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摘要：随着我国建筑市场的高速发展，框架-剪力墙结构的使用越来越广泛，框架-剪力墙结构的安全性、可靠性和耐久性是保证人民生产、生活最基本的条件，因此对框架-剪力墙结构的抗震设计分析的研究就显得十分必要。
关键词：框架；剪力墙；结构；抗震设计
引言
近年来，随着对建筑工程减震隔震技术研究的不断深入，我国部分地震高烈度地区开展了工程应用工作。当建筑物高度越高时，其抵抗诸如风或地震的能力与建筑物高度成反比，并且我国部分地区属于地震频发带，因而做好高层混凝土建筑抗震设计已经成为广大建筑企业的重要工作之一。
1地震作用下框架-剪力墙结构的破坏特点
许多高层混凝土建筑结构多采用剪力墙以及框架剪力墙结构形式，这两类建筑结构在遭受地震作用时它们的结构体系破坏特点各有不同。剪力墙结构整体性好，刚度大，承载力要求也容易满足，但剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求，结构自重也往往比较大。剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分为两种，即脆性破坏（剪切破坏)和延性破坏(弯曲破坏)。连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力，在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时，各墙肢丧失了连梁对它的约束作用，将成为单片的独立墙。这会使结构的侧向刚度大大降低，变形加大，墙肢弯矩加大，并且进一步增加P—Δ效应，并最终可能导致结构的倒塌。连梁在发生延性破坏时，梁端会出现垂直裂缝，受拉区会出现微裂缝，在地震作用下会出现交叉裂缝，并形成塑性绞，结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量的地震能量，同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使剪力墙保持足够的刚度和强度。在这一过程中，连梁起到了一种耗能的作用，对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。框架剪力墙结构是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。框架结构建筑布置比较灵活，可以形成较大的空间，但抵抗水平荷载的能力较差，而剪力墙结构则相反。框架一剪力墙结构使两者结合起来，取长补短，在框架的某些柱间布置剪力墙，从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中，框架和剪力墙是协同工作的，框架主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平荷载。
2框架-剪力墙结构抗震设计要点
2.1框架-剪力墙抗震技术
（1）机构控制。框架-剪力墙结构包含一个公式，伴随着剪力墙数量的不断增加，剪力墙体积和刚度也随之加大。在实际设计环节，通过机构控制来调整该结构的刚度，以此来优化承载能力，比较可行，主要参照公式在结构中的具体位置合理设置塑性铰，进而有效控制该结构的形态，即便发生，也能形成一个优良的耗能机构。
（2）肢墙面。缩减肢墙面的面积，组建多肢墙，进而有效控制裂缝。同时，此种样式的剪力墙还可削弱刚度，降低地震的破坏程度。
（3）斜截面。在防震设计环节，为增强建筑物的承重能力，一般需要在剪力墙周边使用上梁柱结构，进而构建包围圈，这不仅能限制斜向裂缝的拓展，还能代替被破坏的剪力墙承受重力，在此处加设的边框结构，通常要求应具备一定的斜截面负载能力。
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2.2提升框架的抗震性能
首先，增强框架结构角柱。这是因为角柱在横纵框架结构中发挥着重要的连接作用，若想从整体层面提升框架结构性能，则应适当提升其抗剪能力；其次，在外围框架平面中，合理设计剪力墙墙板的数量，这可全面解决框架剪力滞后的问题，增强整体性能，增加抵抗推理刚度，降低测量位移，尤其是层间位移。同时，还应明确该措施所引发的结构延性不良，若在墙板上合理设计十字开口，构建结构薄弱部位，组建延性耗能墙板，其成效显著；最后，在框架结构中适当增设赘余构件，例如，偏交斜撑，通过弯曲耗能取代轴变耗能。在等级较大的地震灾害中，赘余杆件既能达到先行屈服、实现形变以此来吸收地震能力，还能通过自身形变失效后，建筑物整体结构会出现稳定体系改变，进而调整建筑自振周期，规避共振效应的出现。
2.3增强剪力墙的抗震性能
在防震设计环节，一方面，针对剪力墙周边增设梁柱结构，构建边框剪力墙，这不仅能限制斜向裂缝的不规则拓展，还能代替被破坏的剪力墙承受一定重力；另一方面，科学设计肢墙面积，尽量减小肢墙面积，依照结构形式组件多肢墙，有效控制裂缝，全面调整屈服部位，以免建筑物遭受地震时出现剪切破坏，规避底部墙体提前屈服现象的出现。
2.4优化整体抗震性能
（1）有效实施机构控制，获得总体屈服效果围绕框剪结构，选择适宜的位置，安装塑性铰，以此来控制塑性铰的空间位置、形变和顺序，组建优良的耗能结构。建筑结构在遭受水平向力后，最开始在水平构件中出现屈服现象，随后竖向构件出现屈服。
（2）协调刚度和延性。对比分析框架和剪力墙可知，这两个结构在延性系数、刚度等参数上均存在一定差异，这在某种程度上限制了整体结构抗震性能的增强。从理论层面上而言，框剪结构存在各个构件无法统一发挥作用的现象，引发先后破坏、逐一击破的现象，这严重削弱了结构组成构件的抗震性能，并降低了有效性；针对这一问题，在防震设计环节应有机结合各个构件，协调刚度和延性，确保达到建筑抗震标准。在框架设计环节，全面考虑轴压比，并在剪力墙两端设计边缘约束，进而增加延性，规避剪切破坏现象的出现。
（3）统一结构刚度与承重能力。在框剪结构内部，随着剪力墙数量的不断增加，体积和刚度随之加大，同时，也会降低结构自身周期，提升整体水平地震作用。所以，在防震设计环节，应结合建筑物的具体情况全面考虑各个因素，进而明确结构的极限位移限值，准确设定剪力墙数量，确保安全、可靠、经济。
2.5增设抗震防线
一般情况下，大型地震过后都会产生余震，因此，如果仅仅设置一道抗震防线，则一旦出现余震将该道抗震防线破坏，则极易对高层建筑的主体结构造成严重的破坏，甚至还有导致建筑倒塌的情况发生。因此，在设计时，设计人员可以采用增设抗震防线的形式来提高建筑的抗震能力，避免该类情况的出现。抗震防线的形式种类较多，可以采用框架剪力墙的结构形式。框架剪力墙是具有多道抗震防线的结构，并且性能较为稳定。其中，其第一道抗震防线即为剪力墙，同时，这也是最为重要的抗侧力构件。所以，在设计过程中，应尽量加设剪力墙的数量，以保证高层建筑结构具有较强的抗地震能力。除此之外，如果由于地震作用力过大而导致剪力墙发生开裂的情况，应将各层框架部分根据墙与框架的协同工作来科学分配地震剪力。
结束语
综上所述，地震具有极强的破坏性与随机性，并且容易发生余震，具有极强的危害性。框架-剪力墙结构具有较强的结构互补性，近年来，被大面积应用在高层建筑中。对于高层建筑框架-剪力墙结构而言，科学的设计有利于结构优势的凸显，进而增强抗震性能，其中在设计过程中最重要的便是剪力墙的实际数量与形式。框架-剪力墙结构作为我国重要的建筑结构形式之一，如何做好其抗震设计，尽可能降低地震对高层建筑框架-剪力墙结构的危害成为了设计人员的重要课题。在进行框架-剪力墙结构抗震结构设计时，应全面分析建筑物所处的地质条件，并运用科学的方法来提升高层混凝土建筑结构的抗震性能，为人们的生命财产安全提供可靠的保障。
参考文献
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论文作者:张吉银
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/2
标签：结构论文; 剪力墙论文; 框架论文; 刚度论文; 延性论文; 建筑结构论文; 能力论文; 《基层建设》2016年9期论文;