高层建筑结构框架剪力墙设计

高层建筑结构框架剪力墙设计具体内容是什么，下面鲁班乐标为大家解答。

1框架剪力墙结构设计概述

高层建筑相比普通建筑，结构比较复杂，框架剪力墙结构有效结合框架结构与剪力墙结构的优点，使其在高层建筑中得到广泛应用。对于框架剪力墙结构优化设计，要同时考虑结构的受力、稳定性以及工程造价，这样才会使框架剪力墙结构的优化真正兼具经济性与使用性。高层建筑结构设计中要特别注意抵抗水平荷载的作用力，框架剪力墙结构中抵抗侧力的主要是剪力墙，所以剪力墙刚度对于结构的优化具有重要的意义，在高层建筑具体设计、施工中，一定要保证剪力墙的合理刚度。

2框架剪力墙结构的变形以及受力特点

2．1框架剪力墙的变形特点

框架剪力墙结构是由框架结构以及剪力墙结构组合而成的一种结构，框架结构与剪力墙结构在受力性能以及变形特性方面都有所不同，框架剪力墙结构侧向变形在剪切变形和弯曲变形之间，水平力作用下，剪力墙的变形主要是弯曲变形，框架的变形主要是剪切变形［1］。框架结构与剪力墙结构的水平位移需要保持一致，这样才能保证框架剪力墙结构呈反形的剪弯型变形曲线，框架结构下部位移增长很快，随着楼层高度的增加水平位移增长速度减慢，而剪力墙结构与之相反，这样两者结合的框架剪力墙结构侧移就比较小，从而使框架剪力墙结构中的内力有合理的分布。框架由梁柱线性杆件组成，其受力特点与竖向悬臂剪切梁相似，它的变形曲线是剪切形，框架结构中的所有框架变形曲线都是剪切形，因此，水平力是根据框架的抗推刚度D比例来分配的。剪力墙与框架结构不同，它是一种竖向悬臂弯曲结构，变形曲线是弯曲形，具有很大的抗弯曲刚度，水平力是根据剪力墙等效刚度EI比例分配。

2．2框架剪力墙结构的受力特点

同一个结构单元内，框架结构与剪力墙结构通过水平面内具有无线刚度的楼板相连，这样使得两个结构不能独自按照自身的弯曲变形或者剪切变形进行变形，因为两者在同一楼层的位移必须保持一致。忽略扭转力的作用，框架结构与剪力墙结构一起工作，两者之间相互作用，就形成在框架剪力墙结构的下部，剪力墙因框架的作用向前推，框架正好相反的受力状况［2］，沿竖向剪力墙与框架之间水平力的分配随着楼层的变化而发生改变，所以在框架剪力墙结构中，两者之间不是按照各自单独作用时的抗推刚度D、等效刚度EI进行水平力分配，在这种结构中，顶部存在剪力，是由于顶部剪力墙一起工作，相互之间肯定会产生荷载，框架在整个结构的中部存在最大剪力值，底部剪力较小，剪力墙承担主要的剪力。

3框架剪力墙结构的设计要点

3．1剪重比的设计要点

剪重比是建筑抗震设计中的一个重要参数，对于高层建筑的框架剪力墙结构来说剪重比更加重要，因为剪重比对于剪力墙具有重要的意义。如果剪力墙结构的设计周期比较长，加速度变化以及地面位移对其影响就比较大，但是，现实中很难准确计算传统振型的分解法，因为地震影响系数经常会出现较大的波动，长期作用会给选值带来很大影响，使得计算结果与实际情况不相符。因此在框架剪力墙结构中，确定剪重比时，一定要与各楼层的水平地震力相比取其最小值，因为剪重比达到最小，才能满足高层建筑安全方面的要求。

3．2刚重比的设计要点

在框架剪力墙结构中，刚重比与剪重比一样具有重要的意义，因为刚重比既直接反应建筑结构刚度与重力荷载之比，又是框架剪力墙结构稳定性的重要保障［3］，因此，高层建筑技术人员必须严格按照建筑工程技术标准确定刚重比［3］。同时，高层建筑框架剪力墙结构的设计要结合工程实际情况以及工程施工标准，这样才能保证刚重比的设计合理。

3．3框架剪力墙结构的整体抗震性能设计

框架剪力墙结构包含框架和剪力墙这两种结构，只有两者合理布置才能发挥不同结构的优点，使得框架剪力墙结构有较大的抗侧刚度，侧向变形在剪切变形之间，能够有效降低楼层变化产生的位移变化，更容易获得较大空间。(1)框架剪力墙结构相比单独的框架结构，对梁、柱节点要求比较低。框架剪力墙结构中剪力墙是重要的组成部分，所以结构中的梁纵筋在节点区锚固要求较低，与框架结构要求不同。地震作用力主要是沿框架剪力墙结构的两个主轴方向，但并不是两个主轴方向上的作用力都会达到最大值。正交作用在竖向抗震构件中作用明显［4］，所以框架结构需要在节点核心位置设置足够的箍筋，框架剪力墙结构因为存在较多剪力墙，不用考虑正交作用的影响。(2)在框架剪力墙结构的高度方向上，如果存在结构不一致，有超强部位，也有软弱的位置，在抗震作用下，就会导致结构曲率延性集中在结构比较软弱的位置，这样会对结构产生破坏。原因就在于软弱的位置因为作用力出现很大的非弹性变形，但是其他位置仍旧处于弹性阶段，所以，框架剪力墙结构的设计要重视剪力墙高度的连续性。同时，框架剪力墙结构设计中的承载力部分一定要尽量保持截面设计的承载力和地震反应相适应。剪力墙对于框架剪力墙结构抗震设计具有重要的意义，所以要注意剪力墙的延性设计，双肢剪力墙的延性相对较好，其各层连接梁能够形成塑性铰，这样就能够有效的吸能、耗能，提高剪力墙延性，延缓底层墙铰产生。(3)框架剪力墙结构设计中，深连梁剪力比较大，但是延性比较低，没办法与整体结构的延性保持一致。所以在设计中应该限制剪力墙延性，有时为了能在弹性阶段吸掉大部分能量，就需要提高剪力墙承载力，但是这种方法存在的问题就是会提高工程造价，为了避免工程造价过高，可以采用双连梁，这种方案可以有效改善连梁的受力［5］。设计过程中通常采用双连梁剪力墙设计方法，这种方法的优点在于降低连梁刚度，同时还可以有效降低截面承载的弯矩以及剪力，从而改善连梁受力性能，这样就不会发生连梁截面超筋的现象。除此之外，在框架剪力墙结构设计中把双连梁和其他不同类型的连梁超筋方案进行有效结合，这样就会实现受剪面积不变，但是连梁与剪力墙两者的受力得到改善的目标。

4结语

大量的建筑工程施工积累了很多经验，高层建筑结构中的框架剪力墙结构设计与施工也日渐成熟，但是随着人们对建筑功能要求的提高，框架剪力墙结构设计还需要及时改进，这就需要相关施工人员以及技术人员在具体实践中不断研究、探索，注意框架剪力墙结构设计中的要点，在设计过程中做到严格按照标准，全面考虑，用严谨的工作态度对待高层建筑结构中的框架剪力墙结构设计中的每个内容，把高层建筑的安全性、抗震性作为施工中应该时刻遵守的原则，为框架剪力墙结构设计的合理性提供保障，促进高层建筑的质量提高。