李志飛

（湖南 長沙 410000）

1 引言

框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系的兩大組成要素是剛勁混凝土的框架和剪力墻，其最大的作用就是能夠規(guī)避地震災(zāi)害，因為框架剪力墻由剪力墻和延性框架兩部分組合而成，而且延性框架的延展性能比普通框架要好。所以這種結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)建筑上的框架結(jié)構(gòu)更加靈活多變，因此框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系如今已被廣泛運用在了高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計之中，我國建筑亦如是。

2 高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)特點

2.1 框架剪力墻的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)

框架剪力墻的結(jié)構(gòu)體系和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，它不是單一的結(jié)構(gòu)形式，而是由兩種不同的結(jié)構(gòu)組合而成。這種結(jié)構(gòu)的受力特點是在水平外力的作用不一致情況下，框架受到更多的作用力。由于采用延性框架，在側(cè)力產(chǎn)生時框架會產(chǎn)生一定的變形，此時整套結(jié)構(gòu)的形狀很像一把剪刀，這養(yǎng)的結(jié)構(gòu)體系能夠保證隨著樓層的增高，樓層間的相對位移量不增反減，穩(wěn)定高層建筑的結(jié)構(gòu)；和普通的剛性框架相比，普通的剛性框架的水平位移隨著樓層高度的增加成正比關(guān)系，在樓層很高的建筑中水平位移過大會造成建筑物結(jié)構(gòu)的損害。

2.2 框架剪力墻的抗震性能

在高層建筑物的抗震性能體系中，一定要滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)計理念。在地震的震級比較小的時候，要注意建筑物沒有遭受到明顯的損害，還可以相對正常地繼續(xù)使用；在地震震級適中時，保證建筑物經(jīng)過一定的修繕還可以回到地震前的使用水平；地震震級很大的時候保證建筑物不產(chǎn)生坍塌等嚴(yán)重的危害。同時由于一般地震對于建筑物的破壞是多方向性的，所以建筑物的框架剪力墻設(shè)置應(yīng)當(dāng)在建筑物的四周均有分布，抵抗水平荷載，保障結(jié)構(gòu)的承載能力，提升建筑物的抗震性能。

3 框架剪力墻的受力特點

框架結(jié)構(gòu)受力具有剪切型的特征，位移越往上增大趨慢，開口曲線呈現(xiàn)內(nèi)收型，框架單獨結(jié)構(gòu)的變形曲線（如圖1所示）。

圖1 單獨框架側(cè)移

圖2 單獨剪力墻側(cè)移

剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線有類似于懸臂彎曲梁的特征，位移往上增大越快，呈現(xiàn)外彎型開口曲線（如圖2所示），在同一個平面內(nèi)的抗彎曲強度很大。

但是在框架剪力墻的結(jié)構(gòu)體系之中，框架和剪力墻之間可以通過平面內(nèi)剛性無限大的樓蓋連接在一起，以此來共同抵抗水平力，讓框架不會單獨按照各自的彎曲變形、剪切變形等而自由變形，他們在同一樓層的位移必定相等。所有框架剪力墻的水平位移特征在框架和剪力墻二者之間。

4 框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

4.1 合理的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算

進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，要注意在水平力的推動之下，要根據(jù)高層建筑底層框架能夠承受的地震傾覆力矩和結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩之間的比值來計算，計算出該建筑物采用的框架的具體參數(shù)和設(shè)計方法，注意要具體問題具體分析，所有數(shù)據(jù)都來自于該建筑工程的實地測量，保證數(shù)據(jù)的真實有效。

4.2 合理調(diào)整0.2VO系數(shù)

在普遍情況之下，框架剪力墻中框架受到的外力很小。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中防線的設(shè)置很多，其中剪力墻作為面對地震時的第一道防線，在面臨強烈地震的時候由于塑性內(nèi)力重分布，導(dǎo)致框架部分按側(cè)向剛度分配的剪力會比普通地震來得大。為了保證作為第二道防線的框架也能發(fā)揮相應(yīng)的作用，同時具有一定的支撐建筑物強度的性能，所以相關(guān)設(shè)計要求把計算出來的柱子剪力加大。

4.3 建筑物樓層之間進(jìn)行調(diào)整最小剪力系數(shù)

在剪力墻的設(shè)計方面，為了在保證建筑物的抗震能力的同時減輕建筑物自身的重量，在建設(shè)過程中，使用短肢種類的剪力墻，避免采用過大過長的剪力墻造成整體總量增大和資源的浪費，這樣可以做到“物盡其用”。同時在剪力墻墻體上設(shè)置大開間，可以提高剪力墻結(jié)構(gòu)的傾向剛度。保證建筑物相鄰樓層之間的剪力參數(shù)既符合了設(shè)計要求，同時節(jié)約了建筑建設(shè)成本，可謂一舉兩得。

4.4 調(diào)整建筑物樓層和樓層之間的最大位移比例

一般的建筑設(shè)計在樓層和樓層之間都有對于扭轉(zhuǎn)彎曲和剪切彎曲的處置方案。在對建筑物的剪切彎曲進(jìn)行處理的過程中，要注意對塑向配件的使用量進(jìn)行規(guī)范，如果管控不夠到位，就可能導(dǎo)致框架剪力墻中剪重占比太大，導(dǎo)致剪力墻不符合設(shè)計要求和設(shè)計規(guī)范，還可能導(dǎo)致相鄰咯偶層之間的扭轉(zhuǎn)彎曲和剪切彎曲程度加大，出現(xiàn)樓層之間的相對位移現(xiàn)象，影響建筑物的整體質(zhì)量。所以，降低關(guān)鍵樓層之間的扭轉(zhuǎn)彎曲和剪切彎曲十分重要。

4.5 調(diào)整剪力墻連梁超限

在建設(shè)剪力墻結(jié)構(gòu)的時候，要注意比較剪力墻的跨高和2.5的連梁，不然可能在剪力和彎矩方面產(chǎn)生不符合要求的情況。就此問題，在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計中一般會事先規(guī)定剪力墻的連梁跨度比值大于2.5，同時對于連梁跨高比大于5的剪力墻連梁要采用更加特殊的施工方法，即利用框架梁的方式來進(jìn)行剪力墻連梁的架設(shè)。注意跨高比處于5～6區(qū)間內(nèi)的剪力墻，要保證連梁的剛度不發(fā)生變化，否則剪力和彎矩就可能出現(xiàn)異常狀況，影響剪力墻的最終質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜合以上，框架剪力墻綜合了框架和剪力墻兩種體系，具有很強的抗側(cè)力能力。在高層建筑中框架剪力墻作為建筑抗震的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，能夠很有效地在地震時減少樓層間的水平位移，保障建筑物的安全。作為高層建筑物的首選結(jié)構(gòu)，框架剪力墻有諸多設(shè)計原則，需要設(shè)計者和施工人員進(jìn)行合理而精確的設(shè)計，最大限度地提升框架剪力墻的作用，保障建筑物的質(zhì)量和安全性。