摘要：在高层框架剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件，几乎承受80级地震作用。剪力墙的刚度将直接影响结构的安全性。在结构设计中，框架-剪力墙结构中剪力墙的数量不仅要满足强度条件，还要使结构具有一定的侧向刚度，以避免地震作用下的过度侧向变形。剪力墙结构太小，会导致结构过度变形，不能满足安全要求；过多的剪力墙减少了结构的自振周期，增加了地震效应。因此，确定剪力墙的数量是关系到结构安全和技术经济的最关键的问题。本文主要研究高层建筑框架剪力墙结构的设计问题，为我国高层建筑施工企业框架剪力墙结构设计的进一步发展提供参考。
关键词：高层建筑；框架剪力墙；结构设计
1框架剪力墙结构设计的论述
1.1框架剪力墙结构的概况
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构。高层结构的建筑大量使用这种结构。剪力墙截面有以下特点：墙肢长度和其厚度比要远远大于；承载力和平面外刚度都比较小；自身平面的承载力和刚度都比较大。在剪力墙结构设计中，墙即要承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩，还要承受竖向压力。墙体在弯矩、剪力和轴力的共同作用下，它受到的水平作用的时候就像悬臂深梁嵌固在基础的底部。剪力墙在风荷载或者地震的作用下，一方面要满足其刚度要求，另一方面还要满足非弹性变形重复作用而出现的能量消耗、延性等要求，同时还要控制结构即使开裂也不会倒塌。剪力墙因为孔洞的问题受力状况和特点都会不同，其变形状态和内力分布都会发生变化。根据其开洞的情况可以分为实体墙、整体小开口剪力墙、双肢或多肢剪力墙、壁式框架等。
1.2框架剪力墙结构设计受力特点
由梁柱线性杆件组成的框架其受力特点如竖向悬臂剪切梁，剪力墙是竖向悬臂弯曲结构。框架和剪力墙二者通过楼板连接在一起，在下部楼层，因为剪力墙位移小，剪力墙限制框架变形，因此使剪力墙承担了大部分剪力；这种情况在上部楼层则相反，剪力墙的位移越来越大，而框架的变形反而小。框架除承担水平力作用下的那部分剪力外，还要负担限制剪力墙变形的附加剪力，可以看出在这种结构中框架与剪力墙相互作用，共同工作的特点。从受力特点看，由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多，使框剪结构在水平力作用下所分配的楼层剪力体现出剪力墙分配到的剪力远大于框架的特点，这使得各层梁柱的弯矩比较接近，按框剪结构协同工作计算内力，有利于减小梁柱规格，便于施工。抗震设计时，两种结构形式共同工作可以形成有效的互补。
1.3框架剪力墙结构的水平作用效应问题
在高层建筑结构设计中，随着建筑物高度的增加，竖向荷载的作用逐渐退居次要地位，而水平荷载作用则上升为主要的控制地位。工程实践发现，框架在竖向荷载作用下产生的最大层剪力数值较大，水平位移值也较大。因此，在框剪结构设计中，竖向荷载作用下的水平作用效应也应予以综合考虑。应尽量减少竖向荷载的偏心作用对结构产生的不利影响。由于共同作用，框架的轴向变形引起的水平位移与剪力墙弯曲变形引起的水平位移不一致，使框架和剪力墙之间存在着相互作用的水平力，从受力的角度分析，若忽略了竖向荷载所引起的框架与剪力墙间的水平力变化，对剪力墙来说是偏于安全的，而对于框架来说是偏于不安全的。结构计算时，不同的加载模式对结构内力有一定的影响。因此，设计时应根据加载情况对构件截面及内力予以调整。
2 高层建筑框架剪力墙设计应用
由于高层建筑的结构具有一定的特殊性，不仅要保证 建筑工程具有一定的实用性，其稳定性还需要过关。
最重 要的是高层建筑需要具有较强的抗震性能。由于剪力墙结 构是一种相对比较稳定，而且施工程序比较简单的。因此， 这种结构主要应用到高层建筑中，尤其是在一些要求较高 的高层 建筑中，对连梁和墙肢的设计应该注意一下几个方 面的内容：
2.1 连梁设计
（1）连梁的设计对于施工材料有较高的要求，尤其是 混凝土，因为设计环节与建筑的质量有关，甚至是会影响这 个建筑结构的稳定，所以，在设计的时候，要求框剪能力达 标，只有符合了标准，才能进行施工。为了能够让框剪能力 达标，就要控制混凝土，不断的提高混凝土的等级，使其 性 能上升。从而保证连梁具有框剪能力。此外，要求设计工作 完善，这样才能为施工排除安全隐患。如果建筑结构出现裂 缝，那么建筑会不安全，而且也不利于后建筑的维护。
（2）合理的设计连梁的高度，而且要保证洞口的宽度 符合要求，在设计连梁的时候，指主要的工作就是设计洞口， 不仅仅是要求洞口具有宽度，同时还要求洞口具有刚度。一 般来说，洞口的宽度以及连梁的高度是呈反比的，当高度在 上升的时候，跨度就要减小。反之则相反。在保证建筑 具 有抗震性的时候，需要将两者统一起来。因此在设计的时候， 就不能忽视宽度以及高度。
（3）在减少建筑结构的裂缝上，可以适当的折减连梁 的刚度。当连梁的刚度在减少的时候，连梁就会分散出内力， 这样连梁出现裂缝的可能性就小。此外，连梁刚度的折减并 不是在施工的时候才开始，在设计环节，就要适当的折减， 而且还要计算折减后的刚度。折减的程度可以将以往的 经 验做标准，在设计折减的时候，要让建筑的构件有弹性。建 筑中的框架剪力墙与其他结构不同，具有特殊性，因此要控 制连梁的刚度。而且还要在连梁上设置配筋，从而保证结构 的效果。此外，如果是竖向结构的连梁，在裂开的时候，内 部的力会转移，一部分力会转移到结构的内部。
（4）剪力墙的厚度要得到有效控制，不适宜过厚，但 也不能太薄。而建筑中的连梁又与剪力墙的厚度有一定的关 系，在设计连梁的时 候，可以按照剪力墙的厚度调节。当 建筑中对厚度要求高的时候，可以适当的提厚度，但是提高 的同时也要让建筑稳定，也就是说，连梁的设计要综合考 虑 多种因素，不只是连梁的刚度问题，还有建筑结构的承载力 以及抗震性，在充分考虑多种因素后，才能让剪力墙符合标 准，这也使后续的施工更容易。
2.2 墙肢设计
（1）对墙肢厚度的控制是有必要的，因为墙肢厚度会 影响建筑的稳定以及可靠，因此在设计墙肢的时候，对于厚 度要合理控制。合理的控制主要是指在设计过程中，让其按 照设计的流程进行相关工作。 可是在实际中，会有部分问题是符合设计要求的。高层 建筑也是住宅的一种，在设计墙 肢的时候，厚度应该与剪 力墙相同，一般标准的厚度是 200mm。一般高层建筑都有地 下室，如果没有，那么就要重视建筑的基础结构。而施工人 员能做的就是控制一切可控制因素，而高层建筑的墙肢一般 都是一字型。
（2）剪力墙的结构布置，随着建筑越来越高，建筑的 综合性能也日渐提升，因此，建筑设计中，应该使得建筑具 有很好的空间工作性能。因此，在进行剪力墙结构设计时候， 应该采用双向布置，科学合理的构成建筑结构的空间性能。 同时，由于对建筑的抗震性能有了更高的要求，因此，在剪 力墙设计时候，严禁在需要抗震设防区域使用单向剪力墙设 计。在进行剪力墙设计时，要保证平面均匀分布，刚度中心 要和建筑的整体质心相重合或者是尽量靠近，如此可以很大 程度上减小扭转效应。
3结束语
在高层框架剪力墙结构优化设计中，应分析框架剪力墙结构的水平效应和结构的力学特性，这是合理和准确的。确定剪力墙数量，提高结构设计的科学性和经济性。在混凝土结构设计中，需要确定合理的剪力墙刚度，这直接影响到结构的施工成本和安全性。
参考文献
[1]徐秀丽.混凝土框架结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2008（09）.
[2]曾亚平.剪力墙结构设计中常见问题探讨[J].企业技术开发（学术版），2009，（28）.