对高层建筑框架剪力墙结构设计中一些问题的思索

廖涛

摘要：作为保证高层建筑质量的重要工作，需要将设计的关键点和难点进行关注。在进行框架剪力墙的结构设计工作时，需要对每一个结构设计进行罗列，按照设计的难度和重点进行排列，根据排列的顺序进行结构设计工作的关注。剪力墙结构设计既决定了墙体自身功能和作用的发挥，也影响到整个建筑工程的安全性和经济性。因此，必须引起相关人员的高度重视，选用与实际工程相符合的设计方法，最终达到保证设计质量的目的。虽然说我国的框架剪力墙结构设计工作已经有不短的应用时间，但是还是存在一些问题阻碍了发展，需要我们根据具体产生原因进行解决。

关键词：高层建筑;框架剪力墙结构;设计;问题设计工作

一、框剪结构的分类及特点

高层建筑结构不仅能在很大程度上解决现实生活中建筑土地面积带来的限制，而且还能为部分民众提供高层居住需求，满足消费者的消费欲望，促进社会进步及发展。为了保证结构的安全与稳定，其对应的设计及要点、不断应用新型的施工技术被广大就业者积极探索着。高层建筑施工技术要点的二次开发与进一步研究，逐渐成为高层建筑施工的一大行业趋势。

结合实际情况我们能够发现，框架结构的受力特点为：柱子通常是框架结构的主要承载部位，其往往承载了框架结构所需承载的大部分力量，但随着建筑物高度的不断攀升，这一点极不利于建筑物质量的提升，建筑的安全性能无法得到有效保证。

根据经验我们能够知道：（1）剪力墙结构的受力特点为：钢筋混凝土结构通常是剪力墙结构的主要承载部位，由于钢筋混凝土结构较为坚固，其通常造成剪力墙结构出现水平负荷量较大、抗性强等特点;（2）框剪结构的受力特点为：建筑施工过程中，梁柱结构成为框架剪力墙结构的框架部位，部分框架结构之间还添加了剪力墙结构，同时还会增加部分混凝土轻型墙体，以至于框架结构和剪力墙结构能够一起承载外界压力，并且由于框架结构和剪力墙结构各有其受力特点，二者之间可以相互补充，强化整个建筑物结构的抗震能力，极大的提升了建筑的实用价值。

二、高层框剪结构设计注意事项

由于建筑当中的剪力墙与框剪结构之间存在差异，因此在进行剪力墙设计时应当充分注重抗侧力结构的变形状态。设计人员要求能够在变形状态的受力环境当中寻找到一个符合建筑墙体稳定程度的均衡点，以此来进行对于受力变化的调整。其中，水平力基于负载状况下，框架与剪力墙之间会进行协同，共同承受负荷。但是随着建筑楼层的不断增加，其在水平方向上的受力情况会大幅度提高，继而带动其水平位移的增长。当楼板水平高度达到临界值后，框架会发生与剪力墙之间的相互融合，从而不会再出现某一环节单独变形的问题。而当框架剪力墙处于平移阶段时，二者之间由于受力的协调能力远低于水平方向受力，会发生一定程度的整体变形，这要求设计人员需要充分考虑框架本身所具有的内收趋势，并通过对剪切曲线变形加以控制来实现对于框架拉剪力的控制。随着建筑技术的发展和创新，现代建筑设计也能够将技术和实际建筑时用需求的契合度提升到前所未有的高度，从而使高层建筑的剪力墙结构强度能够依据设计创新得到全面的提升。目前的建筑设计技术领域，通常要求将抗震设计作为主要的设计出发点，并且通过控制墙体长度和厚度比例的方式进行倍数关系标准要求。

三、框架剪力墙结构设计优化

（一）剪力墙位置与数量

框架剪力墙结构中剪力墙作为侧向刚度的主要承担者，应多方位的考虑枪神的布置情况以保证建筑的安全使用。具体设计措施如下：

1.剪力墙的位置设计

应在主轴上双向均匀布置，只在一个主轴设计容易造成结构扭转，不利于抗震;位置设计时还应考虑地震作用力，均匀布置剪力墙。剪力墙的具体位置一般设计在主体结构的外围及周边，以充分利用阳台、窗口的高连梁来加强侧向刚度，避免剪力墙的滥用。

设计时多长墙少短墙且轴压应相近，从而保证在位置上应扩大空间，不在较小的空间设计较多剪力墙;剪力墙的长度则要在合理范围内尽可能长且长度应尽可能接近，在减少剪力墙的数量的同时保证了剪力墙的延展性，建筑空间也更加灵活。在设计时还要注意剪跨比与轴压比，在横纵负荷合理情况下每个剪力墙的轴压比尽可能的相近，防止墙肢的变形，而且轴压比正常的情况下剪跨比要保证>2，以避免脆性破坏。

2.剪力墙数量的设计

设计时剪力墙要随建筑高度均匀变化。在高层住宅中，建筑底部的200nm厚剪力墙不宜过多，上部剪力墙数目再减少就会降低建筑的抗震性。因此设计时要根据整体布局多角度进行分析，合理设计厚度，根据建筑高度的增加使厚度均匀增加，并结合建筑底部的剪力墙数目，以确保剪力墙的刚度合适、刚度均匀变化，不会发生刚度过大、刚度突变问题。设计时剪力墙之间还要通过连梁与框架进行连接，形成完整的抗风抗震结构，防止独立剪力墙、半框架剪力墙等劣质墙体的出现。设计时设汁人员应充分考虑墙体转折对边缘位置的影响，周密地进行计算。

（二）框架结构的设计

在进行框架部分结构设计的时候，梁按双肢或多肢剪力墙设计，第三种在进行设计时应保证强剪弱弯，对于构件内力与位移的计算要考虑折减系数。对于剪力墙的边框梁、柱，楼层上的边框梁能够增加剪力墙的极限承载力，所以要设置边框梁，因建筑要求无法设置明梁的应该设置暗梁置于墙身内;框架柱能增加剪力墙的承载能力、稳定性，应将剪力墙的端部设计在框架柱截面内。

四、结束语

综上所述，框架剪力墙结构因综合了二者的优点，既提高了抗震性、承载力，又能够为建筑提供广阔的空间而被广泛的应用。高层建筑是建筑行业的未来发展方向，而框架剪力墙作为应用最广泛的结构，设计人员应以剪力墙为重点，熟练掌握剪力墙的受力与变形特征，故对其开展相应的研究分析具有极其重要的现实价值。

参考文献：

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