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摘要：框架-剪力墙结构是在框架结构中增设一定数量的钢筋混凝土剪力墙，与框架结构形成一个承受建筑主体结构水平力与竖向力的受力体系。近年来，城市高层建筑数量逐年递增，框架-剪力墙结构综合框架结构和剪力墙结构的优点，成为了结构设计师的“宠儿”。
关键词：高层；框架-剪力墙；结构
引言
随着城市建设的飞速发展，地段繁华处的土地成了昂贵的稀缺资源。建筑师们通过增加建筑层数来提高土地利用率，结构设计师则根据建筑的平面布置、高度、所处地理位置、建筑物的重要性来制定一套精打细算的结构受力体系。框架结构传力途径简单，而且建筑布置灵活，能满足建筑功能对较大空间的要求，易于标准化，但当主体层数较高时，框架结构的抗侧刚度不容易满足设计要求，故框架结构的最大适用高度仅为60米；剪力墙结构整体性好、抗侧刚度大、抗震性能好，但很多时候不能满足建筑功能对较大空间的要求，且施工相对麻烦，造价偏贵，但剪力墙结构适用高度提高至140米。为了很好的发挥框架结构及剪力墙结构的优点，规避其缺点，将框架结构与剪力墙结构进行组合，对剪力墙结构进行“改造”，或对框架结构进行“改造”，把部分剪力墙改成框架柱，或者把框架柱抽掉，在相应的位置结合建筑平面要求布置剪力墙，就得到了框架-剪力墙结构。框架-剪力墙结构，既保留了框架结构的优点，也保留了剪力墙结构的优点，调整剪力墙在结构体系中的比例，最大适用高度能提高至130米，充分发挥材料的强度作用，具有较好的技术经济指标，因而被广泛地应用于高层公共建筑中。
1框架剪力墙结构特征
框架剪力墙主要由2个结构体系组成，即框架与剪力墙受力体系，这两个结构体系的受力特点与形变特征存在较大区别。框架主要承受竖向力，框架发生形变时，往往表现为剪切变形；剪力墙也叫抗震墙、抗风墙，因其主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载而得名，当剪力墙发生形变时，往往表现出弯曲变形，因其具有足够的刚度能防止结构剪切破坏。框架剪力墙结构形式在下部楼层剪力墙的位移很小，剪力墙承受大部分水平力，它拉动周边框架按弯曲型曲线变形，而到了上部楼层，剪力墙像悬臂梁端一样位移越来越大，此时框架部分除了负担外荷载和水平力，还承担拉剪力墙的附加水平力。框架与剪力墙在刚性楼板的联系下相互作用与共同影响，使得建筑物更加的稳固。
2.根据《高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010》框架-剪力墙结构常见的形式有以下几种：
1）框架与剪力墙分开设置，。
2）在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙，俗称带边框剪力墙。
3）在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙。
4）上述两种或三种形式的混合。
3、框架-剪力墙的结构平面布置要点
框架—剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系，抗震设计时两主轴方向均应布置剪力墙，且两个主轴方向的刚度和承载力宜相差不多，主体构件连接不能采用铰接，以保证其结构的多道防线。故框架剪力墙结构中剪力墙的布置宜按照“均匀、对称、分散、周边”这几个原则来布置。具体设计时剪力墙的布置、框架的布置应注意如下几点：
1）剪力墙的布置位置是设计框架-剪力墙结构的第一步。楼电梯间、建筑的四角、平面形状变化较大、平面形状凹凸较大的端部以及荷载较大的部位是设计师经常布置剪力墙的位置。楼电梯处布置剪力墙一方面可以利用剪力墙承受较大的竖向力的能力，可以避免在该部位设置截面尺寸过大的柱，另一方面此处楼板不连续，侧向刚度变弱，布置的剪力墙可以将其补强，还有就是剪力墙充当其维护结构，不占建筑额外的使用面积；建筑物的四角布置剪力墙能够很好的控制建筑物的位移，增强边角刚度，减少扭转效应；而在平面形状变化较大的地方或者平面形状凹凸较大时，在突出部分的端部布置剪力墙，可以更好的抵抗地震或风荷载水平力作用下整体扭转而发生的剪切破坏。
2）剪力墙的形式宜选用L形、T形和[形，尽量减少一字墙的布置。单片剪力墙长度不宜大于8m，每段剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总剪力的30%。这里就要求我们布置剪力墙时均匀布置，避免因某单一剪力墙破坏出现整体破坏。剪力墙的厚度至少为160mm，其余视层高、抗震等级以及轴压比等条件加厚墙体，以此保证墙体自身稳定性。剪力墙宜全高贯通建筑物，宜避免刚度突变，上下洞口对其布置，且洞口两侧应设置边缘构件加强配筋。
3）剪力墙的布置间距还要满足我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中有关的规定，横向剪力墙沿长方向的间距要求为：（1）对于现浇楼盖，非抗震设计时，取5.0B（剪力墙之间的楼盖宽度（m）），60m两者的较小值；抗震设防烈度6度、7度时，取4.0B，50m两者的较小值；抗震设防烈度8度时取3.0B，40m两者的较小值；抗震设防烈度9度时取2.0B，30两者的较小值。
（2）对于装配整体式楼盖（楼盖的现浇层应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第3.6.2条的有关规定），非抗震设计时，取3.5B，50m两者的较小值；抗震设防烈度6度、7度时，取3.0B，40m两者的较小值；抗震设防烈度8度时取2.5B，30m两者的较小值。而根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版），框架-剪力墙结构，剪力墙之间楼盖的长宽比的规定为：现浇楼、屋盖或叠合楼、屋盖，抗震设防烈度6、7度时为4，抗震设防烈度8度时为3，抗震设防烈度9度时为2；装配整体式楼、屋盖，抗震设防烈度6、7度时为3，抗震设防烈度8度时为2，抗震设防烈度9度时不宜采用。
4）框架-剪力墙结构中的框架也应满足一个条件：对应于地震作用标准值且未经调整的各层（或某一段内各层）框架承担的地震总剪力大于0.2倍地震作用标准值的结构底层总剪力（Vo），若不满足，则各层总剪力要调整至0.2Vo或者1.5倍不调整的的各层框架承担的地震总剪力中的最小值；这样调整是为了提高第二道防线的安全储备，不至于在剪力墙开裂刚度降低的情况下，部分地震水平力传过来使结构破坏。
4框架、-剪力墙结构中剪力墙和框架柱所占比例对整体结构的影响
因框架-剪力墙结构是两种结构体系的结合，所以在工程设计实例中，确定各结构体系的占比很关键。这里我们以规定水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩（Mc）占总地震倾覆力矩（Mo）的比值来衡量此结构是偏框架还是偏剪力墙，或者是不是真正的框架-剪力墙结构。
1）Mc/Mo小于等于10%时，我们把这种结构看成剪力墙结构，按剪力墙结构设计，仅有的一点框架套框架-剪力墙结构设计。
2）Mc/Mo大于10%小于等于50%的时候，我们就按框架-剪力墙结构设计。
3）Mc/Mo大于50%小于等于80%的时候，我们按框架-剪力墙结构设计，但是框架部分的抗震等级和轴压比宜按框架结构设计，适用高度相对框架结构适当增加。
4）Mc/Mo大于于80%的时候，我们按框架-剪力墙结构设计，但是适用高度，抗震等级及轴压比按框架结构的规定采用。
根据以上规定，我们才能定义构件的抗震等级，确定构件的抗震构造措施。
5、框架-剪力墙结构的构造措施
1）抗震设计时，框架-剪力墙结构中的剪力墙配筋率至少为0.25%，相比普通剪力墙结构中剪力墙的最小配筋率0.2%有所提高。
2）带边框剪力墙的墙体水平筋应全部锚入两端柱子，并不小于对应抗震等级的锚固长度。边框柱应符合框架柱构造配筋规定；剪力墙底部加强部位边框柱的箍筋宜沿全高加密；当带边框剪力墙上的洞口紧邻边框柱时，边框柱的箍筋宜沿全高加密。
6、设计框架-剪力墙结构容易出现的一些问题
在对框架-剪力墙的设计过程中，需要充分考虑到剪力墙在转折以及边缘部分所产生的结构应力的影响，在构件的平面布置和建模中，有效结合工程具体的情况，可以与建筑专业协商，处理不规则的平面形状，尽量避免异形，避免一段墙肢出现多个转折，通过这种方式最大限度上降低剪力墙边缘钢筋的过度消耗。
框架-剪力墙结构设计中还容易出现连梁超筋的问题。连梁对剪切变形很敏感，连梁设计应该保证其强剪弱弯，提高延性来推迟剪切破坏。在实际操作中，我们可以先对连梁的刚度进行折减，在地震作用效应计算时，折减系数不宜小于0.5，风荷载作用下，折减系数不宜小于0.8；也可以将连梁截面高度减少或者增加连梁跨度，降低其线刚度，减少作用力对其影响。若前面两种方法调整下来，连梁还超筋，我们就需要提高连梁自身的抵抗作用力能力，如提高混凝土强度等级，加宽剪力墙及连梁宽度，或者加高连梁高度。经过反复试算，找到合适的连梁截面及连梁配筋。最后我们还要加强连梁的配筋构造措施，如连梁纵向钢筋深入墙肢内不应小于抗震锚固长度，且不小于600mm；连梁的箍筋按框架梁加密区要求全长加密；顶层连梁纵向水平钢筋深入墙肢的范围也应配置加密箍筋；连梁两侧的腰筋的总配筋率不应小于0.3%，腰筋直径不小于8mm，间距不大于200mm.
结语
高层建筑主体结构复杂多变，施工作业风险高，而框架-剪力墙结构施工技术的广泛应用，不仅有效解决了施工难度大、混凝土浇筑困难的实际问题，而且竣工后的建筑主体结构具有良好的抗震性能。随着此种结构形式的广泛应用，设计单位和施工单位积累不少工程实例的经验，不断对框架-剪力墙结构设计及施工技术进行优化与创新，进而为社会建造出更多的高质量工程。
参考文献：
[1]高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ-3-2010
[2]建筑抗震设计规范 GB 50011-2010（2016年版）
[3]混凝土结构设计规范 GB 50010-2010（2015年版）