房屋框架及剪力墙结构的抗震设计要求分析

摘要：框架—剪力墙结构是一种将框架结构与剪力墙结构结合起来、具有很强抗震能力的建筑结构。框架—剪力墙结构结构设计是否合理决定着该结构抗震能力的强弱，进而影响到整个建筑物的安全。必须要重视框架—剪力墙结构结构的抗震设计问题。当前，框架—剪力墙结构结构的抗震设计并不完善，本文将详细阐述框架—剪力墙结构的变形、框架—剪力墙结构的协同工作原理以及框架—剪力墙结构结构的抗震设计方法，以提高房屋框架—剪力墙的抗震性能。

关键词：框架；剪力墙；抗震；设计要求

中图分类号：S611文献标识码： A

框架—剪力墙结构具有刚度比较大、抗震效果好、建筑用料省、工程造价低等优点，它被广泛地应用于建筑结构中。框架—剪力墙结构是将框架结构与剪力墙结构相结合的一种建筑结构，它能够将框架结构的功能同剪力墙结构的功能结合起来，从而达到增强框架—剪力墙结构抗震能力的目的。由于地震作用形式的多样性以及框架—剪力墙结构本身的复杂性，框架—剪力墙在建筑结构中的应用中仍然存在很多问题。要想解决好该问题，必须要对框架—剪力墙建筑结构的抗震设计方法进行进一步的完善。

一、分析在地震作用下框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况

框架—剪力墙结构是一种具有良好抗震性能的结构，它能够将框架与剪力墙这两种结构的优点融合在一起，具有更强的抗侧向力、更好的延展性。在强度比较大的地震的作用下，框架—剪力墙结构由弹性阶段转为弹塑性阶段，与弹性阶段相比，这一时期的框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况都有了很大的不同。经过相关研究人员的理论分析以及试验论证，刚度特征值以及楼层与楼层之间发生位移时的位移角度是了解与阐述弹塑性阶段的框架—剪力墙结构的内力分布以及变形情况的两个关键性能参数。

二、框架结构与剪力墙结构协同原理

框架—剪力墙结构是将框架结构与剪力墙结构相结合的一种建筑结构，它能够将框架结构的抗侧力功能同剪力墙结构的抗侧力功能结合起来，从而达到增强框架—剪力墙结构抗震能力的目的。其中，框架结构采用剪切型，剪力墙结构采用弯曲型。单独的剪力墙结构的受力情况与竖直方向摆放的悬臂梁的受力状况是相似的，当它受到因地震作用而产生的侧向力时，其结构会产生变形现象，受力曲线呈现弯曲型。单独剪力墙结构的受力特点是上部结构的层间位移角度大于下部结构的层间位移角度，呈现从上而下依次减小的趋势。单独的框架结构在受到因地震作用而产生的侧向力时，其结构也会发生变形现象，但其受力曲线呈现剪切型。单独框架结构的受力特点是上部结构的层间位移角度小于下部结构的层间位移角度，呈现从上而下依次增大的趋势。这两种结构的功能相互补充，将这两种结构结合起来具有更强的抗侧向力能力。

三、框架—剪力墙结构的抗震设计方法

1.从性能角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震设计。

从性能角度出发进行框架—剪力墙的抗震设计，就是在进行抗震设计时，要以“投资—效益”为基础，来对框架—剪力墙结构的抗震性能进行分析，将框架—剪力墙结构进行有关抗震性能的分类，将其划分为不同的种类，并与我国相关法律法规要求的设防标准以及现实中业主对于设防标准的要求相适应。在应业主的要求对框架—剪力墙进行抗震性能的设计时，选择符合现实需求的设防标准，根据设防标准确定框架—剪力墙结构的抗震等级，并进行合理的结构设计。综上所述，与传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法相比，从性能角度出发进行的框架—剪力墙结构的抗震设计方法，业主更具有选择的自主性，可以提出自己的要求，由相关设计人员对框架—剪力墙结构进行抗震设计。从性能角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震设计，实现了设防标准由单级向多级的转变，更具有个性、多样性以及创新性，能够更好地促进技术的创新与发展、更好地实现设计方案的优化以及更好地发挥框架—剪力墙结构的抗震性能，这是建筑行业的一个进步。传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法与从性能角度出发进行的框架—剪力墙结构的抗震设计方法是共性与个性之间的关系。框架—剪力墙结构的设计过程主要包括以下三方面的内容：明确设防标准、确定框架—剪力墙结构的抗震等级、框架—剪力墙结构的抗震设计方法。这一具有明显个性的抗震设计方法的出现，必将会颠覆原有的传统抗震设计方法。

当前，建筑行业通常都采取传统的框架—剪力墙结构的抗震设计方法，主要包括底部剪力法以及振型分解反应谱法，这两种方法都应用了反应谱理论，都将承载力这一参数作为具有决定性意义的控制参数。传统意义上的框架—剪力墙结构的抗震设计方法在对框架—剪力墙结构进行抗震性能的设计时，首先必须要进行加速度反应谱的设计，并以此为基础来进行框架—剪力墙结构抗震性能的设计。进行加速度反应谱的设计是当前建筑行业内最为主要也是最为基本的对抗震性能进行计算的方法。以承载力这个参数作为具有决定性的控制参数来对框架—剪力墙结构进行抗震性能的设计具有一定的缺点，它不能够准确描述当框架—剪力墙结构处于弹塑性工作阶段时能否具有正常的工作状态，也不能控制框架—剪力墙结构在承受地震作用力状态下的损害程度，是一种极其被动的抗震设计方法。从能量平衡角度出发的极限设计方法、从延性角度出发的设计方法，以及从损伤角度的设计方法，分别以能量参数、延性参数以及损伤参数作为具有决定性质的控制参数，这三种抗震设计方法能够克服以承载力这一参数为主要控制参数的抗震设计方法的缺点，但同时它们也存在自己的缺点。在采用这三种方法进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计时，设计人员在设计过程不能够明确掌握设计参数，不利于保证设计方案与设计人员的思路的一致性。综上所述，在进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计时，最好采取变形参数来作为主要的控制参数，一方面可以使设计人员在设计过程中能够明确掌握设计参数，保证实际设计方案与其本身的思路相符合，另一方面，可以对具有非结构性质的构件进行性能水平的控制。经过对以往地震灾害的综合分析，相关研究人员发现，框架—剪力墙结构之所以会出现损坏、倒塌的现象，主要是因为框架—剪力墙结构所承受的作用力大小已经超过了其塑性变形的极限，从而使框架—剪力墙结构变形程度过大。通过综合分析，并经过相应的理论验证之后，从变形角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能的设计是目前最具实用性的框架—剪力墙结构的设计方法。

从位移角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计。

从位移角度出发进行框架—剪力墙结构的抗震性能设计方法将框架—剪力墙结构的抗震性能分为三大类：使用状态良好的抗震性能、能够抱证人身财产安全的抗震性能以及能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能，同时用层与层之间的位移角度将这三种抗震性能具体化。首先，将呈现水平分布规律并以倒三角形式发生作用的侧移曲线来作为初始的侧移模式。对于具有使用状态良好的抗震性能的框架—剪力墙结构，在其侧移曲线上，首先找出其反弯点，并找出反弯点在实际情况中所代表的楼层，然后确定楼层间的位移角度，当位移角度达到相应的数值时，将这时的侧移曲线作为目标，并依据此时的相关数据计算出等效参数以及基底剪力和水平方面的地震作用力。对于能够保证人身财产安全的抗震性能以及能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能，主要是以Pushover曲线以及需求曲线之间的关系，来调整框架—剪力墙结构，使框架—剪力墙具有能够保证人身财产安全的抗震性能或者是能够防止框架—剪力墙结构倒塌的抗震性能。

结语：

框架—剪力墙结构是一种将框架结构与剪力墙结构结合起来、具有很强抗震能力的建筑结构。基于框架—剪力墙结构结构抗震性能的设计方法，是多年来世界各国共同关注的一个问题，必须要重视并加强对于房屋框架—剪力墙结构结构抗震性能设计方法的进一步研究与完善。

参考文献：

[1]胡志明.论框架—剪力墙结构的抗震设计[J].探索·经验，2010（13）

[2]朱杰江.钢筋混凝土框架—剪力墙结构推覆分析[J].地震工程与工程震动，2013（02）

[3]姜学诗.剪力墙结构设计中有关问题的探讨[J].建筑结构，2013（12）