摘要：近年来，框架-剪力墙结构抗震设计问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对框架剪力墙结构相关内容做了概述，分析了工程概况，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就框架-剪力墙结构抗震设计问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：框架-剪力墙；抗震；扭转，层间位移角；
1前言
作为框架-剪力墙结构应用中的一项重要方面，对其抗震设计关键技术的研究占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对框架-剪力墙结构抗震设计关键技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2框架剪力墙结构概述
框架剪力墙结构的体系是在框架结构中布置一定的剪力墙而组成的体系。因框架结构有侧向的刚度差，在水平荷载的作用下，其变形较大，抵抗水平荷载的能力也较低，然而却又有平面布置上的灵活以及立面处理比较容易变化的优点；而剪力墙结构则有强度与刚度大的和其水平位移比较小的优点，以及使用空间受限缺点。把它们结合起来，并相互的取长补短，就可形成一种受力的特性比较好的结构体系：框架剪力墙结构体系。
在受力状态方面，框架承受的水平剪力减少并且其沿高度方向上较为均匀，框架的各层梁以及柱的弯矩值减小，而沿高度方向上的各个层梁与柱弯矩差距会有减少，并在数值也上近似接近。对于变形状态的方面，其单独剪力墙在其水平的荷载下会以弯曲的变形为主，并且其位移的曲线会呈弯出曲型；然而，单独的框架是以剪切的变形作主，其位移的曲线是呈现为剪切型，而当两者共同处在一个体系中时，则可以通过楼板的协同工作，来共同的抵抗水平的荷载，框架剪力墙结构体系的变形曲线通常呈弯剪型。
3框架剪力墙结构抗震设计的准则和标准
框架剪力墙结构抗震设计为了有效确保建筑物的安全可靠性，特别是在受到特殊的外界环境影响时，比如说地震的冲击，要能够确保建筑物经得起考验，一直以来都是国家和相关建筑单位非常重视的关键点，本文将重点对框架剪力墙结构抗震设计进行分析和研究，力求破解这一难题。
首先，要明确抗震设计的基本原理以及框架剪力墙结构抗震设计应遵守的准则，由于地震发生时，建筑物所受的主要是地震横波影响，大地震后的，它通常是可以通过在一段较长的时间遭受地震冲击的地区的历史记录来跟踪的，前震和余震是可以识别的，在延伸到相当一段长时间段内，其中的一些本身可以是很显着的事件。地震通常持续时间比较短，往往只持续了几秒钟，很少超过1min 左右。在地震期间，通常有一个或多个主要峰值的运动幅度，这些峰值代表地震的强度或幅度，这是一个运动的能量体，而频谱的影响的一般性解释是地震对建筑物都有其主要的直接力的影响，其基本周期较短，这些往往影响建筑物僵硬的横向支撑系统，特别是对框架剪力墙结构，而每栋房屋都有自己特定的自振频率，如果这个频率与地震作用的频率接近，便会引起类似共振的效用，带来更加可怕的强大破坏力。因此，当结构设计中房屋的阻尼较小时，消耗和吸收地震的能量就会小，振动幅度就大，从而会对房屋造成严重的破坏，这就需要在框架剪力墙结构抗震设计中，在保证其他方面质量安全要求基础上，抗震设计的基本原理就是要尽可能的增加房屋的阻尼，从而最大程度的吸收地震带来的冲击能量，这样才能有效的减轻建筑物振动，从而减少地震对建筑物的危害，从而达到抗震设计的目的。
当然，在框架剪力墙结构抗震设计中，还应该遵循一定的硬性要求，例如在剪力墙结构抗震设计中，一定要确保剪力墙结构的完整性和连续性；在剪力墙结构抗震设计及施工中，一定要确保剪力墙结构中的各个构件之间的连接要稳定可靠，从而确保框架剪力墙的延展性和强；最后就是刚度要求，在剪力墙剪力墙结构抗震设计及施工中，一定要确保框架剪力墙结构在横、竖两个力向上都具有足够刚度。
4工程概况
某商务办公楼，工程主楼地下一层，地上十层，局部为七层，总建面积为40600m2，其中地下建筑面积为5400m2，地上建筑面积为35200m2，建筑基底面积为3500m2，建筑高度为41.15m，总长度81.6m，宽度56.2m，室内外高差为0.60m。该项目设计使用年限50年。工程结构形式选用框架-剪力墙结构体系，采用桩基础。该工程主楼一到七层主体为方形建筑，所有剪力墙沿墙顶通长设置暗梁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，车库地下室外墙顶增设暗梁，墙水平分布筋在暗梁范围内照设。本工程所有与墙垂直的梁（梁长L≥4m）下混凝土墙内未设边缘构件的均设暗柱。地下室外墙水平施工缝留在基础顶300mm处，缝内设遇水膨胀胶条。
5工程抗震设计
5.1 基础设计
根据场地的工程地质条件，设计采用预应力混凝土管桩+柱下独立承台基础。桩基选型依据《预应力混凝土管桩》03SG409中选取，其制作、运输、施工按国家规范和该图集的要求进行。本工程基坑较深、面积较大，地下室基础底板与混凝土外墙一次整体浇筑至底板面以上300mm，并按要求设置水平施工缝。工程±0.000及以下均采用掺加SY-G 型高性能膨胀抗裂剂的补偿收缩混凝土，其限制膨胀率及各项指标符合《混凝土外加剂应用技术规范》的有关要求。
5.2 主体结构设计
梁截面尺寸设计从250 mm×300mm到400mm×1200mm不等，柱截面尺寸设计从600mm×600mm～900mm×900mm不等。梁主筋配筋率不小于0.6%，上部主筋70%沿梁全长贯通。
5.3 结构抗震分析
本文采用ANSYS大型通用有限元分析软件对该框架-剪力墙结构进行了有限元建模和整体抗震计算分析。混凝土结构中的钢筋采用杆单元（LINK8），钢筋与混凝土之间的粘结采用非线性弹簧单元（COMBIN39）。计算结果如下：
5.3.1 结构周期与基底剪力
在地震作用下该框架-剪力墙结构的前六阶振型周期分别为1.40s、1.38s、1.23s、0.47s、0.43s、0.41s。X方向前六阶振型作用下的基底剪力分别为：7201kN、8470kN、3070kN、259kN、3130kN、3131kN；Y方向前六阶振型作用下的基底剪力分别为：4875kN、9643kN、3909kN、7.85kN、52.37kN、5.03kN。
5.3.2 结构变形分析
地震作用下该框架-剪力墙结构层间位移角X、Y方向最大值分别为1/938和1/879，楼层层间最大层间位移X、Y方向分别为36.2mm和34.1mm，符合规范要求。
5.3.3 剪力墙设置分析
本工程在进行设计施工时，充分考虑了框架-剪力墙结构的优点，将两者巧妙结合起来，剪力墙设置应满足：剪力墙应设置在竖向荷载较大处；剪力墙应设置在平面形状变化处或楼盖水平刚度剧变处；剪力墙应设置在楼梯间、电梯间以及楼板较大洞口的两侧；纵、横剪力墙最好能连接成T形、L形和口字形。
通过对该框架-剪力墙结构抗震分析，计算结果数据表明框架-剪力墙结构在水平力作用下，水平位移由层间位移角来控制，而不是由顶点水平位移来控制，最大层间位移一般发生在建筑物的中部范围内。地震作用下，框架-剪力墙结构体系中剪力墙承担了大部分的水平力，充分体现了框架-剪力墙结构中剪力墙抗震的优势，也说明剪力墙在整个结构的抗震中起着非常重要的作用。
6结束语
综上所述，加强对框架-剪力墙结构抗震设计关键技术的研究分析，对于其良好设计效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的框架-剪力墙结构抗震设计过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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论文作者:孔杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
标签：剪力墙论文; 结构论文; 框架论文; 位移论文; 水平论文; 建筑物论文; 荷载论文; 《基层建设》2017年第17期论文;