一张照片看剪力墙住宅

住宅楼就是城镇居民的家，是普通家庭最贵重的资产，所以住宅楼的关注度高，质量和安全问题的敏感度高。

家是少年儿童成长之所，是老年人颐养天年之地。据卫健委介绍，我国90%的老年人居家养老，只有3%入住养老机构。即使对于青壮年，一天24小时当中，在家的时间也是最长的。我们不能奢望住宅楼像幼儿园、中小学、养老院和医院那样，普遍提高抗震设防类别，但从概念方面增加结构的冗余度和整体稳固性还是应该的，也是能做到的。但现实可能恰恰相反。在追求经济效益最大化的利益驱动下，过渡控制材料用量，甚至掩耳盗铃，玩文字游戏……以至于剪力墙住宅被反复“优化”以后，引起了业内的广泛忧虑。

近日在网上看到一栋高层建筑的照片。中部楼层严重破坏，但上部楼层和整体结构巍然屹立，表现出非常好的整体稳固性和抗连续倒坍能力。尽管无法获得相关资料，但从照片和常规经验判断，应该是一栋钢筋混凝土剪力墙住宅。由此不禁回想起30多年来亲历的高层住宅结构型式的演进历程。颇有感慨，不吐不快。

照片展示的是偶然作用下的抗连续倒塌能力，与地震作用下的大震不倒是两码事，但二者在宏观概念方面是可以相互借鉴的。所以，下面的叙述可能将二者“混为一谈”。先说一些基本概念，再对照检查当前一些比较普遍的做法。

一、剪力墙的基本概念

剪力墙的特点：

1.剪力墙是片状结构。承受轴力和自身平面内的剪力、弯矩，平面外不受力。按墙上开洞情况，传统分类方法剪力墙分为四类：

整体墙、小开口墙、联肢墙、壁式框架。

开洞最多最大的壁式框架，依然强于框架，介于剪力墙和框架之间。在墙肢与连梁交接部位具有明确的刚域，是壁式框架的主要特征。也就是说，尽管洞口多且大，但连梁对墙肢依然有较强的约束，可将同一个面内的各墙肢连为整体，而不是松松散散的多个独立墙肢。

大家可能看出来了：上述分类中为什么没有短肢剪力墙？我的理解是，上述四类墙整体性较好，合称普通剪力墙。短肢剪力墙整体性差，梁对墙肢的约束很弱，接近一个个独立的异形截面。短肢剪力墙只有墙肢长厚比的要求，没有整体刚度的要求，所以短肢墙属于竖向构件，已不具有传统意义上剪力墙的特征，不属于结构形式。

2.剪力墙洞口顶部的墙有个专有名词叫连梁。传统意义的连梁除了起到梁的作用外，还有一个重要作用是把各墙肢连为整体，形成联肢墙或壁式框架，而不是一个个独立的墙肢。连梁按跨高比分为：

强连梁：跨高比≤2.5；（引自北京院技术措施）

弱连梁：2.5＜跨高比＜5；

框架梁：跨高比≥5。

《抗规》和《高规》中，对连梁剪压比的限值要求也是以跨高比2.5为分界线的。

3.普通剪力墙的墙肢以整体弯曲为主，连梁以受剪切为主，剪压比超限问题比较突出。短肢剪力墙类似于框架柱，或比框架柱更弱，以局部弯曲和剪切变形为主

二、结构布置的基本要求

1.剪力墙洞口尽量上下对齐，行成明确的墙肢和连梁。

2.竖向荷载传递要简单直接；各构件受力均衡。

3.竖向构件尽量轴心受力，减小偏心和扭转。

三、不同时期剪力墙回顾

1.剪力墙拉通対直

高层剪力墙住宅的大规模建设始于90年代。当时电算尚不普及，功能也不发达。但在概念方面有一些很好的原则性要求，比如：

a. 墙的平面布置尽量拉通対直，形成一片一片的剪力墙；

b. 墙上洞口上下对齐，形成明确的墙肢和连梁。剪力墙整齐、规则；

c. 连梁短且高，对墙肢约束较强。当时轻质砌块品种比较少，墙面按建筑需要开设门窗洞、施工洞外，其他部位基本都是实体墙。从下层门窗洞的上口到上层门窗洞的下口就是连梁高度。所以，除了阳台门顶连梁外 ，其他连梁基本都是强连梁。

板式楼较易做到拉通对直，塔式楼较难做到，但每个方向至少要有两道剪力墙拉通対直。下图比较好地做到了拉通対直，形成近似井字形的平面骨架，再加上每层的整体式楼板，形成一个大箱体，即使局部墙肢遭到破坏而失效，拉通対直的剪力墙相当于伸臂桁架，整体抗连续倒塌能力是很强的。

下图Y方向的剪力墙没有严格拉通对直，但三道绿线所示的剪力墙尽管有转折，但整体性依然很强大。

2.不强求拉通対直，但剪力墙要四面闭合，互为翼墙

剪力墙拉通对直，严重影响户型布置，很难适应市场需要。随着电算功能的提高和工程经验的积累，设计中不再强求剪力墙拉通对直，但平面布置要四面闭合，尽量避免秃头墙（无翼墙）和一字墙。实际上相当于一束一束的小筒连为整体。通过层层楼板，连为箱体，整体性依然很强大。

对于设置转角窗的情况，则要对墙肢和楼板采取加强措施，就是为了加强闭合（下图摘自北京院技术措施）。

3.大量使用短墙肢（这里用“短墙肢”，是为了与“短肢墙”区别开）

随着房地产业的发展，对结构建造成本的控制越来越严，将大面积的剪力墙改为填充墙已成为普遍做法，出现了大量下图所示的墙肢。这种做法的依据是《高规》条文解释7.1.8条：“对于L形、T形、十字形剪力墙，其各肢的肢长与截面厚度之比的最大值大于4且不大于8时，才划分为短肢剪力墙”，大量使用短墙肢，却规避了短肢剪力墙，。

由于墙肢较短，楼面梁布置变得很复杂，如下图（为泛指，不指具体工程）：

剪力墙量倒是少了，但楼面梁层层叠叠，非常繁复。按竖向荷载传递途径，出现了5级梁。经5次传递，最终传给楼梯间侧面的那根梁，这个户型的楼面荷载寄托在这一根梁上，可谓千钧一发。为了回避“楼面梁不宜支承在剪力墙连梁上”的规定，所有梁的跨高比均大于5，使得截面不是加大加强，反而故意减小，抗剪能力被人为削弱。

其实这是一个比较规整的户型，结构布置并不难。如下图稍加修改，就会安全合理得多。粗步估算，每平米增加混凝土用量0.018m³。但在当前的市场环境下，就这么一点点用料，很可能成为设计成败的关键。

4.剪力墙有其名，无其实

下图是一栋27层的板式住宅，层高2.9米。除紫色椭圆内的连梁为强连梁外，其它梁跨高比均大于5，对墙肢约束很弱。为了更为直观，下图第一张未画出楼面梁。因为是6度区，计算结果均能满足规范要求。

以X方向为例，除了紫色椭圆内是一道双肢墙外，其他多数墙肢长度仅为600，按等惯性矩可换算为450x450的柱子。梁高均为370（2900-2400-130=370）。梁柱截面这么小，还能有刚域吗？很多梁端为铰接，且紫线所示均为单跨。最南侧这道剪力墙的结构立面如下图，可以感受一下：这样的结构名曰剪力墙，实则能比得上普通框架吗？

5.安危寄予一线

下图中墙肢均为L形，楼面梁搭了3级。三个角部的L形墙肢，加上梁又那么弱小，无冗余度可言，无整体性可言。任何一个墙肢都不容有闪失，可谓安危寄予一线。联想到目前千家万户自作主张的装修，随意开墙破洞、改水改电……不禁不寒而栗。

紫色椭圆里的L形墙承担了这个户型的绝大部分重力。但其形心、剪心、轴力作用点均不重合。弯剪扭+开口截面，即使对于理想弹性材料的钢材，验算也是非常复杂的。尤其边角部位，受力更为复杂。即使对于双轴对称矩形截面柱，计算方法也是在长期大量试验基础上归纳总结出来的。如此大量使用异形截面短肢墙，是否也经过大量实验深入研究？还是仅凭纯理论计算？所以，我们能不能过分依赖计算结果，把传统结构概念中的每一点利好都用干用尽，值得思考。

四、对当前剪力墙结构的一些疑问和期望

1. 地震区大量使用异形截面竖向构件，我们对计算结果是不是足够自信？我们一方面强调概念设计的重要性，一方面却全交由电脑去算，算成啥样是啥样，甚至抠到小数点后几位。我们对地震烈度的确定、对计算模型的假定有那么精准和自信吗？据了解，目前对开口截面钢构件尚无受扭计算方法，我们对异形截面墙肢的验算足够充分吗？另外，钢结构有板件宽厚比限值，钢筋混凝土异形截面在压弯剪扭作用下，如何保证稳定？

2. 框架结构要控制梁柱偏心距，要验算梁柱节点核心区。短墙肢与框架梁核心区是否也做了验算？不验算的话是否有隐患？

3. 是不是计算不超限、规范不突破，就真的万事大吉了？有没有削足适履之嫌？

4. 相对于商家的利润来说，千家万户的生命和财产安全才是头等大事。从结构布置的概念和构造方面增加冗余度、加强整体性，布置备用传力途径，才是提高整体稳固性的根本，靠计算无能为力。计算只是一种模拟，尽量接近真实而已，不能精确反应真实情况。

5. 三十多年来，高层住宅在功能品质和居住体验方面可谓脱胎换骨。但在整体安全性方面，值得反思和研究。

6. 出现上述现象与行业内卷有很大关系。好在现在有了“严格落实建设单位工程质量首要责任”的英明政策。下一步，希望消费者像关心得房率一样关注含钢率、实墙率；希望专家学者深入研究，提出新的技术指标和要求；希望广大技术人员坚持原则，守住底线。同心合力，共同堵住这股“没有最省，只有更省”的狂卷风。

来源：土木吧

知识点：剪力墙图片

金库剪力墙图片及说明