6.4 抗震墙结构的基本抗震构造措施

6.4.1 本次修订,将墙厚与层高之比的要求,由“应”改为“宜”,并增加无支长度的相应规定。无端柱或翼墙是指墙的两端(不包括洞口两侧)为一字形的矩形截面。
    试验表明,有边缘构件约束的矩形截面抗震墙与无边缘构件约束的矩形截面抗震墙相比,极限承载力约提高40%,极限层间位移角约增加一倍,对地震能量的消耗能力增大20%左右,且有利于墙板的稳定。对一、二级抗震墙底部加强部位,当无端柱或翼墙时,墙厚需适当增加。

6.4.2 本次修订,将抗震墙的轴压比控制范围,由一、二级扩大到三级,由底部加强部位扩大到全高。计算墙肢轴压力设计值时,不计入地震作用组合,但应取分项系数1.2。

6.4.3 抗震墙,包括抗震墙结构、框架-抗震墙结构、板柱-抗震墙结构及筒体结构中的抗震墙,是这些结构体系的主要抗侧力构件。在强制性条文中,纳入了关于墙体分布钢筋数量控制的最低要求。
    美国ACI 318规定,当抗震结构墙的设计剪力小于(Acv为腹板截面面积,该设计剪力对应的剪压比小于0.02)时,腹板的竖向分布钢筋允许降到同非抗震的要求。因此,本次修订,四级抗震墙的剪压比低于上述数值时,竖向分布筋允许按不小于0.15%控制。
    对框支结构,抗震墙的底部加强部位受力很大,其分布钢筋应高于一般抗震墙的要求。通过在这些部位增加竖向钢筋和横向的分布钢筋,提高墙体开裂后的变形能力,以避免脆性剪切破坏,改善整个结构的抗震性能。
    本次修订,将钢筋最大间距和最小直径的规定,移至本规范第6.4.4条。

6.4.4 本条包括2001规范第6.4.2条、6.4.4条的内容和部分6.4.3条的内容,对抗震墙分布钢筋的最大间距和最小直径作了调整。

6.4.5 对于开洞的抗震墙即联肢墙,强震作用下合理的破坏过程应当是连梁首先屈服,然后墙肢的底部钢筋屈服、形成塑性铰。抗震墙墙肢的塑性变形能力和抗地震倒塌能力,除了与纵向配筋有关外,还与截面形状、截面相对受压区高度或轴压比、墙两端的约束范围、约束范围内的箍筋配箍特征值有关。当截面相对受压区高度或轴压比较小时,即使不设约束边缘构件,抗震墙也具有较好的延性和耗能能力。当截面相对受压区高度或轴压比大到一定值时,就需设置约束边缘构件,使墙肢端部成为箍筋约束混凝土,具有较大的受压变形能力。当轴压比更大时,即使设置约束边缘构件,在强烈地震作用下,抗震墙有可能压溃、丧失承担竖向荷载的能力。因此,2001规范规定了一、二级抗震墙在重力荷载代表值作用下的轴压比限值;当墙底截面的轴压比超过一定值时,底部加强部位墙的两端及洞口两侧应设置约束边缘构件,使底部加强部位有良好的延性和耗能能力;考虑到底部加强部位以上相邻层的抗震墙,其轴压比可能仍较大,将约束边缘构件向上延伸一层;还规定了构造边缘构件和约束边缘构件的具体构造要求。
    2010年修订的主要内容是:
        1 将设置约束边缘构件的要求扩大至三级抗震墙。
        2 约束边缘构件的尺寸及其配箍特征值,根据轴压比的大小确定。当墙体的水平分布钢筋满足锚固要求且水平分布钢筋之间设置足够的拉筋形成复合箍时,约束边缘构件的体积配箍率可计入分布筋,考虑水平筋同时为抗剪受力钢筋,且竖向间距往往大于约束边缘构件的箍筋间距,需要另增一道封闭箍筋,故计入的水平分布钢筋的配箍特征值不宜大于0.3倍总配箍特征值。
        3 对于底部加强区以上的一般部位,带翼墙时构造边缘构件的总长度改为与矩形端相同,即不小于墙厚和400mm;转角墙在内侧改为不小于200mm。在加强部位与一般部位的过渡区(可大体取加强部位以上与加强部位的高度相同的范围),边缘构件的长度需逐步过渡。
    此次局部修订,补充约束边缘构件的端柱有集中荷载时的设计要求。

6.4.6 当抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,要求应按柱的有关要求进行设计。本次修订,降低了小墙肢的箍筋全高加密的要求。

6.4.7 高连梁设置水平缝,使一根连梁成为大跨高比的两根或多根连梁,其破坏形态从剪切破坏变为弯曲破坏。