黎东
广东博意建筑设计院有限公司
摘要：随着我国土地资源紧缺，高层建筑不断增加，人们对于建筑的空间及功能等方面也提出了新的要求。框架剪力墙结构体系作为在各类高层建筑中应用较多的一种结构形式，在实现大空间及多功能等方面具有一定的优势。本文根据多年工作实践，对框架剪力墙结构的受力特征及抗震设计要点进行分析。
关键词：框架剪力墙结构；抗震设计；要点
1.高层框架剪力墙受力特征
框架结构变形是比较明显的特征，主要表现在剪切性方面。从变形曲线角度看，框架结构基本上是相同的。因此可将框架抗推刚度作为主要依据实现对水平作用力的分配，实现科学合理性。剪力墙结构自身曲线表现形式具有多样性，首先是具有梁臂弯曲的特点，高度的不断上升会促使位移曲线不断扩大。大致相同的位移曲线普遍存在于常规的剪力墙结构中，剪力墙之间也会有水平作用力的分布，最终呈现出S形分布在剪力墙之间。底部楼层抗剪力能力较强，因此不容易出现变形的现象，特别是对于高层建筑框架剪力墙构造更是如此。顶部楼层可实现对底部剪力墙结构的有效支撑，实现对外拉变形的有效抵御，在一定程度上对水平剪力的承担。从本质上来说，框架剪力墙结构是一种变形构造，具有相互协调的特点，最终可实现对建筑结构稳定性的有效保证，这对整体建筑抗震效果的提升有重要作用。
2.高层框架剪力墙结构抗震设计要点
2.1抗震技术
2.1.1机构控制
正比例关系始终存在于框架剪力墙结构中，其具体变现为以下几种形式，剪力墙的刚度与数量和体积之间有不可分割的密切联系，数量与体积在不断增大的同时剪力墙刚度也会随之增大。为实现对剪力墙刚度的有效控制，必须实现是对机构的有效使用，最终实现优化承载力的目标。同时为在真正意义上实现对剪力墙结构形态的灵活控制，可在特定部位对框架剪力墙结构进行塑性铰安装，在真正遇到地震作用力时，内部形态可通过调整变化实现对建筑架构稳定性的有效维护，实现对人民群众生命安全以及财产安全的保障。
2.1.2斜截面抗震技术
实际的高层建筑结构设计中，要想全面提升建筑物自身的承重能力，就要将梁柱构造设置于剪力墙四周，用梁柱来形成对剪力墙的保护，从而控制斜向裂缝的蔓延与扩大，维护附近墙体结构的安全，而且当剪力墙结构受损时，其四周架设的梁柱结构依然能够发挥承载功能，从而达到斜截面抗震目的。
2.1.3科学设计墙肢面
控制单个墙肢的面积，打造出多个墙肢结构，以此来有效抵御裂缝的出现。而且多墙肢能够有效控制剪力墙自身的强度和刚度，提高框架剪力墙结构的抗震性能，进而从整体上提高高层建筑物的抗震能力。
2.2剪力墙的抗震布局与设置
框架剪力墙结构抗震设计中，剪力墙的布设是关键，布设施工质量会在很大程度上影响高层建筑的抗震效果。多数情形下，剪力墙要设计在平面结构的变形位置，然而，实际的布局与设计应该本着以下思路：
2.2.1均匀布设、对称分布。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常为了从整体上确保建筑结构的稳定性，要将剪力墙设置于建筑平面结构起伏较大、竖向载荷大的位置，而且要双向对称分布。同时，为了防止出现刚度分布不均、结构受损的问题，建筑竖向结 构都必须设置剪力墙。
2.2.2墙肢截面要尽量保证形状规则、不复杂，如果形状凹凸不平、变化不定的现象时，则要尽量在凸出结构处设置剪力墙，而且要确保其抗侧刚度达到合格标准，这样才能有效预防剪力墙出现刚性突变问题。更重要的是要在水平与竖直方向主轴处打造出特殊的形状，例如：L形、筒状、T型等。
2.2.3科学控制数量与密度。剪力墙本身要占据一定的空间，实际布设时必须把握好剪力墙的设置数量和密度，一方面要发挥剪力墙的抗剪作用，另一方面则要均匀设置、分散布局，为其提供舒展空间。一些敏感部位不适合布置剪力墙，例如：伸缩缝两侧、纵向高度的两端等，要控制剪力墙之间的间距，防止间距过大所导致的侧向刚度差异悬殊问题。
2.2.4提高剪力墙结构延展性。要注意控制剪力墙长度，从而保护其延性，对此的处理措施就是在剪力墙上均匀地设置洞口，从而将一个长剪力墙分成若干短剪力墙。而且要保证其刚度、弯度都要达标。
2.3框架的抗震设计
框架结构是高层建筑物抗震的第一道防线，必须有一定的抗侧力，框架构造通常于水平方向不会承受过大剪力，要想提高框架的抗侧力，最佳方式就是科学调节框架所受剪力。具体方法为：延长框架构造中纵向墙长度，提高连梁的刚度，这样就能从整体上强化框剪的抗震能力，或者对长墙均匀分段，达到优化抗震性能的目标。同时，也要设法增强框剪的延展性。
2.4框支层的抗震设计
框支层是框剪结构的重要组成部分，必须做好其抗震设计。在地震波作用下，框架剪力墙结构可能出现变形现象，其中框支层成为变形的重灾区，对此，就需要从框支层结构入手，积极夯实并牢固框支层结构，要提高其侧面刚度，要大于其顶部刚度，要控制高层建筑底层楼板的间距，一般要在24m以内，这是因为建筑物底层的剪力墙负责承担着主要的地震剪力，只有这样才可以确保框支架中刚度水平力的科学传递，同时，要尽量对局部墙进行加厚处理，从而提升节点的牢固度，增强其抗震能力。
2.5刚度与延性的协调
无论是框架结构还是剪力墙结构，都有着自身的延性参数、刚度系数，二者之间如果差距较大，将无法有效配合，也就不能从整体上达到抗震目标，特别是如果框剪构造中的各类构件不能协调配合时，就可能从整体上降低框剪结构的抗震作用。所以，有必要对不同构件进行统一协调、科学组合，协调其刚度与延性，通过这种方式来提升该结构的抗震性能，可以将边缘约束设置于剪力墙两侧，以此来提升剪力墙的延性，控制剪切破坏问题。
此外，在高层建筑物框剪结构抗震设计中，还要根据高层建筑自身的特点、实际情况等综合权衡各类条件、各方因素，对应得出框剪结构的极限位移限值，根据该数值来对应决定剪力墙的设置数量，从整体上打造出优质、安全的框剪结构，从整体上提高建筑物的抗震性能。
3.结束语
高层建筑框剪结构是常見的结构，发挥着对建筑物整体的支撑作用，框剪结构以其结构间的协调、互补性赢得了高层建筑物施工的青睐，要加强结构设计，提高结构设计的牢固度与稳定性，以此从整体上提升高层建筑物的抗震性能。
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[3]陈秀华，高文龙，李超.高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析[J].城市建设理论研究：电子版，2012（4）：49-50.
论文作者:黎东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
标签：剪力墙论文; 结构论文; 刚度论文; 框架论文; 剪力论文; 建筑物论文; 延性论文; 《防护工程》2018年第4期论文;