数值应该取得更小）。
（4）短肢剪力墙布置比较集中，集中在平面的一边或
建筑的周边。也就是说，当短肢剪力墙出现破坏后，楼层有
可能倒塌。
上述第（1），（2）项，其本质是对结构倾覆力矩的判
别，比较可以发现：当按（1）要求判别时，短肢剪力墙的
倾覆力矩约为结构倾覆力矩的20%~30%，相比（2）小得多；

（3），（4）项则从短肢剪力墙承受竖向荷载的能力及结构
均匀对称的角度来把握。
当在剪力墙结构中设置少量的短肢剪力墙时，并不影响
对原结构体系的判别，其结构仍可确定为剪力墙结构，可不
采取规范对短肢剪力墙较多时相应的结构加强措施。

剪力墙承受的倾覆力矩比对结构体系的影响分析

对由剪力墙、框架或二者组成的钢筋混凝土结构，可以
通过剪力墙承受的倾覆力矩Mw0与结构总倾覆力矩M0的比
值区分为不同的结构体系，见图2和表2。倾覆力矩的考察部
位，规范没有明确规定（短肢剪力墙较多时除外），应根据
工程经验确定。一般情况下，对均匀对称的结构可取结构底
部，对其他结构可取底部加强部位（取小值）。


图2 结构体系与Mw0/ M0的大致关系
结构体系与Mw0/ M0的大致关系表2

结构
体系
框架结构框架-剪力墙结构剪力墙结构
纯框
架
少量剪力墙
的框架结构
强框架弱框架
少量框架的
剪力墙结构
纯剪
力墙
Mw0/ M0 0 0~0.2 0.2~0.5 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0

注：对应于少量剪力墙的框架结构，相应确定少量框架的剪力墙结构。

3.1 是否可将结构确定为框架-剪力墙结构，关键看结构能否真
正形成二道防线（倾覆力矩比可为其量化判断指标）。
3.2 关于少量框架的剪力墙结构
在剪力墙结构中设置少量的框架，结构的主要抗侧力构
件仍为剪力墙，少量框架根本起不到二道防线的作用，因此，
不能将其归类为框架-剪力墙结构，在结构设计中应采用包
络设计的原则。剪力墙设计时，可不考虑框架柱的抗侧作用

（框架柱EA不变，对EI取小值），剪力墙的抗震等级按纯
剪力墙结构取，按照框架-剪力墙协同工作计算；框架柱设
计时，框架的抗震等级按框架-剪力墙结构取，按照框架-剪
力墙协同工作计算。

3.3 关于少量剪力墙的框架结构
（1）少量剪力墙的框架结构仍应归类为框架结构。
（2）只有在纯框架结构强度计算满足规范要求、而弹
性位移角不满足1/550的要求时，才设置少量剪力墙以使结
构的弹性位移满足1/550的要求，设置剪力墙的根本目的是
为了利用剪力墙的弹性刚度，满足规范对框架结构（而不是
框架-剪力墙结构）的弹性位移限值要求。
（3）规范只规定“结构分析计算应考虑该剪力墙与框架
的协同工作”，但仅进行协同工作计算是不够的，对框架部
分的设计应分步计算，即按纯框架结构（去除剪力墙）计算、
按框架-剪力墙结构计算，采用包络设计的原则，框架的抗
震等级按框架结构确定。
（4）应特别注意：对少量剪力墙的框架结构应验算在
剪力墙失效后（去除剪力墙）结构的弹塑性变形，并应使其
满足规范对框架结构的要求。
（5）剪力墙的设计：规范未明确少量剪力墙的框架结
构中剪力墙的设计原则，这给剪力墙设计带来相当的困难，
剪力墙的设计也成为此类结构设计的焦点，其关键问题集中
在剪力墙的抗震等级的确定和配筋原则等。
有文献要求按框架-剪力墙结构确定剪力墙的抗震等级
并配筋，这给实际工程带来很多问题。首先，结构体系混淆
不清，与框架-剪力墙结构混为一谈；其次，由于设置的剪
力墙很少，剪力墙的超筋现象很普遍，也无法按一般剪力墙
设计。为此文[4]，[5]提供了对剪力墙设计的三种方法供读
者选择采用。

（6）特别建议：由于布置少量剪力墙的框架结构在设
计原则及具体设计中存在诸多不确定因素，给结构设计和施
工图审查带来相当的困难。笔者建议，结构设计中应尽量避
免采用，尽可能采用概念清晰、便于操作且抗震性能较好的
框架-剪力墙结构。当必须采用时，应提前与施工图审查单
位沟通，以利于设计顺利进行，避免返工。
3.4 根据Mw0/M0的比值确定结构体系，在对结构体系区分的
量值把握上可以有所不同（如图2中0.2和0.8），但不影响对
结构体系的宏观控制标准，为此在实际工程中应尽量避免采
用结构体系分界线附近的结构（图2中Mw0/M0=0.2，0.8 附近
区域），避免因结构设计的调整带来结构体系飘忽，给结构
设计及施工图审查带来困难。
参考文献

[1] 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3－2002）.中国建筑工业出版社.
[2] 建筑抗震设计规范（GB50011－2001）. 中国建筑工业出版社.
[3] 朱炳寅, 陈富生. 建筑结构设计新规范综合应用手册.中国建筑工业
出版社，2005.
[4] 朱炳寅. 建筑结构设计规范应用图解. 中国建筑工业出版社，2005.
[5] 朱炳寅. 配置少量剪力墙的框架结构.建筑结构. 技术通讯，2007（5）.

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