宣立明

摘 要：在現(xiàn)代城市建設(shè)中高層建筑已經(jīng)成為非常常見的標(biāo)志性建筑物，相較于低層建筑，高層建筑的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，因此其各項(xiàng)功能及整體結(jié)構(gòu)都需要經(jīng)過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，尤其是現(xiàn)今高層建筑的整體高度過高，樓體的穩(wěn)定性需要得到良好的保證，其中框架剪力墻的設(shè)計(jì)關(guān)系著整個(gè)建筑的質(zhì)量，尤其是其抗震設(shè)計(jì)是整個(gè)框剪結(jié)構(gòu)中的重要部分。為此對(duì)于其設(shè)計(jì)及相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)必須要全面準(zhǔn)確的掌握，以此來保證高層建筑后期的建設(shè)質(zhì)量及其實(shí)際使用的安全性。

關(guān)鍵詞：高層建筑；框架剪力墻；設(shè)計(jì)；技術(shù)要點(diǎn)

目前在社會(huì)快速發(fā)展及物質(zhì)水平逐漸提高的影響下人們對(duì)建筑的形態(tài)、功能等要求都有所提高，尤其是對(duì)質(zhì)量及建筑的安全性能等方面的關(guān)注越來越多，為此在高層建筑的設(shè)計(jì)上相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須要保證各項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，這樣才能使建筑結(jié)構(gòu)的整體水平得到有效的提升。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中必須要掌握其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上分析框剪結(jié)構(gòu)的受力特征，以此作為設(shè)計(jì)分析的基礎(chǔ)，并對(duì)抗震設(shè)計(jì)中的技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

一、高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)的由來

在高層建筑中為了提高其結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性將其框架結(jié)構(gòu)及剪力墻兩個(gè)部分結(jié)合起來形成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，而框架剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用通過對(duì)其進(jìn)行調(diào)整使兩種結(jié)構(gòu)的一體性及優(yōu)點(diǎn)都可以體現(xiàn)出來，因此框架剪力墻結(jié)構(gòu)在高層中的應(yīng)用具有較高的抗力性能，并且在其抗震設(shè)計(jì)中還可以抵擋地震所帶來的震動(dòng)波，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在發(fā)生地震時(shí)此結(jié)構(gòu)可以承擔(dān)地震所帶來的大部分作用力，降低建筑因地震所受到的損害，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

二、框—剪抗震設(shè)計(jì)技術(shù)

1、抗震技術(shù)

在框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的部分就是對(duì)自然災(zāi)害的抵抗作用，其中又以其結(jié)構(gòu)的抗震性能為主，為此對(duì)于其設(shè)計(jì)中相關(guān)技術(shù)的使用需要著重注意，以下對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)中的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行了多角度的全面分析。

（1）機(jī)構(gòu)控制

框架—剪力墻的結(jié)構(gòu)里面有一個(gè)正比列公式，那就是當(dāng)剪力墻的數(shù)量增多的時(shí)候，剪力墻的體積就會(huì)增加，并且其剛度也會(huì)隨之加大。在設(shè)計(jì)中采用了機(jī)構(gòu)控制來控制框—剪的剛度，從而改變其承載能力，這種方法其實(shí)很容易實(shí)現(xiàn)就是根據(jù)公式在結(jié)構(gòu)中的特定位置設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的“塑性鉸”，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)框—剪形態(tài)的控制，也能夠在發(fā)生地震的時(shí)候形成一個(gè)很好的耗能機(jī)構(gòu)。

（2）斜截面的承載能力

在設(shè)計(jì)過程中，為了使建筑物承載重力的能力更加強(qiáng)，會(huì)在剪力墻的周圍都應(yīng)用上梁柱結(jié)構(gòu)，這樣剪力墻就形成了一個(gè)包圍圈。這樣可阻止斜向的裂縫不會(huì)向鄰近的結(jié)構(gòu)擴(kuò)展，也可以在剪力墻遭到破壞后代替承載。這里增加的邊框結(jié)構(gòu)應(yīng)具備斜截面的承載能力

（3）合理的肢墻面

將肢墻的面積變小，這種方法的思路是將肢墻的面積變小，利用結(jié)構(gòu)形式使其形成多肢墻或者雙肢墻，可以控制裂縫。利用結(jié)構(gòu)這種方式使其形成一個(gè)多肢墻。而且這樣的剪力墻可以降低剛度，可減少地震時(shí)所造成的破壞。

2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）變形協(xié)調(diào)

因?yàn)榭蚣芎图袅@兩種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是不同的，所以就必須考慮到當(dāng)其受力時(shí)的特性和變形性質(zhì)的情況，在這種情況下就要找一個(gè)平衡點(diǎn)來協(xié)調(diào)它們的變化使它們中和。在水平的荷載下，它們會(huì)一同工作同時(shí)抵抗水平荷載，而且樓層的增高水平位移的增長(zhǎng)會(huì)越快，當(dāng)樓板的水平剛度達(dá)到一定的界限時(shí)，兩者會(huì)慢慢調(diào)和關(guān)系溶解在一起，不會(huì)發(fā)生單獨(dú)變形的情況，而且在發(fā)生平移的過程中，二者的變形協(xié)調(diào)式一樣的，所以這時(shí)它們的整體結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)變形的情況。在同一個(gè)個(gè)樓層里，樓層下部的剪力墻的位移式最小的，它可以拉著框架按照彎曲形曲線的改變而變形，剪力墻會(huì)承受大部分水平力。而樓層上部的剪力墻位移就是最大的了，剪力墻的位移越高越大，框架頂部就拉著剪力墻，按照剪切型曲線變形。

（2）受力狀態(tài)

框—剪在一個(gè)樓層中，由于其樓層頂部的框架的拉力和它的水平受力的方向是一樣的，所以框架頂部水平剪力是不斷增加的趨勢(shì)，而樓層下部和頂部就正好相反了，樓層下部因?yàn)閮擅娈a(chǎn)生的壓力和水平的受力方向相反，使框架下部的水平剪力走不斷減少的趨勢(shì)。這樣原來屬于框架上水平的大下小，再加上連桿本身的受力原則上加，下減，最終就使得框架最后達(dá)到一個(gè)上下受力都均勻。在這樣的狀態(tài)下，樓層與其樓層外的產(chǎn)生的剪力就很小，但是由于框架為剪力墻承擔(dān)了一部分的力，所以框架頂部剪力就增大了，使得頂部框架的剪力相當(dāng)大。

三、剪力墻的布置

剪力墻的布置主要采用的是分散原則，分散原則其實(shí)就是要求剪力墻的剛度小，墻的數(shù)目大，連續(xù)的尺寸呢也要短，抗側(cè)力的構(gòu)件數(shù)量要多，其要保持分散，并且其彎度的剛度要合適。在剪力墻面積不發(fā)生改變的情況下，想要提高提高扭轉(zhuǎn)功能，剪力墻布置的位置就應(yīng)設(shè)在每一個(gè)平面形的變化出，例如角落，拐角處，那些不規(guī)則的角，在一個(gè)建筑工程中用框—剪來加強(qiáng)這些薄弱的地方。

四、注意事項(xiàng)和解決方法

1、框架的設(shè)計(jì)

在抗震墻結(jié)構(gòu)和部分框架抗震墻結(jié)構(gòu)中，如果內(nèi)布的縱面墻很長(zhǎng)，且連梁的跨高比小，剛度大，那么這個(gè)墻的整體框架設(shè)計(jì)性就比較好，當(dāng)發(fā)生地震的時(shí)候墻的剪切變形很大。這樣墻肢的可破壞就會(huì)比底部的高，因此可以把長(zhǎng)墻分成幾段，使墻的高度是寬的2倍。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮軸壓比同時(shí)也應(yīng)該在兩端設(shè)置邊緣約束來提高延性，盡量使其不發(fā)生剪切破壞。

2、抗震端的設(shè)計(jì)

在框—剪中設(shè)計(jì)抗震端的時(shí)候，抗震端和部分框肢墻的截面高度不要有很大的差距和變化。其中一、二級(jí)抗震端的底部應(yīng)加強(qiáng)和如果底部有漏洞時(shí)，漏洞較大時(shí)，最好不要空開漏洞不管去布置剪力墻，應(yīng)該考慮用強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。由此可以看出在一些抗震設(shè)計(jì)中必須考慮到混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。

3、框支層的設(shè)計(jì)

框支層是框—剪抗震設(shè)計(jì)中最主要的一部分，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候，抗震墻結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變形，而變形就是集中在框支層上的。這樣我們的框支層就必須設(shè)計(jì)牢固，要使其牢固一般的規(guī)定是框支層側(cè)面的剛度必須比頂層的剛度大50%?？蛑Φ牡卣鸺袅κ怯傻撞康募袅Τ袚?dān)，當(dāng)?shù)撞繕前宓乃介g距不宜大于24m時(shí)可以保證其內(nèi)部的剛度水平力的傳遞。所以在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)連梁彎矩進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，采用加厚局部墻的辦法保證節(jié)點(diǎn)區(qū)的約束。

五、結(jié)語

綜合上文所述內(nèi)容可以看出在框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中最主要的就是找出高層建筑中的重點(diǎn)部分及其最易受影響的部分，并根據(jù)建筑特點(diǎn)來合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而保證建筑的整體性能可以得到有效提高。為此在實(shí)際的框剪結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中需要通過掌握其技術(shù)要點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)用，從而使建筑設(shè)計(jì)更加符合現(xiàn)代建筑的使用要求，提高建筑的整體性能，對(duì)于其技術(shù)要點(diǎn)需要通過實(shí)踐來不斷的進(jìn)行完善，從中吸取經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提高框剪結(jié)構(gòu)的抗震水平。

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