[分享]剪力墙轴压比为何不考虑地震作用？

总工讲堂提问

    《混凝土结构设计规范 GB50010-2010[2015修订] 》第11.4.16条规定：柱轴压比指地震作用下柱组合的轴向压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值 ；第11.7.16条规定：剪力墙肢轴压比指在重力荷载代表值作用下墙的轴压力设计值与墙的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。

    柱轴压比 =［1. 2( 恒载+0.5 活载)+1.3 地震］/fcAc ，墙轴压比 = 1. 2( 恒载+0.5 活载)/fcAc ，柱轴压比计算中，考虑了地震作用下柱轴力设计值，而墙轴压比的计算中，则只考虑了重力荷载代表值的设计值，并没有计入地震作用。地震作用对墙轴压比的影响，只是粗略反映在轴压比限值中，因此墙轴压比限值比柱低很多。当设防烈度为 7 度，抗震等级为一级时，柱轴压比限值为墙的 1.3 倍( 表 1) 。

剪力墙轴压比不考虑地震作用的原因

    1、地震作用下，剪力墙部分受拉部分受压，拉压平衡，所以剪力墙轴压比不考虑地震作用。

    2、对剪力墙结构而言，剪力墙主要承受水平剪力，从上述表1中可以看出其控制限值较框架结构更为严格。所以不必考虑地震作用组合也是OK的，影响不大。

何种情况下墙轴压比宜考虑地震作用？

那是不是任何情况下，墙轴压比计算时不考虑实际地震作用大小都合理呢？

    《对 200m 以上超高层建筑剪力墙轴压比计算方法和限值的改进建议》（廖 耘， 容柏生， 李盛勇）一文指出，对 200m 以上的超高层建筑，很难通过抗震等级来区别墙轴压比限值，此时高规中不考虑实际地震作用大小，用墙轴压比限值“一刀切”的做法，可能会在实际工程设计中造成如下一些不合理之处:

    1) 不能反映翼缘墙和腹板墙的地震作用差异，会出现翼缘墙延性低、腹板墙延性高的不均衡现象; 

    2)不能反映不同抗震设防烈度的地震作用差异，6，7，8度时墙轴压比限值相同，6 度时墙延性富余较大，8度时墙延性往往严重不足; 

    3) 不能反映不同倾覆弯矩比例所导致的墙地震作用的差异，墙承担倾覆弯矩较少的筒中筒结构墙厚较浪费，墙承担大部分倾覆弯矩的框架-核心筒结构墙厚则可能不足。

    考虑到 200m 以上超高层建筑下部剪力墙厚度多由轴压比控制，设计中如采用本文所提出的“墙轴压比计算时考虑地震作用设计值”和“在长度较长的墙肢轴压比计算中考虑弯矩影响”两项建议进行补充校核，可能会较准确地反映剪力墙的延性富余程度，并指导结构工程师确定更加合理的墙厚。