司志强
山东天宇建筑勘察设计有限公司 山东省淄博市 255000
摘要：框架剪力墙结构是建筑工程中常见的结构形式，常用于抗震建筑、高层建筑中，如办公建筑、高层住宅建筑等。在框架剪力墙建筑中，由框架梁、剪力墙组成结构支撑体系，框架梁结构厚度较大，局部存在露柱、露梁等问题，即房间内局部梁、柱凸出，该问题在大户型建筑中影响较小，但在中小户型建筑中，由于其面积小、层高小，框剪结构凸出的梁柱不仅占用了室内使用空间，而且影响了室内装修和房间布置，降低了框剪结构建筑空间利用率，且一定程度上影响了室内空间舒适度和空间格局美观性。
关键词：高层建筑；框剪结构；设计
引言
我国是一个人口大国，人们对建筑物的需求也是越来越高，而随着城市用地的不断减，促使越来越多的城市开始建设高层建筑。而现在的很多高层建筑设计过程中，通常都应用框剪结构设计，这是因为框剪结构能够更加灵活的布置建筑空间，还可以保证良好的抗震性。这就需要我国的相关设计人员，能够认识到框剪结构的重要的作用，有效的设计高层建筑，在保证建筑使用功能的情况下，切实的提升其抗震性能。
1框剪剪力墙具体结构分析
现阶段投入到生产活动中的框剪剪力墙结构设计主要是利用到了混凝土墙板的作用。以往的结构设计中，利用框架中的梁柱进行结构的设计，这种结构设计中将梁柱代替墙板，钢筋混凝土既能承受水平结构力，同时抗压能力也很强，因此该结构得到了广泛的应用。在现阶段的建筑结构应用中，这种剪力墙结构主要是通过平面布置的方式来完成的，多使用双向或者多向的结构布置，达到不同建筑结构设计的目的。相比较于传统的框架结构，这种结构明显更为结实，其主要是应用在30层以下的高层住宅建筑中。在应用过程中必须要确保该结构的高度和宽度之比<5，同时，还需要充分考虑到防震性能对墙体建筑的影响。在剪力墙结构设计时，不同类型剪力墙结构，其所受到的力也不同。根据现阶段结构应用现状来看，主要可以分为以下四种剪力墙结构类型：
1.1整体性剪力墙
从其特点来看，在设计时要根据其性能进行整体化设计。当前阶段，这种设计方式多是被应用在一些洞口较少或者是没有洞口的位置。在此过程中，如果需要进行开洞口操作，则需要将洞口面积控制在整体面积的1/6处。同时，还需要充分考虑到洞口长边尺寸对整体结构设计所产生的影响。
1.2壁式框架剪力墙
在进行该部分设计时，其内部墙体的开洞尺寸相对较大，并且能够产生一定的节点区。
1.3联肢墙体剪力墙
联肢墙体剪力墙多是集中创同口区域，其内齐限占构才目对稳定。
1.4整体小开口剪力墙
整体小开口剪力墙在分布时，呈现出竖向分布的特点。该部分洞口在整体建设设计中所占据的比例并不大。
2建筑框架剪力墙结构设计原则
2.1刚柔结合
刚柔结合的原则在于一方面保证框架剪力墙结构能够确保可以承担建筑物的竖向荷载，另一方面要确保建筑框架剪力墙结构的灵活性，同时又要保证框架剪力墙结构有足够的刚度。例如，需要考虑建筑在大风、地震等环境下的柔性，但是也要避免因为建筑框架柔性过强导致建筑物出现过大倾斜。如果框架剪力墙结构设计过得刚，会导致建筑物形变能力大幅度降低，导致建筑受到较大的瞬间作用力，从而因为建筑物的韧性不够对建筑物造成严重的破坏。所以，设计的时候必须要同时考虑两方面的要求，从而确保建筑物的稳定性及安全性。
2.2分清主次
设计建筑框架剪力墙结构的时候，不同的位置都有各自的主次关系，在建筑物中所起到的作用有本质的区别。
在设计的过程中，设计人员必须对建筑框架设计有主次之分，围绕重点结构展开设计，让建筑物框架的结构得到更加科学合理的设计，确保建筑的稳定性。比如，设计的时候需要考虑建筑会受到比较大外力作用的情况，必须要确保建筑物框架各部分可以协调工作，抵抗外部的作用。比如对于建筑工程梁柱的设计，在地震作用下，设计需要框架结构塑性铰出现在梁端，这样可以提高结构的变形能力，防止地震作用下结构倒塌，这样才能保证建筑物设计的整体稳定性。
3高层建筑框剪结构设计优化策略
3.1改善整体抗震性能
3.1.1获取总体屈服效果
这项设计措施指，在高层框架剪力墙结构中的适当位置中安装若干数量“塑性铰”构件，根据工程情况合理设定塑性铰构件的安装位置、次序，通过塑性铰来增强高层框剪结构形变控制力，获取总体屈服效果。在出现地震灾害后，塑性铰将形成耗能机构，受到水平向力影响使得水平构件与竖向构件依次屈服。
3.1.2保持刚度延性统一
框架与剪力墙结构性能参数存在明显差异，如延性系数、刚度值等，这一问题的存在加大了设计工作量，需针对各项参数不断进行改进。在出现地震灾害时，建筑各构件难以稳定保持协调状态，易出现先后破坏现象、形成抗震薄弱环节。因此，高层框剪结构抗震设计重心在于，通过综合采取各项设计措施，将框架与剪力墙结构延性刚度保持统一状态。
3.1.3平衡结构刚度与承载性能
在高层框剪结构中，剪力墙数量、体积、刚度三者保持正比关系，剪力墙数量越多、刚度与体积越大，以此为诱因导致高层建筑结构自振周期变小，加大了地震能量对整个物体的破坏作用，危害极大。因此，在制定高层框架剪力墙设计方案时，应重点考虑这一问题，综合分析工程信息，在满足工程使用需求、设计要求的前提下，将剪力墙数量与刚度控制在合理范围内。
3.2中板结构设计
从框架结构设计组成要素的角度来分析，梁板结构的设计对于工程结构设计质量以及结构安全性造成了较大影响。因此，在具体的结构设计中，落实梁板结构的优化设计，对于框架结构设计质量的提升效果显著。其中在具体的设计作业实施中，对于梁板结构的设计优化，设计单位可从梁板的规格尺寸控制、跨度控制、梁板中钢筋位置的优化分布方面，进行框架结构的设计。以此提升框架结构的整体性能，同时规避因梁板结构间物理规格设计不合理，结构间应力冲突造成的梁板变形、结构裂缝等安全事故现象。
3.3薄弱层设计
框架剪力墙的薄弱层是框架剪力墙结构竖向不规则引起的，对于框架结构薄弱层的判断，目前PKPM软件对薄弱层的判断并不是完全自动的，设计人员必须根据概念设计的概念结合工程实际对计算模型和数据进行详细分析，找出薄弱层。高层建筑队薄弱层定义一般按三种情况来划分：①刚度不连续；②强度不连续；③竖向抗侧力构件不连续。在建筑设计的时候必须要重视薄弱层的设计。通过提高薄弱层的刚度，以及降低建筑物的层高，通过设计人员对结构内力进行调整以达到提高薄弱层承载力的目的。最后，可以利用计算机来对整个建筑的结构进行计算，这样就能发现承载力不符合要求的薄弱层，之后可以通过改良设计进行补救，再通过反复对比和计算，保证薄弱层的设计效果。
结语
综上所述，框架剪力墙结构具有良好的互补性，兼容了多种性能优势，在工程中展现广阔的应用空间。设计人员必须遵循剪力墙分散布置等要求，全面把握各处设计节点，积极贯彻落实科学的防震抗震技术措施，进一步消除各处抗震薄弱环节，发挥其优势作用。
参考文献
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