層間受剪承載力對結(jié)構(gòu)設(shè)計師來說是非常熟悉的參數(shù)，“結(jié)構(gòu)高規(guī)”規(guī)定“A級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層受剪承載力的80％，不應(yīng)小于其相鄰上一層受剪承載力的65％”。

實(shí)際上，大部分人對此參數(shù)的理解都存在較大偏差，本文將從剪力墻結(jié)構(gòu)的樓層受剪承載力入手，從規(guī)范解析、方案對比、數(shù)據(jù)分析等多個角度對“層間受剪承載力”進(jìn)行簡單的立體化解析。

Part.1、規(guī)范解析高規(guī)對偏心受壓剪力墻受剪承載力的計算公式如下：

△ 高規(guī)受剪承載力計算公式

從高規(guī)對“斜截面受剪承載力”計算公式可知，影響層間受剪承載力的主要因素為：

1. 剪力墻剪跨比；
2. 剪力墻長度、厚度、混凝土強(qiáng)度設(shè)計值；
3. 截面軸向壓力設(shè)計值；
4. 水平分布筋；

由此可知，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置及水平分布筋確定時，本質(zhì)影響因素及無關(guān)因素如下：

1. 影響因素：剪跨比、截面軸向壓力設(shè)計值；
2. 無關(guān)因素：截面高度、平面梁板布置（內(nèi)力影響考慮在軸力影響范疇）；

上述因素與大家的結(jié)構(gòu)認(rèn)知體系一致嗎？是否存在一些想去驗(yàn)證而沒有行動疑問呢？為確認(rèn)內(nèi)中的各種疑問，筆者將通過不同情況的結(jié)構(gòu)方案對比及數(shù)據(jù)分析引導(dǎo)大家進(jìn)一步認(rèn)識這個“熟悉而陌生的”受剪承載力。

Part.2、與層高無關(guān)？

“層間受剪承載力”真的與層高無關(guān)嗎？大家的直覺判斷認(rèn)為是有關(guān)還是無關(guān)呢？

對比方案(均為8層，各方案平面布置、荷載、參數(shù)均完全相同)：

1. 層高3.0m；
2. 層高4.5m；
3. 層高6.0m；

△ 結(jié)構(gòu)平面布置

△ “層高3.0m”計算數(shù)據(jù)

△ “層高4.5m”計算數(shù)據(jù)

△ “層高6.0m”計算數(shù)據(jù)

分析數(shù)據(jù)：

△ 關(guān)鍵數(shù)據(jù)匯總（5層Y向?yàn)槔?/span>

數(shù)據(jù)情況：

1. 初步結(jié)論：受剪承載力與層高無絕對相關(guān)(不考慮剪跨比變化導(dǎo)致的影響)；
2. 偏差情況：層間受剪承載力X向差異很小，Y向不同樓層、不同層高有一定差異；

偏差推測：

1. 層高不同影響軸力N，底層N大，故整體趨勢為“下層＞上層”（本文非研究性文章，不對此推測進(jìn)行深入研究）；
2. “層高6m方案”Y向1~4層受剪承載力整體趨向增大，4~7層整體趨向減小，推測此情況與樓層剪跨比的差異有很大關(guān)系。

Part.3、與剪跨比有關(guān)！

為進(jìn)一步驗(yàn)證上一節(jié)的初步結(jié)論，本節(jié)對上節(jié)“偏差推測”2）點(diǎn)對應(yīng)的剪跨比關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，取“層高6.0m方案”中下圖所示矩形框內(nèi)的Y向墻肢剪跨比數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

△ “層高6.0m”所要分析的墻肢平面示意

分析數(shù)據(jù)：

△ 關(guān)鍵數(shù)據(jù)匯總

數(shù)據(jù)情況：

1. 初步結(jié)論：結(jié)構(gòu)布置相同的情況下，剪跨比越大受剪承載力越?。ǜ鲗虞S力偏差變化不大，軸力影響不深入研究）；
2. 偏差情況：受剪承載力與剪跨比的反向變化趨勢基本一致，無明顯偏差。

Part.4、如果軸力完全相同，受剪承載力真的是1.0嗎？

前面的簡單分析基本已經(jīng)驗(yàn)證了受剪承載力的核心影響因素是軸壓力和剪跨比，那么如果軸壓力和剪跨比完全相同，受剪承載力會是0嗎？

以下舉一個極端的例子，計算模型中將混凝土容重、樓面荷載等均設(shè)置為0，各層軸壓力均為0，理論上各層受剪承載力計算結(jié)果應(yīng)該全部為1.0。

△ 各層剪跨比（各層均相同）

△ 受剪承載力計算結(jié)果

數(shù)據(jù)情況：

1. 結(jié)論：當(dāng)荷載為0，軸力、剪跨比計算結(jié)果完全相同時，各層受剪承載力也完全相同；
2. 偏差情況：無偏差。

Part.5受剪承載力會受到結(jié)構(gòu)布置合理性及受力復(fù)雜性影響嗎？

如果各層結(jié)構(gòu)布置不同，結(jié)構(gòu)布置非常不合理的情況下，受剪承載力會受到整體結(jié)構(gòu)不合理的影響嗎？

對比方案：

1. 層高4.5m，1~8層結(jié)構(gòu)布置均與前面對比方案條件相同；
2. 層高4.5m，1~4層取消一跨，4~8層與前面結(jié)構(gòu)布置條件相同；

△ 1~4層結(jié)構(gòu)布置

△ 受剪承載力計算結(jié)果

數(shù)據(jù)情況：

1. 非突變樓層，受剪承載力趨勢基本一致；
2. 5層處突變懸挑導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)布置、受力非常不合理，超限、超筋嚴(yán)重，但受剪承載力并不受結(jié)構(gòu)整體受力、結(jié)構(gòu)布置不合理的影響。

Part.6、如果豎向構(gòu)件之間沒有樓面連系，對軟件計算的層間受剪承載力會有什么影響？

為進(jìn)一步加深對受剪承載力的理解，本文再增加一種不合理結(jié)構(gòu)布置的方案數(shù)據(jù)。

對比方案：

1. 層高4.5m；各層結(jié)構(gòu)布置均與前面條件相同；
2. 層高4.5m，所有層均取消樓面梁、板，剪力墻之間無拉結(jié)，無樓面荷載；

△ 圖11 結(jié)構(gòu)平面布置

△ 層高4.5m，不設(shè)梁板計算數(shù)據(jù)

△ 層高4.5m計算數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)情況：

1. 不設(shè)梁板、沒有樓面荷載，整體趨勢受剪承載力更??；
2. 剪跨比情況如何？此處因篇幅原因不再展示數(shù)據(jù)，留給感興趣的朋友自行驗(yàn)證。

Part.7、要點(diǎn)總結(jié)

每個結(jié)構(gòu)設(shè)計師對層間受剪承載力都非常熟悉，但大部分結(jié)構(gòu)設(shè)計師對其理解都停留在感性層面，現(xiàn)對上述驗(yàn)證的受剪承載力進(jìn)行不同層面的個人要點(diǎn)總結(jié)（以個人理解及需求為出發(fā)點(diǎn)總結(jié)，僅供參考）：

• 受剪承載力與豎向構(gòu)件軸向壓力、剪跨比絕對相關(guān)；
• 與結(jié)構(gòu)布置的合理性、受力復(fù)雜性無關(guān)；
• 與豎向構(gòu)件的高度無絕對相關(guān)；
• 與樓面梁的拉結(jié)情況無絕對相關(guān)；
• 與力的大小無絕對相關(guān)；
• 躍層建模時，若躍層樓層相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)層因個人設(shè)計考慮等因素少輸入部分豎向構(gòu)件，受剪承載力將會失真，此時處理方式應(yīng)更加嚴(yán)謹(jǐn)。