高层建筑框架剪力墙结构设计应用探析

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1、高层建筑框架剪力墙结构设计应用探析　　【摘要】高层建筑在设计框架剪力墙结构时，要根据底层的结构剪力墙和框架柱面积之和以及本楼层的面积的比值来确定剪力墙的数量，之后要对剪力墙布置的合理性进行判断。本文简单分析了高层建筑框架剪力墙结构设计的应用，研究探讨了提高高层建筑框架剪力墙结构设计的方法。【关键词】高层建筑框架剪力墙结构结构设计建筑结构高层结构设计中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：一．引言框架剪力墙结构具备了框架结构和剪力墙的共同特征，被广泛应用到高层建筑结构设计中。高层建筑的抗震设计

2、和抗震能力一直都是饱受建筑设计单位和业主所关注的话题，同时也是建筑领域的研究重点所在。高层建筑的框架剪力墙结构设计就是要通过结构优化，将框架结构和剪力墙的形变特征结合起来，形成以结构低于地震的优势，来减少地震对高层建筑造成的破坏，保障建筑及人员安全。二.高层建筑框架剪力墙结构抗力特征9高层建筑框架结构的形变，呈现出来的往往是剪切型的特征，位移越高其变化就越慢，曲线形式为开口型，即形变曲线为剪切型。纯框架结构的建筑中期形变曲线都是类似的。所以，水平的受力会按照各个框架的抗推刚度比例分配。而剪力墙的

3、位移曲线所呈现的是悬臂弯曲梁的特征，位移越高其增大的速度越快，呈现出来的是弯形开口的曲线。在平面范围内具备很大的抗弯曲强度，在普通的剪力墙结构中，所有抗侧力的建筑构件受力侧移的曲线均相似，即水平的力在各个剪力墙之间按照等效的刚度日来分配。在框架--剪力墙建筑结构中，通过平面内无限大刚度的楼盖将框架和剪力墙连接在一起，使其形成了一个网络结构，共同抵抗水平向的侧应力，不会单独受到各种弯曲变形或者剪切变形的影响，框架--剪力墙在同一个楼层的位移是基本相同的。因此，框架--剪力墙结构在水平面内的位移呈现

4、出来的特征是介于框架与剪力墙之问的形态，为反s型的曲线，即弯剪型。所以，在框架--剪力墙结构中，剪力墙在下部的层面形变较小，承担了80％以上的水平向剪力，而在高层建筑的上部，框架结构的形变较小，可以协助剪力墙进行作用，抵抗剪力墙的外拉式的形变，从而承受更大的水平剪切力。可见，框架--剪力墙结构实际上就是综合了框架和剪力墙这两种结构的优势，有效地协调了水平的形变，从而达到减小结构性形变的效果，增强了结构的侧向刚度，提高了建筑的抗震能力，在高层建筑的结构设计中适用性较好。三.高层建筑框架剪力墙结构设

5、计应用9在高层框一剪结构中，剪力墙是主要抗侧力构件，几乎承担了80%以上的水平地震作用，剪力墙刚度的大小将直接影响到结构的安全性及工程造价。在结构设计时，框一剪结构中剪力墙的数量，除了必须满足强度条件外，还必须使结构具有一定的侧向刚度，以免在地震作用下产生过大的侧向变形。剪力墙配置过少，会因结构产生过大的变形而无法满足安全和使用要求；剪力墙配置太多，即增加材料的用量和结构自重，又减少了结构自振周期，地震作用效应增大。所以，合理地确定剪力墙的数量是关系到结构的安全和技术经济合理最为关键的问题。在框

6、架--剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件。设计时应在两个主轴方向都布置剪力墙，形成双向抗侧力体系。否则，将会造成两个主轴方向的抗侧刚度相差悬殊，无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质，与有剪力墙的另一向不协调，也容易造成结构整体扭转。框架-剪力墙结构中剪力墙的布置原则：均匀、对称、分散、周边及在薄弱环节处设置剪力墙。9框架―剪力墙结构中，剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率：抗震设计时≥0.25%，非抗震设计时≥0.2%，并至少设置双排，拉筋直径≥φ6，间距≤600。与剪力墙重合的框架梁可

7、保留，亦可做成宽度与剪力墙同厚的暗梁，暗梁高度可取2倍墙厚或与框架梁等高，暗梁可按构造要求配筋。剪力墙底部加强部位的边框柱箍筋宜全高加密。1.设计基本要求（1）双向抗侧力体系:1）在框架-剪力墙结构中，框架与剪力墙协同工作共同抵抗水平荷载，其中剪力墙是结构的主要抗侧力构件。2）为了使框架-剪力墙结构在两个主轴方向均具有必需的水平承载力和侧向刚度，应在两个主轴方向均匀布置剪力墙，形成双向抗侧力体系。3）如果仅在一个主轴方向布置剪力墙，将造成两个主轴方向结构的水平承载力和侧向刚度相差悬殊，可能使结构

8、整体扭转，对结构抗震不利。（2）节点刚性连接与构件对中布置。1）在框架-剪力墙结构中，为了保证结构的整体刚度和几何不变性，同时为提高结构在大震作用下的稳定性而增加其赘余约束，主体结构构件间的连接（节点）应采用刚接。2）梁与柱或柱与剪力墙的中心线宜重合，以使内力传递和分布合理，且保证节点核心区的完整性。2.合理选择剪力墙结构方案（1）对于楼层比较少的高层住宅可以考虑采用短肢剪力墙结构体系。209层以下的高层住宅一般都是采用传统的现浇剪力墙结构，各墙肢计算出来的轴压比值都比较小，墙体配筋为构造配筋，