高层建筑结构中的框架剪力墙设计分析

摘要：作为未来建筑行业发展的必然趋势，高层建筑因其自身的特性受到了人们的喜爱，但是随着人们对于房屋建筑的多方面需求的增多，房屋建筑的结构也变得复杂起来，这对于建筑结构的设计和施工工作增加了许多的困难。虽然在实际的操作和实践中，人们总结出了不少的经验，但是仍然存在一些问题亟待人们去解决。基于此，本文主要围绕高层建筑结构中的框架剪力墙设计进行了简要的阐述，旨在提高高层建筑结构的质量。

关键词：高层建筑结构；框架剪力墙；设计

引言

现代建筑的特征是形态多样化、功能多元化，这样的特征说明了我们国家房屋建筑技术的正在日益完善。本文主要分析高层建筑结构中的框架剪力墙设计，在当前技术条件下，框架剪力墙结构因其灵活性，满足了人们对居住环境多元化的要求，因此，在高层建筑结构设计中框架剪力墙设计被广泛应用，但是在实际施工中还存在一些问题，需要相关技术人员与施工人员对其进行深入研究，找出问题，及时改进，这样才能为高层建筑的质量提供可靠的保障。

一、框架剪力墙结构的变形及受力特点

1）变形特点

框剪结构是由受力性能和变形特性不同的框架和剪力墙两种结构组合而成的，结构侧向变形介干剪切变形和弯曲变形之间。在水平力作用下，剪力墙的变形以弯曲型为主框架的变形以剪切型为主。两者之间需要通过平面内刚度无限大的楼板的协同工作，使它们水平位移协调一致，在同一楼层处必须有相同的位移，造成框架一剪力墙结构呈反形的剪弯型变形曲线。框架下部位移增长迅速，楼层越高水平位移增长越慢，而剪力墙则与之相反。这使得框架剪力墙结构的侧移较小，从而使框架和剪力墙中内力分布实现合理化。

2）受力特点

由梁柱线性杆件组成的框架其受力特点如竖向悬臂剪切梁，剪力墙是竖向悬竹弯曲结构。框架和剪力墙二者通过楼扳连接在一起，在下部楼层，因为剪力墙位移小，它拉着框架变形使剪力墙承担了大部分剪力，上部楼层则相反，剪力墙的位移越来越大，而框架的变形反而小框架除承担水平力作用下的那部分剪力外，还要负担拉回剪力墙的附加剪力。框架与剪力墙相互作用共同工作。从受力特点看，由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多，使框剪结构在水平力作用下所分配的楼层剪力剪力墙分配到的剪力远大于框架。这使得各层梁柱的弯矩比较接近，按框剪结构协同工作计算内力，有利于减小梁柱规格便于施工。抗震设计时，两种结构形式可以组成抗震的两道防线。

二、框架剪力墙结构的设计要点

（一）、框架剪力墙结构的整体抗震性能设计要点

1）框架剪力墙结构相比单独的框架结构，对梁、柱节点要求比较低

框架剪力墙结构中剪力墙是重要的组成部分，所以结构中的梁纵筋在节点区锚固要求较低，与框架结构要求不同。地震作用力主要是沿框架剪力墙结构的两个主轴方向，但并不是两个主轴方向上的作用力都会达到最大值。正交作用在竖向抗震构件中作用明显，所以框架结构需要在节点核心位置设置足够的箍筋，框架剪力墙结构因为存在较多剪力墙，不用考虑正交作用的影响。

2）框架剪力墙结构设计中，深连梁剪力比较大，但是延性比较低，没办法与整体结构的延性保持一致。所以在设计中应该限制剪力墙延性，有时为了能在弹性阶段吸掉大部分能量，就需要提高剪力墙承载力，但是这种方法存在的问题就是会提高工程造价，为了避免工程造价过高，可以采用双连梁，这种方案可以有效改善连梁的受力。设计过程中通常采用双连梁剪力墙设计方法，这种方法的优点在于降低连梁刚度，同时还可以有效降低截面承载的弯矩以及剪力，从而改善连梁受力性能，这样就不会发生连梁截面超筋的现象。

（二）、剪重比设计要点

对于抗震设计比，其剪重比是非常重要的一个参数，尤其是在高层建筑的框支剪力墙结构的设计之中更是这样。因为剪重比能否合理和规范，对于剪力墙而言就具有非常重要的意义。剪重比即地震作用与重力载荷的比值，能够限制小高层楼房的最小水平地震剪力以及维护长周期结构的稳定性。剪重比是抗震比的一个重要参数，小高层建筑和高层建筑对房子的抗震能力的重视程度相比其他类型的建筑就更高了，在设计剪重比时要力求规范、合理。剪重比设计具有较多的不确定因素，地面位移、加速度和施工设计周期的长短都会影响剪重比。影响地震的因素很多，而且地震系数波动较大，下降快，这给剪重比值的选择增加了难题。经过这样选择的数值会导致计算不符合实际情况。因此，在设计剪重比的时候，要注意综合衡量各个楼层水平地震力的最小值，如果无法取得合理的剪重比值，需要对框架剪力墙的结构做出相应的调整，使框架剪力墙的结构更加稳定，安全系数更高。

（三）、刚重比的设计要点

刚重比是墙体结构侧向刚度和重力载荷的比值，是影响重力二阶效应的重要参数。刚重比的设计对墙体施工技术设计具有很重要的意义，不仅确定了施工墙体刚度的具体数值，还保证了墙体结构的稳定。刚重比与结构侧移刚度和施工周期有密切的关联，在进行设计时要引起充分的重视。调节周期比可以有效控制刚重比，如果主轴刚重比小于规定范围，就要适当加强墙体刚度，如果主轴刚重比大于规定范围，就要适当削弱墙体刚度。设计刚重比要严格按照施工要求，尽可能考虑工程施工实际情况和标准要求，将二者紧密结合在一起进行设计，提高墙体的稳定性，优化墙体结构设计。

三、框架剪力墙结构技术在建筑施工中的应用

（一）、放线测量技术

无论准备对哪种房屋建筑进行施工准备，首先进行放线测量是最初步最基础的一项工作。而放线测量实施的基础，则必须是根据设计图纸的要求精确测量，同时配之相应的测量仪器设备和科学的测量放线技术应用。在建筑轴线的确定放线上，要基于对放线测量的轴线控制网的明确，最终使放线测量和工程建筑成果都确保在设计图纸和规定要求标准内。另外，再实施完成以后，还要对实施的成果再进行多次的检查，务必确保各项参数准确无误。

（二）、钢筋施工技术

钢筋施工技术是框架剪力墙结构房屋建筑施工中最核心的技术，因为钢筋是完成此构造建成的最重要材料。由于房屋建造类型和规模的不同，框架结构构造过程中所涉及到的钢筋在材质、尺寸等方面也有所不同，因此，在相应的钢筋施工工艺中，也应该参照不同的标准、选择不同的施工工艺，达到施工与要求相统一的要求。

（三）、模板工程技术

建筑工程中，模板往往发挥着固定、造型定型等关键作用，例如墙体墙根的定型，尤其是刚刚浇筑的短时间内定型，从而避免其移位、变形、影响框架构造的质量。在浇筑实施时，把握好填埋钢筋头这一技术点，而且在后续工序中尽量避免外力对钢筋的触碰。

结束语

综上所述，随着人们对建筑功能要求的提高，框架剪力墙结构设计还需要及时改进，这就需要相关施工人员以及技术人员在具体实践中不断研究、探索，注意框架剪力墙结构设计中的要点，用严谨的工作态度对待高层建筑结构中的框架剪力墙结构设计中的每个内容，把高层建筑的安全性、抗震性作为施工中应该时刻遵守的原则，为框架剪力墙结构设计的合理性提供保障，促进高层建筑的质量提高。

参考文献

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