1、<p>　　淺談高層建筑框架剪力墻結構的設計</p><p>　　摘要：隨著我國國民經濟不斷發(fā)展對高層建筑的需求愈來愈大且高層建筑體型日趨復雜，合理的搞好框架- 剪力墻結構的設計，將直接影響到建筑物的安全使用與技術經濟指標的高低。在結構設計初步階段，剪力墻數(shù)目的合理確定，不但可以減少大量重復工作的問題，還可以達到經濟的目標。 </p><p>　　關鍵詞：高層建筑；剪力墻；結構設

2、計 </p><p>　　中圖分類號：TU97文獻標識碼： A </p><p>　　在我國，大多數(shù)高層建筑都采用的是框架-剪力墻結構進行設計，該結構除了抗震性能優(yōu)越，還能夠更好的發(fā)揮建筑功能，其中，剪力墻結構對于整體結構的控制尤為重要，具有剛度大，整體性強，抗側移能力強等特點，下面就主要介紹一下框架-剪力墻結構在結構設計中的一些問題。 </p><p>　　剪力墻

3、的平面布置一般原則是均勻、分散、對稱、周邊。分散原則是要求剪力墻片數(shù)不要太少，而且每片剪力墻剛度不要太大，連續(xù)尺寸不要太長， 使抗側力構件數(shù)量多一些， 分散一些， 每片剪力墻的彎曲剛度適中，在使用中不會因為個別墻的局部破壞而影響整體的抗側力性能，也不會使個別墻的受力太集中， 負擔過重 而引起過早地被破壞，剛度過大的墻承擔的內力也大，相應的基礎處理難度增加， 同時也考慮到剪力墻相距太遠，樓面剛度要求大， 很難滿足要求，周邊的原則是考慮建筑

4、物抵抗扭轉能力，便于保證剛度中心與平面中心相吻合；剪力墻布置在周 邊對稱位置，增加抵抗扭轉的內力臂， 在不增加剪力墻面積的情況下， 提高抗扭轉能力。剪力墻布置的位置應設在平面形狀變化處， 平面形狀變化處；角隅、端角、凹角部位往往是應力集中處，設置剪力墻給予加強是很有必要的， 在高層建筑的 樓梯間，電梯間，管道井處，樓面開洞嚴重地削弱樓板剛度， 對保證框架與剪力墻協(xié)同工作極為不利。因此， 在工程設計中用鋼筋混凝土剪力墻來加強這些薄弱端 部

5、， 如樓梯間，電梯井道處， 豎向管道井等是十分有效的。 </p><p>　　1 改善框剪結構的抗震性能 </p><p>　　1.1設置多道防線一個抗震結構體系應該由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接起來協(xié)同工作。在發(fā)生地震時，建筑物自身內部、外部贅余桿件吸收和消耗大量的地震能量，減輕地震災害。 </p><p>　　對于框剪結構是延性框架和抗

6、震墻兩個系統(tǒng)組成，具有兩道防線，一道是墻體，一道是框架。 </p><p>　　1.2加強框架的抗震性能①加強框架的角柱。角柱是連接縱橫框架的樞紐，要增加框架的空間整體性，就要加強角柱的抗剪性能。② 沿周圈框架平面按K形支撐和X形支撐布置一定數(shù)量的鋼筋混凝土抗剪墻板或配筋砌塊抗剪墻板，能有效克服框架的剪力滯后現(xiàn)象，顯著提高框架的整體性和抗側剛度，減少結構的整體側移，特別有利于減少層問側移。但這種結構的延性較差，因

7、此，可以在墻板上開十字形結構豎縫，使之出現(xiàn)薄弱部位，形成延性耗能墻板。③設置偏交斜撐等贅余桿件，用彎曲耗能代替周邊耗能。 </p><p>　　1.3加強整體結構的抗震性能①實行機構控制，實現(xiàn)總體屈服機制。在結構的特定位置設置一定數(shù)量的人工塑性鉸，對塑性鉸發(fā)生的區(qū)域，順序及塑性程度進行控制，使得結構在強震下能形成最佳耗能機構。在水平作用下，使水平構件先于豎向構件屈服，最后豎向構件底部屈服。② 使結構的剛度和承載力

8、相匹配。③使結構的剛度和延性相匹配。 </p><p>　　1.4考慮填充墻變化的抗震包絡設計建筑結構設計經驗表明，框剪結構的填充墻數(shù)量在一定程度上是一個不確定的量，帶填充墻框剪結構在不同層的數(shù)量變化而產生一定的變化。所以地震作用產生的層剪力本應首先在框架與填充墻之間分配，但考慮到允許填充墻的位置在一定范圍內變化，可以偏于安全地由框架及剪力墻承擔承擔全部地震剪力，按此方法計算設計的框剪結構可在總體上包絡住由于填充

9、墻數(shù)量和位置的變化二產生的地震內力的變化。 </p><p>　　1.5裙房偏置的高層結構地震扭轉控制主群偏置且相連的高層建筑結構計算符合剛性樓蓋假定時可參照下列建議進行扭轉計算和抗扭控制。① 宜采取小震計算控制和大中震抗震措施并重的原則，尤其不可忽視大中震時的抗扭構造措施。② 當扭轉位移比≥1．35時，雙向地震作用明顯，應進行雙向地震作用計算。③ 宜在結構平面上大致劃分出受扭敏感區(qū)和質心區(qū)，進行經濟有效的抗扭計

10、算控制。④受扭敏感區(qū)內的豎向構件在大中震下的扭矩不可忽視，且處于有扭矩作用的復雜受力狀態(tài)。其抗扭構造除滿足規(guī)范要求外，宜按強扭弱彎采取適當增加抗扭構造的措施。 </p><p>　　1.6剪力墻底部加強部位最小厚度的適當取值① 剪力墻墻厚按層高確定，還受到軸壓比限制。② 對一字形墻體穩(wěn)定性較差的特點，在沒有加厚墻體可能性的前提下，可采用一定的構造措施，以滿足穩(wěn)定性的要求。 </p><p>

11、;　　1.7地震作用方向的合理運用① 引入水平力與整體坐標夾角的目的，是為了滿足結構設計的需要，驗算在不同方向下結構的受力和變形情況，使結構趨于安全。②沿著水平力的不同方向，建筑結構會表現(xiàn)出不同的剛度性質，這就意味著相同的地震力沿著不同的方向作用于結構，結構反應的劇烈程度也會不同，所以存在一個最不利地震作用方向(即結構平面的主軸)，使得結構沿該方向的地震反應最為劇烈。③ 對于包含斜交抗側力構件的結構，不管地震作用沿哪個方向，都無法同時保

12、證所有的構件處于最大的內力狀態(tài)，所以抗震規(guī)范中規(guī)定，包含有斜交抗側力構件的結構，當相交角度大于15度時，應分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用。④ 對于包含斜交構件的結構，每個構件的最大風荷載作用也是有所不同的，要保證所有構件計算的風荷載都按最大風荷載作用方向，只能通過修改水平力與整體坐標的夾角，在不同角度下計算，盡量顧及到每個構件能取到最大迎風面積，整個結構的設計可以基于多次計算的結果，每個構件取最大值。 </p>&

13、lt;p>　　5、框架-剪力墻中連梁設計 </p><p>　　框架-剪力墻結構中框架與剪力墻、剪力墻與剪力墻的連接方式有鉸結與剛結兩種。鉸結為通過樓板連接來保證剪力墻與框架協(xié)同工作，剛結為通過連梁連接來保證剪力墻與框架協(xié)同工作。在鉸結體系中，由于沒有考慮連梁的約束作用，使得樓板作用顯著，要保證剪力墻與框架協(xié)同變形和工作，樓板必須絕對剛性。在剛結體系中，連梁對墻和柱都會產生約束，連梁將承擔著較大的剪力和彎矩

14、，約束作用明顯，并可以與樓板一同作為連接構件，傳遞彎矩、剪力、軸力。當結構遭受小于其設防烈度的多遇地震時，整個結構處于彈性工作階段。當遭受高于其設防烈度的罕遇地震時，連梁形成塑性鉸消耗地震能量，結構剛度降低，自振周期加大，地震力降低，減輕結構破壞。但由于連梁跨高比小，兩端連接的墻或柱剛度差異較大，連梁變形產生較大的內力而破壞。連梁破壞有脆性的剪切破壞和延性的彎曲破壞，設計時應盡量避免連梁發(fā)生剪切破壞，讓連梁先屈服，形成塑性鉸。連梁設計時

15、可以考慮以下措施：（ 1） 對連梁的剛度進行折減，既保證了塑性鉸出現(xiàn)在連梁上，又減少其內力，滿足結構設計要求。高層建筑混凝土結構技術規(guī)程 5. 21 規(guī)定，在內力與位移計算中，抗震設計的框架 - 剪力墻或剪力墻結構</p><p><b>　　6、結論 </b></p><p>　　各種不同功能的用房綜合在一起組成形態(tài)各異，高層建筑給結構設計增加了一定的難度，雖然已經

16、有大量的研究成果，但是在實際設計中仍然存在著大量的問題有待進一步的解決。本文將對框架—剪力墻結構設計中涉及到的幾個問題進行主要介紹。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]中華人民共和國行業(yè)標準.高層建筑混凝土結構技術規(guī)程(JGJ3-2010)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002. </p><p>