高层建筑框架剪力墙结构设计应用探讨

2019-02-20李腾

城市建设理论研究（电子版） 2019年18期

关键词：剪力剪力墙抗震

李腾

山东华科规划建筑设计有限公司山东聊城 252000

1、前言

高层建筑采用框架剪力墙结构可以有效的避免设备和管道等被破坏的问题，有着良好的结构应用效果，因而有着良好的应用效果，文章分析了高层建筑应用过程中框架剪力墙的应用效果和设计过程。

2、框架剪力墙结构的受力

框剪结构是由具有不同力学性能和变形特征的框剪结构和剪力墙结构组成。横向变形介于剪切变形和弯曲变形之间，框架变形主要是剪切变形。两者都需要与楼板兼容，并且在平面上具有无限刚度以协调其水平位移。框架-剪力墙结构在同一楼层上必须具有相同的位移，使其具有反S形剪力曲线。框架下部的位移迅速增加。底板越高，水平位移和剪力墙增长越慢。框剪结构侧向位移小，内力分布合理。直梁柱框架具有垂直悬臂剪力梁的特点，剪力墙为垂直悬臂弯曲结构。框架与剪力墙通过楼层开关连接。在较低楼层，由于剪力墙的位移承受的剪力大部分较小，框架被拉变形。上层与剪力墙相对。除水平剪力外，框架还必须承受剪力墙的附加剪力。从结构的受力特点来看，由于框架剪力墙的横向刚度远大于框架剪力墙的横向刚度，在水平力的作用下，框架剪力墙的地面剪力分布减小。剪力比框架大得多。这使得梁和柱的弯矩接近。基于框剪相互作用的内力计算有利于减小梁柱尺寸，简化结构。在抗震设计中，两个结构可以形成两条地震防线。

3、框架剪力墙布置的基本原则

分散原则是剪力墙数量不宜过小，各剪力墙刚度不宜过大，连续尺寸不宜过长。为了增加横向电阻分量的数量，它们有很大的不同。剪力墙的抗弯刚度适中。在使用中，单壁局部损伤不会影响整体抗力，也不会导致单壁应力集中过大，导致过早的过度损伤和损伤。刚性墙的内力也很大，相应的地基处理也很困难。同时，考虑剪力墙间距过大，要求楼板刚度满足要求，与中心重合。剪力墙四周对称布置。在不增加剪力墙面积的情况下，提高了内肢的抗扭强度和抗扭强度。剪力墙的位置应根据平面形状的变化来确定。角、端角和凹角通常是应力集中点。必须安装剪力墙进行加固。房间、电梯、管井和楼板的开孔严重削弱了楼板的刚度，不利于框架剪力的组合。因此，采用钢筋混凝土剪力墙加固楼梯井、电梯井、立管井等薄弱环节是非常有效的。剪力墙间距适用于现浇钢筋混凝土。底板L / b = 2-4适用于实心钢筋混凝土底板L / b = 1-2.5。其原则是建筑物越高，抗震设防强度越高，设防值越小。

4、结构的设计分析

4.1 框架-剪力墙结构形式

主要应用于商业建筑、办公建筑和公寓。情况很复杂。正确处理权力关系是一项重要措施。框架-剪力墙结构的设计必须考虑框架的形状、场地基础、刚度分布和延性。对施工过程进行规范化设计的过程中，必须要充分考虑到刚度相关的问题，剪力墙在发生开裂之后很容易出现刚度大幅度降低的问题。轴向框架主要受竖向力的影响，荷载非常复杂。由于温差的影响，剪力墙结构的刚度较大。当结构收缩变形时，很容易断裂。在框剪结构中，剪力墙是一个完整的平面构件。框剪结构中，剪端应剪成毛巾状，四周应设梁、柱，剪端主柱不得拆除。剪力墙上的框架梁应保留。如果无法安装框架梁，则可以忽略隐藏的梁。为了避免柱的偏心变形，剪力墙和柱的轴线应在同一平面内。

4.2 在剪力墙结构中垂直和水平方向的钢筋架构

在进行剪力墙结构的抗震设计过程中，需要对其配筋率进行充分的把握，其中抗震结构当中的配筋率应当高于0.25%，而常规剪力墙的配筋率应当保持在0.2%以上，至少应该有两行。当框架梁的宽度相等时，框架梁的截面高度可以是墙体厚度的两倍，并且可以根据结构进行加固。墙的水平分布为横向剪切，可以抵抗寺庙的温度。防止墙体和砖块出现脆性剪切裂缝。当建筑物很高时，应适当增加钢筋和建筑物的温度、刚度等敏感构件。

4.3 剪力墙高、宽和厚度的设计

当比值大于4时，可以将其设计为双向压缩单元。这将防止墙太不稳定，以及刚度太高出平面。低失真。但对于高层建筑，应采用概念设计。

4.4 剪力墙边缘结构

在剪力墙两端加兰花可以改善剪力墙的延性，在剪力墙中加矩形截面可以改善剪力墙的性能。根据框架-剪力墙结构的受力状态，对剪力墙两端的边缘结构进行加固，并对边缘构件进行约束。因此，我们可以通过在末端放置约束边组件来解决这个问题。这样可以提高剪力墙的延性，防止剪力墙的水平剪切滑移。

4.5 调整墙结构中框架的总剪力

在水平力的作用下，框架的剪力通常很小。为了保证框架作为第二道防线能够承受侧向力，有必要对框架进行调整，剪切力可适当调节。钢筋混凝土框架-剪力墙结构在强震作用下通过反复的非弹性变形有效地耗散地震能量。这是一个很好的抗震结构体系。但现行抗震设计规范仍存在一些缺陷。许多按规范设计的钢筋混凝土框架-剪力墙结构仍存在不同程度的损伤甚至严重的损伤率。非结构性或结构性损坏。因此，对钢筋混凝土框剪结构进行非线性分析是有价值的。