高宽比较大的高层住宅剪力墙结构，往往加厚端部墙体，增大结构抗侧刚度和承载力。这种加厚的短墙，尺寸接近框架柱，设计中需要分别用墙模拟、柱模拟计算。但两种模型结果存在差异，各软件结果也差异极大。现以实际工程为背景，进性分析比较。

    剪力墙结构39层、高122.85m，高宽比7.3。8度(0.2g，二组)、三类场地。4道主要横向墙厚0.4m，其它内横墙0.2~0.25m，纵向外侧短墙厚0.45~0.65m。部分横墙端部也加厚至0.65m、长度1m左右。如下图所示。剪力墙混凝土C60。

 

   采用JG-STRAT软件，及国内常用结构软件(这里称软件A、软件B)，分别计算，比较墙端部的计算钢筋面积 。
    墙模型采用各软件隐含条件。柱模型，将外侧短墙用柱替代，见图中红色块。为避免各软件细节处理上的差异，取原设计的底部为标准层，各层相同。为体现渐变规律，分别按8度(0.3g)、8度(0.2g)、7度(0.15g)计算。抗震等级均为一级，构造等级分别为特一、一级、特一级(后面钢筋面积As是计算值，未进性最小配筋构造，受抗震等级影响不大)。
     需要指出的是，计算准确性、可靠性是极为关切的问题。重要工程经常多软件计算，差别大时就会问”为什么“。本文目的是回应用户对JG-STRAT疑问，证明自己的准确性、可靠性，是个”自清“的过程。

    此外，本文分析数据规律，供大家参考，但不评价同行软件。

 1.  横向墙端部配筋 (包含翼缘，cm^2）

    数据分析：

    1)  墙模型、柱模型差异。 JG高度一致，数值非常接近。其他软件差异较大，部分达1.5~2.0倍，且有大量0配筋，尤其是“墙偏大、柱偏大”随机波动，没有规律性。

    2)  抗震8度、7度递变。 JG逐级2~3倍递变，规律明显。其他软件有配筋突变，甚至7度>8度，且有大量0配筋。

    3)  对称性、规律性。A墙与B墙长度相近、上下基本对称。JG配筋基本接近，体现结构受力的对称性；其他软件A与B差别较大，没体现对称性。此外，C墙与D墙组成联肢墙，由于C短、D长，应该C墙配筋偏大。JG配筋与概念设计相符，而其他软件部分数据与此相反。  

2.  横向墙端部配筋 (不含翼缘，cm^2）

    数据分析：

    在剪力墙配筋计算中，端柱参与计算就相当于包含横墙翼缘。因此不含翼缘时，两种模式本身即存在差异。
    JG两模型结果仍能较好吻合(吻合程度不比含翼缘)。其他软件离散更大，不再赘述。

     

3. 纵向短墙配筋(X向) (不考虑翼缘)

    数据分析：

    1)  墙模型、柱模型差异。 JG高度一致，且比横向长墙吻合度更好(7度0.15g柱配筋有构造)。其他软件部分数值接近，部分差异大，仍存在0配筋。

    2)  抗震8度、7度递变。 JG逐级近2倍递变。其他软件部分数据能够2倍递变，部分数据无规律。

 

4. 总结

    影响墙配筋的因素很多，但主要两类：a)墙单元和柱单元计算内力，b)墙截面计算配筋的处理方法。

    众所周知，墙单元作为特殊单元，在"墙-梁"连接、狭长单元等情况下，计算精度很低(将另文介绍)。JG-STRAT软件采用自研的高性能墙元，很好解决传统墙元的难题。如该工程纵向短墙，在墙模型中即是狭长单元，计算内力偏差直接影响配筋。

    此外，计算时被细分的墙单元，配筋时需合并为整片墙，还需合并翼缘墙、端柱的截面和内力，这是需精细处理的过程。如软件处理不到位，也会影响配筋。注意到，纵向短墙配筋吻合程度，优于横向长墙，短墙不需要合并处理是有利因素。

    对于加厚短墙，无论墙模式、柱模式，计算结果应该是唯一的，因为实际结构是唯一的。虽然目前有限元技术有局限，各软件仍应努力提高计算精度，这对工程安全至关重要。绝对不能说“模型不同、结果不同”是正常现象。

    需要指出的是，虽然比较的是墙模式、柱模式的差异，其实也揭示了剪力墙计算和配筋，目前普遍存在的巨大欠缺。

附录1：各软件总体参数

附录2：各软件配筋简图

8度0.3g（有翼缘）

8度0.3g（无翼缘）

8度0.2g（有翼缘）

8度0.2g（无翼缘）

7度0.15g（有翼缘）

7度0.15g（无翼缘）

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