框剪结构剪力墙合理数量的确定
RC 框—剪结构剪力墙合理数量的确定
陈烈火 杨建明
（厦门中福元建筑设计研究院，厦门，361009）
提 要：剪力墙是框一剪结构的主要的抗侧力构件．本文根据框架与剪力墙协调作用、层间位移的限值推导出框一剪结构剪力墙数量的简化确定方法，以供工程设计时参考。 关键词：RC 框－剪结构、剪力墙数量、协调工作变形、地震力、风荷载。
一、前言
RC 框剪结构是高层最常见的结构体系之一，整体变形呈剪弯型；就水平剪力而言剪力墙承担了几乎80%的水平剪力；就顶点位移而言，框剪结构刚度特征值λ＝1.5～2.0时，水平荷载作用下的结构顶点位移约为对应结构中的剪力墙单独承受水平荷载作用下的位移的
40～55%[1]
。而相同受力条件的框剪结构即使剪力墙刚度增加1倍其顶点位移比值及层间位
移比值的减少也仅13～19％；而剪力墙刚度增加1倍，地震力增大20％左右[2]
。剪力墙多了则不经济，少了则影响结构安全，因此剪力墙数量的确定是框剪结构设计的重要环节。
以往的剪力墙数量的估算大多数以剪力墙的顶点位移或剪力墙所承担的首层剪力来估算框剪结构的剪力墙数量；作为剪弯型变形的框剪结构的最大层间变形往往出现在(1/3～2/3)H （H 为结构总高度）范围的楼层。因此本文引入协调变形工作原理，取最接近最大层间变形处（0.5～0.6H ）的楼层的框架抗侧刚度作为框架平均抗侧刚度估算综合框架抗推刚度参与整体协调变形计算，再由变形限值条件反算剪力墙的数量，同时引入风荷载和地震作用的首层剪力比对估算得到的剪力墙数量进行调整；这样使得估算值与计算机计算值更为接近，以达到更为经济安全的目的。下面我们逐步介绍计算过程。
二、估算框架综合抗推刚度C f ：
取0.5～0.6H （H 为结构总高度）处的楼层框架抗侧刚度为D ；在计算调整系数α时假定层高为h ，梁高/12()b h l l =为框架梁柱网跨度、梁宽/2.5b b b h =，A γ为楼层面容重，G E 为总重力荷载代表值，G E
≥H/2
为0.5H 以上重力荷载代表值，柱截面面积Ac ，且柱子为方柱，
柱截面边长为a ，柱轴压比限值为μc ＝0.85，；楼层建筑建筑面积为Az 。以下是公式的推导：
梁线刚度：33//12 1.607b b b b b b b K E I l E b h l E l -6
?10===
由轴压比控制的柱截面尺寸：
a =柱线刚度：443//12/34.68c c c c c K E I h E a h l E h 22A γH === 系数K ：
333442 1.60734.68 1.11522b
b b
c b c c c K K E l E h E E h K K l l
-6-4A A ??10??10K γH γH ====∑
中柱抗侧刚度调整系数α：
3
3
1.11522 1.115b c b c K E E h K l E E h
-422-4A ?10α?γH ?10==++ 由于强柱弱梁时，K 值一般在0.3～0.5之间，α＝0.13～0.2 ；设梁柱刚度比为i ，则取
下列α值估算框架位移是可靠的：强梁弱柱( i ≥5)时，取α=0.7；强柱弱梁( i <0.5)时，取α
=0.2；过渡区间(0.5
因此可以取K=0.5，则有:3/(2)/2.5 4.6/b c K K K E E h l -522A α?10γH =+≈= 单柱抗推刚度：
3432322
12 4.612 1.634.68b c c b c E E h l l D E h l E h h h
-522A -5
22A ?10γH αK ???10γH === 式中2l 为单柱承载面积，l 为计算方向的两跨平均跨度；设l 为计算方向的平均跨度，
体型长向有m 排柱网、短向有n 行柱网，则楼层框架平均抗推刚度为：
2
0.51.61Z b
A l m N D E h n N -5?10??+=-实
柱网点
………………………………………（1-1）
由单根柱到全部柱的刚度计算的叠加采用(0.5)/(1)Z m n A l +-代替i i A l ∑，是考虑了边柱按
中柱计算时α的取值增大了近25％，且边角柱实际采用柱截面通长小于中柱，以及不同跨
度和平均跨度计算存在的差值，经过多次对不同平面布置的结构进行计算机计算得到的该经验公式。式中N 实为实际布置的柱数，N 柱网点为柱网轴线交点数（即可布置柱子的柱网点数），N N 实柱网点/在没有进行初步布置前可以按5/6计入计算。
则框架综合抗推刚度Cf ：
/f C Dh DH N == （式中N 为层数）…………………………………………（1-2）
三、计算框剪刚度特征值λ[4]
：
关于框剪结构在不同的条件的刚度特征值λ，[文4]已作详细的计算，概要如下： 假定系数：()
0.55
0.45/f E C G βφH =……………………………………………………（1-3）
式中φ是由设防烈度、层间位移角限值、地震力放大系数、设计地震分组和场地类别等地震计算控制条件共同确定，可查表1得到。
则系数β和框剪结构刚度特征值λ有着一一对应关系，可由表2查得λ。此时λ取值宜1.15≤λ≤2.4,下限值是为了使剪力墙刚度不致过大，上限值是为了满足剪力墙承受得地震力倾覆力矩不小于结构总地震倾覆力矩的50%。
由λ=22/w f EI H C λ=
即2
2
/w f EI H C λ≥………………………………………………………………（1-4）
四、地震力作用下剪力墙数量的估算：
取22/w f EI H C λ=，假定0.5～6H 处楼层剪力墙的基本厚度bw 和砼强度等级后，便可按下式进行初算每个方向上需要的剪力墙长度：
w L = …………………………………………………………………（1-5）
式中系数ψ是考虑：组合剪力墙（L 、[、工、口形）的综合刚度大于将其某向高度叠加而得到的一字形剪力墙刚度，而设置的折减系数；按翼缘宽为7bw 的工形墙肢计算得到的腹板高度作为需要布置的墙肢总长度与按一字形计算得到的剪力墙长度比约为0.7～0.9，工程初步设计时可取ψ=0.85。
五、风荷载作用下的剪力墙长度调整：
沿海地区的基本风压较大，风荷载常常控制了高层的弱轴(结构体形短向)层间位移角。估算时，应比较风荷载和地震作用的底层剪力值，如果风荷载下的底层剪力值大于地震作用下的底层剪力，前述计算得到的剪力墙长度应按底层剪力值比δ＝Vw /Ve 调整为Lws 。 0.91max ==[/)]E E g E V G T T G αα……………………………………………………………
（1-6） 0w z s z V BH w βμμ=………………………………………………………………………（1-7） (/)W E Lws Lw V V Lw =δ=………………………………………………………………（1-8）
式1-6～8中，B 为0.5～0.6H 处风荷载作用宽度，T1可按0.04s/m 或0.12s/层计算，
βz 可按1.25计入；其余参数查《抗震规范》和《荷载规范》表格使用。
每平方重量按16kN/m 2
估算——前述建筑平面长、宽和纵横向柱网点列数均为加权求和值；该楼所处场地的地震设防烈度为7度，设计基本加速度值为0.15g ，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组。查表1得，φ＝0.168。取第9层计算，混凝土强度等级初定为梁C30、柱墙C35，剪力墙厚度初定为0.2m 。为便于与弱轴风荷载比较取，弱轴向（短向、Y 向）作为计算方向：
1、 计算y 向地震作用下剪力墙的合理数量：
计算框架刚度：
220.535060.5101.6 1.614.83(/)1(56.45/18) 3.28118Z b A l m N Dy E kN m h n N -5-574?12.5/2.28?10???10?3.0?10???10++===--实柱网点14.83(/)46.52(/)f H
C Dh Dy KN m kN m N
44?
?3.136?10?10==== 计算β:
3501816100800E G kN kN ==G G
()
0.55
0.45446.5210/100800 2.392β0.168?56.45??==
查表2得λ=1.00,取λ=1.15。
则，22222/56.4546.52/11.2()w f EI H C kN m 48λ??101.15?10?===
0.8511.0ws L m ?=
2、风荷载作用下剪力墙长度调整计算：
0.9==[0.35/(180.12)]0.121008002351E E V G KN α???=
026.556.45 1.25 1.3 2.120.84123w z s z V BH w KN βμμ?????===
(/)(4123/2351)11.019.25W E Lws V V Lw m ==?=
初步布置中考虑了转角开窗剪力墙刚度的消弱、中下部分框架连接刚度较差和结构的整体性，所以适当加长了1、8轴下墙肢长度，多地布置了A 轴y 向剪力墙和4、5轴的楼梯间y 向剪力墙，以及考虑构造而增大了电梯间墙厚增大为0.25m 。
Y 向初步布置长度： 1.7 3.3 3.4 2.2w L m ?+++＝（）2+1.7＝22.9 X 向初步布置长度： 1.6 1.9w L m ?+＝（）2+4.2+2.2＝13.4
如果将4、5轴的楼梯间Y 向墙肢长度3.4m 减小到1.6m ，共减小3.6m ，约布置19.3m 。
调整后计算位移如下表：
这说明按上述估算得到的剪力墙长度是满足安全要求的，同时也非常经济；当然如果从概念上讲，减短4、5轴梯间墙肢长度不如在肢长中间开洞的效果好。
五、结论：
1、本文计算RC 框－剪结构合理的剪力墙数量的步骤为：①用式1-1楼层框架平均抗侧刚度D ，代入式1-2计算框架刚度→②根据条件查表1得到参数φ值，代入式1-3计算参数β→③由β查表2得到框剪结构刚度特征值λ，代入式1-4计算所需剪力墙总刚度EIw →④根据设计条件初定墙厚，代入式1-5得到地震作用下单方向所需的剪力墙长度Lws →⑤根据风荷载/地震作用的首层剪力比值调整弱轴方向剪力墙长度。
2、本文计算方法中考虑了框架和剪力墙协调工作，较首层剪力法和顶点位移法估算结果更小；同时考虑了风荷载作用，使得剪力墙数量计算一次到位。既保证结构安全经济，又提高了设计效率。 综上所述，采用本文计算方法确定框—剪结构合理的剪力墙数量是较为准确的，可用于工程初步设计。
参靠文献:
[1] 蔡隆俊,《框——剪结构抗震剪力墙数量的确定》，广东土木与建筑，2000年第6期；
[2] 刘香、刘书智,《框架——剪力墙结构中剪力墙数量的近似计算》，包头钢铁学院报，1996年12月； [3] 颜永弟,《框架和框架-剪力墙结构侧移估算》，重庆建筑大学学报，1997年12月；
[4] 李国胜,《简明高层钢筋混凝土结构设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2002年3月。
部分框支剪力墙结构
部分框支剪力墙结构 一、结构布置 1. 底部转换层的设置高度 研究得出，底部转换层位置越高，转换层上、下刚度突变越大，转换层上、下内力传递途径的突变越加剧，落地剪力墙或筒体易出现受弯裂缝，而使框支柱内力增大，转换层上部附近墙体易破坏，因此，转换层越高，对抗震越不利，因此规定9度区不应采用此结构。 “高规”第10.2.2条规定：对部分框支剪力墙结构，转换层设置高度8度时不宜超过3层，7度时不宜超过5层，6度时可适当提高。 对于底部带核心筒的转换层框架核心筒结构和外框为密柱框架的筒中筒结构，由于其转换层上、下的刚度突变不明显，转换层上、下层内力传递途径突变的程度也小于框支剪力墙结构，转换层的高度对这两种结构影响不如框支剪力墙结构严重，因此，对这两种结构的转换层位置，可比框支剪力墙结构适当提高。但当底部带转换层的筒中筒结构外筒由剪力墙组成的壁式框架时，其转换层上、下层的刚度突变及内力传递途径程度与框支剪力墙结构相近，因此，其设置高度限制同框支剪力墙结构。 2. 转换层上、下刚度突变的控制 带转换层结构应使转换层下部结构的抗侧刚度接近转换层上部邻近结构的抗侧刚度，不发生明显的刚度突变，不应使转换层下部结构成为柔软层，因底部柔软层房屋在大地震中的倒塌十分普遍。 转换层上部结构的侧向刚度与下部结构的侧向刚度比应符合下列规定： 1） 底部大空间为1层时，可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示，γ宜接近1，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时γ不应大于2，γ可按下列公式计算 2 11122h h A G A G ?=γ……………………………………(1) ci i wi i A C A A += (i=1.2)……………………(2) 2)(5.2i ci i h h C = (i=1.2)……………………(3) 式中：1G 、2G ——底层和转换层上层的混凝土剪变模量 1A 、2A ——底层和转换层上层的折算抗剪截面面积，可按（2）式计算。
框剪结构剪力墙合理数量的确定
RC 框—剪结构剪力墙合理数量的确定 陈烈火 杨建明 （厦门中福元建筑设计研究院，厦门，361009） 提 要：剪力墙是框一剪结构的主要的抗侧力构件．本文根据框架与剪力墙协调作用、层间位移的限值推导出框一剪结构剪力墙数量的简化确定方法，以供工程设计时参考。 关键词：RC 框－剪结构、剪力墙数量、协调工作变形、地震力、风荷载。 一、前言 RC 框剪结构是高层最常见的结构体系之一，整体变形呈剪弯型；就水平剪力而言剪力墙承担了几乎80%的水平剪力；就顶点位移而言，框剪结构刚度特征值λ＝1.5～2.0时，水平荷载作用下的结构顶点位移约为对应结构中的剪力墙单独承受水平荷载作用下的位移的 40～55%[1] 。而相同受力条件的框剪结构即使剪力墙刚度增加1倍其顶点位移比值及层间位 移比值的减少也仅13～19％；而剪力墙刚度增加1倍，地震力增大20％左右[2] 。剪力墙多了则不经济，少了则影响结构安全，因此剪力墙数量的确定是框剪结构设计的重要环节。 以往的剪力墙数量的估算大多数以剪力墙的顶点位移或剪力墙所承担的首层剪力来估算框剪结构的剪力墙数量；作为剪弯型变形的框剪结构的最大层间变形往往出现在(1/3～2/3)H （H 为结构总高度）范围的楼层。因此本文引入协调变形工作原理，取最接近最大层间变形处（0.5～0.6H ）的楼层的框架抗侧刚度作为框架平均抗侧刚度估算综合框架抗推刚度参与整体协调变形计算，再由变形限值条件反算剪力墙的数量，同时引入风荷载和地震作用的首层剪力比对估算得到的剪力墙数量进行调整；这样使得估算值与计算机计算值更为接近，以达到更为经济安全的目的。下面我们逐步介绍计算过程。 二、估算框架综合抗推刚度C f ： 取0.5～0.6H （H 为结构总高度）处的楼层框架抗侧刚度为D ；在计算调整系数α时假定层高为h ，梁高/12()b h l l =为框架梁柱网跨度、梁宽/2.5b b b h =，A γ为楼层面容重，G E 为总重力荷载代表值，G E ≥H/2 为0.5H 以上重力荷载代表值，柱截面面积Ac ，且柱子为方柱， 柱截面边长为a ，柱轴压比限值为μc ＝0.85，；楼层建筑建筑面积为Az 。以下是公式的推导： 梁线刚度：33//12 1.607b b b b b b b K E I l E b h l E l -6 ?10=== 由轴压比控制的柱截面尺寸： a =柱线刚度：443//12/34.68c c c c c K E I h E a h l E h 22A γH === 系数K ： 333442 1.60734.68 1.11522b b b c b c c c K K E l E h E E h K K l l -6-4A A ??10??10K γH γH ====∑ 中柱抗侧刚度调整系数α： 3 3 1.11522 1.115b c b c K E E h K l E E h -422-4A ?10α?γH ?10==++ 由于强柱弱梁时，K 值一般在0.3～0.5之间，α＝0.13～0.2 ；设梁柱刚度比为i ，则取
剪力墙布置问题的15个经典答疑
剪力墙布置问题的15个经典答疑 关于剪力墙布置问题的15个经典答疑！ 工程平台昨天来源：筑龙论坛版权归原作者所有 剪力墙布置原则有哪些？ (1) 缝凸角必布墙，楼梯、电梯必布墙，墙墙宜对直联合。 (2) 剪力墙间距：6度、7度宜6~8米，8度宜3~5米。 (3) 剪力墙形状宜双向且简单，优先L形、T形，其次用一字形、C形，偶尔用工形、Z形； (4) 凡是约束边缘构件不能做成高规图7.2.15样式的墙肢都应该尽量少用。 (5) 多用普通剪力墙，少用甚至不用短肢剪力墙。 剪力墙混凝土等级的经验取值是多少？ (1) 对于6、7度设防地区，一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C60，30层C50，20层C40。 (2) 对于8度设防地区或基本风压大于0.8的地区，，一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C50，30层C40，2 0层C35。 剪力墙厚度和长度的经验取值是多少？ (1) 剪力墙厚度h与楼层数n关系：6度为h=8n，7度为h=10n，8度为h=12~15n，且h≥200mm。 (2) 剪力墙长度L：不超过30层的建筑，6、7度剪力墙长度较短，一般为8.5~12h；8度区剪力墙长度较长，一般为1 2~20h。 是否所有的剪力墙墙段长度都不能大于8米？ (1) 一般来说，在一个结构平面中，剪力墙的长度不宜相差过大，通常要求最长剪力墙与多数剪力墙长度相比不应大于 2.5。单片剪力墙长度一般不宜大于8米，否则其将吸收过大的地震力，在地震时将首先破坏，对抗震是十分不利的。 (2) 当剪力墙围合成筒体时，各片之间互相作用形成一个空间整体，其抗侧刚度和抗侧能力均大幅度提高，因此筒体墙
剪力墙的布置方法(很好)
布置一个7度（0.10g）60多米的住宅，特把剪力墙布置方法总结如下： 剪力墙布置，宏观上： 尽量均匀，外围。一般经验长度（若200厚）在1.7~2m之间，抗震设防烈度越大，墙长也越长。剪力墙一般布置成L型，半回子型或带端柱。布置时，应遵循房间的四个角一样“壮”墙之间最大间距，6读区6-8m，7度区5-6m。原则上：少布置奇形怪状的墙，否则边缘构件多，不经济，多布置L型、T 型、半回字型的墙。 原因剖析：周期比，位移比，剪重比、刚度比等都与变形有关，当变形控制了，这些指标都容易满足。结构布置在外围，刚度大（包括抗扭刚度），如果布置在外围又均匀，则变形小。 细节上： 1.有时候，层数20层左右，6，7度区在中间位置墙最大间距可以定位6-8m，可是，此处若梁的支座（墙）刚度不是很大，还是要在梁跨之间加片墙好，中间那么大范围荷载都会传到那个端部应力水平很高，梁的刚度也很大，如图（1）所示（画圆圈部分）： 2.实际中墙肢往往有些不会是L型，T型、半回子型，会加些翼缘，看起来奇形怪状，此时，经济上的矛盾退为次要矛盾。一般外围拐角处（变形大）要加翼缘，有时候就有了2个翼缘，有时候，在梁受力较大的部位，也要加个翼缘或端柱，方便钢筋锚固。如图（2）~（3）所示： 拐角处变形大，需要有墙（翼缘），本质是需要刚度，减小变形，若原先布置的L型、T型能提供该方向上的刚度，则在拐角处则可以不加翼缘，如图（4）所示：
若拐角长度不大，比如200-300mm，可以加翼缘或者假设一个端柱来方便提供拐角方向刚度，也方便钢筋锚固，如图（5）所示： 一般来说，首先应满足"桌子的四个角一样壮"，即先尽量均匀布置L型、T 型墙肢，再考虑外围拐角处加翼缘、锚固需要加翼缘，如图（6）所示 3.加了翼缘后（200厚，翼缘一般700长），若建筑允许700长翼缘还可以加长，该值在300mm左右，一般在结构外围，可以加长，方便防水，外围刚度也大，内部则没需要，如图（7）所示： 有些部位，受力教小，比如阳台处（图8）、楼梯处（图10）不需要加翼缘当2个拐角处长度不大时，若在拐角处分别布置剪力墙造成墙重叠或梁长过短，可拉成一片长墙，如图（11）所示： 墙长，要根据梁的搭接位置调整，也要根据SATWE计算结果调整。 4.楼梯间、电梯间此部位的墙肢一般比较多，多为半回字型或长墙，可以最后布置，根据其他房间的墙位置最后布置。电梯井出口左右两边一般为不开洞的墙，因为楼板中断，应力集中，需要形成一个筒体，如图（12）所示：总结： 尽量让“桌子的四个角”一样壮，再满足锚固和减小拐角变形的前提下，减小翼缘的个数。外围、均匀，稀疏一些、外墙长一些，控制墙肢的形状
框架、框剪、框支的区别
框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为，在下部楼层，剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反，剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形，框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力，所以，上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力。 框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙体系.部分剪力墙应落地. 一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。 框支－剪力墙结构抗震性能差，造价高，应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要，有时结构设计又不可避免此种结构型式，对此应采取措施积极改善其抗震性能，尽可能减少材料消耗，以降低工程造价。 剪力墙结构
目录 编辑本段 剪力墙结构(shearwall structure）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，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用，所以，购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。 编辑本段 原理 剪力墙结构。钢筋混凝土的墙体构成的承重体系。剪力墙结构指的是竖向的钢筋凝土墙板，水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上，这样构成的一个体系，叫剪力墙结构。为什么叫剪力墙结构，其实楼越高，风荷载对它的推动越大，那么风的推动叫水平方向的推动，如房子，下面的是有约束的，上面的风一
剪力墙结构设计注意要点
剪力墙结构设计要点 整体规定 ◆A级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为150、140、120、100、60m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为130、120、100、80m，9度抗震时不宜采用 A级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度、8度抗震时，将本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 9度抗震时，应专门研究 （说明：房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度） ◆B级高度乙类、丙类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 全部落地剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为180、170、150、130m 部分框支剪力墙——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为150、140、120、100m B级高度甲类高层建筑的剪力墙结构最大适用高度： 6度、7度抗震时，按本地区设防烈度提高一级后，按乙类、丙类建筑采用 8度抗震时，应专门研究 ◆结构的最大高宽比： A级高度——非抗震、6度、7度、8度、9度抗震时，分别为6、6、6、5、4 B级高度——非抗震、6度、7度、8度抗震时，分别为8、7、7、6 ◆质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响； 其他情况，应计算单向水平地震作用的扭转影响
◆考虑非承重墙的刚度影响，结构自振周期折减系数取值0.9～1.0 ◆平面规则检查，需满足： 扭转：A级高度—— B级高度、混合结构高层、复杂高层—— 楼板：有效楼板宽≥该层楼板典型宽度的50％ 开洞面积≤该层楼面面积的30％ 无较大的楼层错层 凹凸：平面凹进的一侧尺寸≤相应投影方向总尺寸的30％ ◆竖向规则检查，需满足： 侧向刚度： 除顶层外，局部收进的水平向尺寸≤相邻下一层的25％ 楼层承载力：A级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（宜）≥相邻上一层的80％ 薄弱层抗侧力结构的受剪承载力（应）≥相邻上一层的65％ B级高度——抗侧力结构的层间受剪承载力（应）≥相邻上一层的75％ （说明：楼层层间抗侧力结构受剪承载力指在所考虑的水平地震作用方向，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和） 竖向连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力不得由水平转换构件（梁等）向下传递 ◆水平位移验算： 多遇地震作用下的最大层间位移角≤ 罕遇地震作用下的薄弱层层间弹塑性位移角≤1/120 ◆舒适度要求： 高度超过150m的高层建筑，按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点的最
高层建筑工程的框支剪力墙结构设计
高层建筑工程的框支剪力墙结构设计 发表时间：2019-06-26T10:49:24.790Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：樊越 [导读] 本文对高层建筑工程的框支剪力墙结构进行设计上的解析，采用分析建筑实例的方式增加结构设计的论述合理性。 方舟国际设计有限公司 摘要：本文对高层建筑工程的框支剪力墙结构进行设计上的解析，采用分析建筑实例的方式增加结构设计的论述合理性。其次对框支剪力墙的设计以及措施要点进行重点论述，主要集中在各项设计指标的规格确定上。最后解析了结构上的措施落实方法与相关要求，仅供专业人士的参考与借鉴。 关键词：高层建筑；框支剪力墙；结构设计 我国经济社会的不断发展，让建筑行业的建设水平要求不断增长。因此为了让这些要求得到更为良好的满足，建筑结构上设计方法应得到更为实际的优化，或是依据建设工程的实际情况对采用的设计方式进行甄选。当前建筑行业中经常出现现象是上下空间布置上的转换，与常规的建筑结构设计存在较大不同，因此延伸出了结构转换层的设计。 1 工程概况介绍 某高层建筑工程的建筑面积大概为 25000m2，建筑高度为 93m 左右，共 30 层，其中地下 2 层，地上 28 层。地下每层 4m，地上 1~3层是作为商业建筑，高度为 4.1m，其余为住宅建筑，高度为每层 3m。为能够同时商业区和住宅区的要求，采用的是部分框支剪力墙结构，在三层的顶部使用的是梁板式转换构件来进行非落地式剪力墙内力的传递。此处的抗震设防烈度是Ⅵ度第一组，拟建Ⅱ类场地，特征周期是 0.35s，基本地震加速度 0.05g。根据相关规定的要求：框支梁抗震等级一级，框支柱的抗震等级为一级，非底部加强区剪力墙的抗震等级三级，底部加强区剪力墙抗震等级一级。其中，底部加强区的范围是地下室的地板到转换层上两层。 2 结构的概念设计以及布置 2.1确定结构相关指数规格 在此项工程中，地下室的顶板的厚度是 200mm，使用的是双层双向的配筋，对于每层每个方向的配筋率控制在 0.25%以上。因为此工程中地下室整体的刚度在相邻的上部楼层刚度的两倍以上，达到了其作为上部结构的嵌固位置的要求。另外，为加强地下室顶板的刚度，所采用的是现浇梁板的结构，转换层使用梁板式结构，厚度为 200mm，每层每方向的配筋率在 0.25%以上。在楼板里的钢筋需要锚固在墙体活着边梁里。筒体外围的楼板和落地式的剪力墙应该减少开洞数量，在比较大的洞口和楼板的边缘都应该设置边梁，此处边梁的截面应该至少为板厚的两倍，全截面的纵向的钢筋的配筋率应该在 1.0%以上。除此之外，以转换层为标准，其上下两层的楼板也都应该进行加强处理，大概板厚 150mm，且为双层双向配筋。 2.2 确定转换层的措施力度 带转换层的结构比较复杂，因此在此采用的是梁板式的转换构件，其传力途径和受力都比较明确。转换层的楼板厚度取 200mm。每层每方向的配筋率在 0.25%以上以提高达到非落地式剪力墙的内力传递的可靠性的目的和效果。相关规定显示，楼层的侧向刚度和等效侧向刚度二者共同决定了转换层的上下刚度比。其楼层的侧向刚度应比相邻的上部楼层的此项数值的 60% 还要大。此数值若是太小，那么转换层的上层的墙体比较容易被破坏；若是太大，则转换层形成薄弱层的概率就会增大很多。其等效侧向刚度最好无限的趋向于1。 3建筑工程之中设计剪力墙结构中应该关注的重点 3.1合理设计剪重比 在抗震设计比中，剪重比是一个非常重要的参数，在高层建筑框支剪力墙结构的设计中更是如此。剪重比是否合理、规范，对剪力墙来说具有十分重要的意义。如果剪力墙结构的设计周期比较长，它将会受到地面位移及加速度变化的破坏，而传统的振型分解法又难以作出准确的计算。由于地震影响系数往往波动很大而且下降较快，在长期的作用下给选值增加了难度，由此计算出来的结构效应可能不符合实际情况。因此，在建筑框支剪力墙结构设计中，必须要与各楼层水平地震力确定其最小值，满足了该最小值才能符合安全方面的要求。如果满足不了，则应进行及时的调整。 3.2刚重比设计 刚重比设计与剪力墙结构的整体稳定性息息相关，刚重比是结构刚度与重力荷载之比，也是重力二阶效的主要参数。在建筑框支剪力墙结构设计中必须要重视刚重比的设计，使其满足建筑结构设计的相关要求。如果出现设计不合格的情况，有可能会引起结构失稳甚至倒塌。此外，在计算建筑框支剪力墙结构的时候应符合相关规定，结合工程实际对每层刚重比进行设计。 4结构计算和分析 计算环节开始之前，应对框支剪力墙结构设计上的相关指数要求进行了解，然后再依据建筑的实际状况对部分框支剪力墙的机构内力进行设计，首先是将一级框的支柱地震作用产生乘以1.5倍系数，然后将一级框支柱的上部与底层柱的剪力与弯矩设计值乘1.1倍系数；与转换层相连接的一级框支柱上部与底层柱的下截面弯矩组合数值乘1.5倍系数；框支和框架的地震倾覆力矩应设置应低于总构造承受的二分之一。 为了保障楼层之间的稳定性，应在每个楼层都设置10根或是10根以上的楼层框支柱，转换层数量超过2层时，每一层的框支柱剪力应为结构基底与剪力的30%，一级落地的剪力墙底部加强区弯矩设计数值应得到专业人士的注意，应是墙底截面地震作用组合的弯矩数值的1.5倍。 此次工程的结构分析软件使用的是PMSAP2 和 SATWE，先计算建筑的整体内力位移，然后对受力情况较为复杂的转换梁进行无限元应力进行分析，校正核算配筋的使用数量。其次是进行一系列的计算与校验，让结构中的弹性时程结果得到分析，发现楼层的位移曲线平缓且没有发现突变问题，也就是说整体结构较为稳固，不存在薄弱的地方。此工程对于抗侧移的刚度方法使用正确，并且较为有效。 5加强结构抗震措施 高层建筑中的转换层构成都较为复杂，因此为了加强转换层的稳定性，针对关键部位，专业技术人士都会采用一些技术措施进行加强处理。底部的加强层与相邻的上层设约束边缘的构件等部位应得到严格的箍筋、拉筋、纵筋控制，同时让这些节点的最小配筋率可以达到
框架剪力墙和框支剪力墙
框架剪力墙和框支剪力墙，还有纯剪力墙结构、框架结构，这些都是设计上为了表现不同的建筑形式而灵活采用的结构。一般来说，是由于抗侧向力的不同而采用不同的形式，抗侧向力由大到小一般为剪力墙结构、框支剪力墙、框架剪力墙、框架结构。从另一方面来说，即从房间分割的灵活布置方面，框架结构更灵活，而剪力墙结构不好分割房间，框架剪力墙和框支剪力墙正处于两者之间。框支剪力墙就是为了利用下部几层的空间，能够灵活分割，或者是采用大空间，而采用框架的形式，然后采用转换层将框架结构转换成剪力墙结构，以使建筑能够抵抗水平侧向力，从而突破高度的限制；而框架剪力墙从下到上都是框架和剪力墙两种形式的结合，一般是利用电梯井或楼梯井作为剪力墙，外部采用框架形式。如果再变换一下，外墙也采用剪力墙的形式，就成了筒体结构了。 框架结构：以混凝土梁柱组成的框架来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 剪力墙结构：以混凝土剪力墙来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 框架-剪力墙结构：以混凝土梁柱组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 框架-核心筒结构：以内部设置混凝土筒体，外围周圈设置框架，来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。（筒体其实是剪力墙的一种特殊形式） 筒中筒结构：以内部外部设置双重混凝土筒体，来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。板柱-剪力墙结构：以混凝土柱和楼板（即无梁楼盖体系）组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 部分框支剪力墙结构：剪力墙结构的一种。其中部分剪力墙不落地，通过转换梁（也叫框支梁）把荷载传至框支柱（框架柱的一种特殊形式）。 “汶川5.12”地震灾后重建之建筑物结构形式浅析 2009年9月（上）89期 犹爽黄明恨邓正清李天和 (四川大学水电学院) “汶川5．12·特大地震造成了灾区相当一部分建筑物的破坏与倒塌。为了避免重建的建筑物在再次遭受地震时不至因建筑物结构形式设计不合理等种种原因而遭受严重破坏，对重建建筑物的结构型式等方面进行相关的探究和改进是很有必要的。本文作者团队在地震之后先后到过映秀、都江堰、虹口、彭州等地震灾区进行了实地考察，通过总结分析，就灾区灾后重建建筑物结构型式的选择提出一些参考性的建议。 1、砖混结构 砖混结构是本次检测中遇到最多的结构形式，建造的时间跨度也很长，从70年代一直到21世纪，故震害的差别也较大。砖混结构很多墙体是承重结构、地震时能抗剪，所以具有很高的抗剪刚度，且水平圈梁和构造柱相连形成钢筋骨架结构，具有很好的整体性，抗震性能很好，此次地震中该结构形式的建筑物受到的破坏都不是特别严重。但此次地震中还是发现了一些因为刚度不匹配等原因而致使房屋遭受破坏的实例，应当引起注意。 “六层楼”位于映秀镇西北端，地震烈度Ⅺ度。该楼是刚刚封顶的六层砖混结构楼房，其底层是商铺，其纵向与断裂带基本垂直。该楼的地基、建材和施工都没问题，其破坏的特征是二层完全被剪坏，底层和三楼以上的部分都没明显的破坏，三楼和一楼的纵向错位为120mm 左右。 2、框剪结构 框剪结构又称为框架—剪力墙结构，它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能 体现这种结构的优越性能的典型例子是彭州市的白鹿中学勤学楼，勤学楼共有三层，每层5间教室，纵向每隔三米左右设钢筋混凝土立柱，立柱与圈梁、横梁相连，纵横墙为砖砌剪力
剪力墙布置原则
高层住宅剪力墙的合理布置 摘要：本文以8度抗震设防区一幢高层住宅剪力墙的布置为例，分析了高层剪力墙结构不同墙体间距方案对结构的抗震性能和材料用量等的影响。 关键词高层住宅剪力墙墙体间距周期位移 工程概况 本工程为山西省军区军官住宅发展中心筹建的一幢高层住宅，大楼建筑面积为23400m2，地下2层，地上24层，顶部设有2层塔楼，建筑物总高78.6m。其中，准层层高2.8m，因没有设置设备层，故十二层及二十四层的层高为3.2m，地下一层层高为3.0m，地下二层层高为3.6m。平面形式为对称蝶形，采用剪力墙结构体系。据工程地质勘察报告，该场地土为Ⅱ类土，需按8度抗震设防，建筑物抗震等级为二级，采用筏板基础，埋深7.4m。±0.000以下墙体厚均为300mm，±0.000以上内、外墙厚均为200mm，填充墙采用加气砼砌块。砼标号十三层以下均为C35，十四层以上均为C30。 2 剪力墙布置分析 剪力墙结构平面布置应根据建筑的使用功能、墙体构件类型、施工工艺及综合经济技术指标等多种因素加以确定，就本工程而言，墙体布置按承重情况可分为小开间横墙承重(方案一)和大开间横墙承重(方案二)两种方案。为了对本工程进行优化设计，使结构设计既符合现行规范要求，又达到经济合理，对大小开间横墙间距两种布置方式、结构的力学性能和经济指标的影响进行了比较。 2.1 小开间横墙承重方案(方案一) 采用方案一，每开间都有剪力墙(见图1)，因结构不是双轴对称，所以应考虑扭转耦联作用。计算时，采用9个振型，计算结果见表1。从这些结果中可看出，采用小开间剪
力墙布置，基本自振周期较短，结构的抗推刚度和抗扭刚度较大，相应的地震作用也较大。同时，墙体开间小，建筑布置也受限制，不够灵活。墙体过多，用的材料也多，楼房建设费用也要增加，而且墙体自身的承载力不能得到充分发挥和利用。从抗震性能讲，结构越刚，地震作用越大，墙体损坏后，才能减小地震力，如果墙体的延性设计不当，就容易产生脆性破坏。 2.2 大开间横墙承重方案(方案二) 图1 方案一平面布置
剪力墙的布置原则
剪力墙结构的布置原则 剪力墙结构是利用建筑物墙体作为建筑物的竖向承载体系，并用它抵抗水平力的一种结构体系。其侧向刚度大，整体性好，用钢量较省，缺点是自重大。剪力墙间距一般为3m～5m。平面布置的灵活性受到限制。由于其良好的抗侧性、整体性和抗震性能，可以建造较高的建筑物。剪力墙的布置原则为： 剪力墙结构中全部竖向力和水平力都由剪力墙承受。所以一般应沿建筑物的主要轴线双向布置。特别是在抗震结构中，应避免仅单向有墙的结构布置形式，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜相近。 剪力墙应尽量拉通对直，以增加抗震能力。门窗洞口上下各层对齐，形成明确的墙肢和连梁，使受力明确，计算简单。在抗震结构中，应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合错洞墙。叠合错洞墙的特点是洞口错开距离很小，甚至叠合，不仅墙肢不规则，而且还在洞口之间形成薄弱部位，对抗震尤为不利。 剪力墙沿竖向应贯通建筑物全高。剪力墙沿竖向改变时，允许沿高度改变墙厚和混凝土等级，或减少部分墙肢，使抗侧刚度逐渐减小，避免各层刚度突变，造成应力集中。剪力墙要避免洞口与墙边，洞口与洞口之间形成小墙肢。小墙肢宽度不宜小于三倍墙厚，并用暗柱加强。 较长的剪力墙宜开设洞口，将其分为均匀的若干墙段，墙段之间宜采用弱梁连接，每个独立墙段的总高度与其截面高度之比不应小于2，墙长较小时，受弯产生的裂缝宽度较小，墙体配筋能够充分的发挥作用，因此墙肢截面高度不宜大于8m。高层建筑不应采用全部为短肢剪力墙的结构形式，短肢墙应尽可能设置翼缘。在短肢剪力墙较多时，应布置筒体，以形成共同抵抗水平力的剪力墙结构。 控制剪力墙平面外弯矩，应采取增加与沿梁轴线方向的垂直墙肢，或增加壁柱、柱等方式，来减少梁端部弯矩对墙的不利影响。对截面较小的楼面梁可设计为铰接或半刚接，减小墙肢平面外弯矩。 不宜将楼面主梁直接支承在剪力墙之间的连梁上。因为一方面主梁端部约束达不到要求，连梁没有抗扭刚度去抵抗平面外弯矩；另一方面对连梁本身不利，连梁本身剪切应变较大，容易出现裂缝，因此应尽量避免。 钢筋混凝土剪力墙 n为结构计算层数）为主，各自独立工作，当无设计水位时可取最高洪水位作为偶然作用。（20）受弯构件、受拉构件需作裂缝宽度验算，Q345钢）十．与工种间图面标准关系1．结构施工图均标结构标高，字号：大大中中小小 钢筋混凝土剪力墙-短肢剪力墙结构小高层住宅 一.概述 本措施适用于10~13层（含10层、13层），抗震设防烈度为6度、7度，带有一层地下室（非人防设计），结构体系采用短肢剪力墙–一般剪力墙（不得采用纯短肢剪力墙）钢筋混凝土结构的小高层住宅结构设计。不包括带转换层结构和多塔楼结构。 二．安全等级 1. 建筑结构安全等级为二级(结构重要性系数γ0=1.0)； 2. 建筑地基基础设计等级为乙级； 3. 建筑桩基安全等级为二级； 4. 工程建筑防火等级：地面以上部分为二级，地下室为一级； 5. 结构的设计使用年限为50年； 6. 砌体结构施工质量控制等级：B级。
框支剪力墙优缺点分析
某高层建筑结构优缺点分析 摘要:针对某项目的一栋框支剪力墙结构的单体建筑进行结构分析，主要通过对结构层转换和提高结构的抗扭承载力及采用空间有限元法和时程分析计算手段的描述，阐述了框支剪力墙这样一种结构的适用范围和优缺点。 关键词:框支剪力墙;刚度变化;结构转换;扭转效应 1．工程概况 我所选择的工程项目位于长沙市雨花区,由7栋高层组成,地下有两个相互连通的一层地下室。其中1号栋地上27层,地下1层,由A、B、C三个单体组成,单体之间设260mm宽的缝彼此脱开。针对其中的B座的结构进行具体的分析。 2.上部结构设计 该工程上部结构具体设计指标如下： 工程抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,场地土的类型为中硬场地土,建筑场地类别为(类,设计地震特征周期值为0.35S。B座为框支剪力墙结构。框支框架抗震等级为二级,底部加强部位剪力墙抗震等级为二级,非底部加强部位剪力墙抗震等级为三级。 B座上部剪力墙不允许落地,为实现底层用作商店或停车场而需要的大空间，因而采用底层为框架的剪力墙结构，即框支剪力墙体系。这种体系刚度比全剪力墙体系差，比框架-剪力墙墙体系好。 这种体系既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较好的抗侧能力，在实际工程中应用较为广泛。在整个体系中，框-剪同时存在，剪力墙负担大部分的水平荷载，而框架则以负担竖向荷载为主，两者共同受力、合理分工，各尽所能。 由于框支剪力墙体系结构中的局部，部分剪力墙因建筑要求不能落地，直接落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框支梁、框支柱上。这样的做法通常是通过设置转换层来实现的。
2.1结构转换 由于该类型结构由于竖向构件不连续，结构竖向刚度会产生变化。转换层上部的刚度大于下部的刚度，转换层上下楼层构件内力、位移容易发生突变，转换层位置较高时，内力和位移的突变更剧烈，并易形成薄弱层。有核心筒的框支短肢剪力墙结构由于上部墙肢较短，侧向刚度较小，上部结构较柔，使转换层上、下的刚度比较普通的框支剪力墙结构更容易控制，只要适当加大落地剪力墙厚度和提高下部大空间层的混凝土强度等级，上下层刚度比就很接近1了，因而这种结构体系的抗震性能优于普通的框支。 该工程层3以上为剪力墙小户型住宅,层1、2为商业、娱乐用房,需要较大开间及空间,上部的短肢剪力墙无法落地,因此存在结构转换问题。针对工程实际情况,并考虑到造价的因素,在转换层设置转换大梁,以承托上部短肢剪力墙。由于转换梁承托着上部24层的剪力墙,受力很大,因此需要很大的截面和配筋,即需要转换层下层有较大的层高。 按照抗震规范表3.4.2-2对于侧向刚度不规则的定义,尽量使层2与层3的侧向刚度比大于70%。经与建筑专业人员协商,在转换层以下部分山墙两端及房间开间两侧设置剪力墙,加大房屋的整体刚度及抗扭刚度。同时转换层以下不设管道层,在3米标高处设置管道通廊,将设备管道由此引出室外,从而将转换层下层的层高由5.4米降到4.8米。经过计算,满足了侧向刚度规则的要求,该转换层结构方案传力途径明确,受力状况相对简单,对框支构件另采用平面有限元的程序进行单独分析,并与总体计算结果对比,以保证关键构体的抗震安全。值得注意的是,转换层大梁不是框支梁。框支梁上部承托完整的剪力墙需满足高规规定的条件,框支梁整截面受拉。转换梁和普通梁一样单面受压或受拉,在构造要求上与框支梁不同。高规对框支梁的构造有非常详细的要求,对转换梁的规定很少。结合以往的工程经验,转换梁在满足框支梁混凝土强度等级、开洞构造要求、纵向钢筋、箍筋构造要求以外,还需要满足已下两点。 (1)转换梁断面宜由剪压比控制计算确定,以避免脆性破坏和具有合适的含箍率,适宜剪压比限值在有地震作用组合时,不大于0.15。 (2)转换梁腰筋构造以梁高中点为分界,下部腰筋间距100,上部腰筋间距200,直径不小于18。
框支梁 框支柱 框支剪力墙 关于楼活荷载值
框支梁 因为建筑功能的要求，下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地，而通过水平转换结构与下部竖向构件连接。当布置的转换梁支撑上部的结构为剪力墙的时候，转换梁叫框支梁。 框支柱 框支柱的由来:因为建筑功能要求，下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地，而通过水平转换结构与下部竖向构件连接，当布置的转换梁支撑上部的剪力墙的时候，转换梁叫框支梁，框支柱就是支撑框支梁的. 框支剪力墙结构 框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙体系.部分剪力墙应落地. 一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。 框支－剪力墙结构抗震性能差，造价高，应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要，有时结构设计又不可避免此种结构型式，对此应采取措施积极改善其抗震性能，尽可能减少材料消耗，以降低工程造价。 框支结构，是指结构中较多的竖向抗侧力构件（如砼墙、柱等），因为建筑方面的要求，不能落地，或者在竖向不连续，这就需要通过转换构件来把竖向力转换为水平力并向下传递。转换构件较多的是采用转换梁，上部的柱、墙直接落于转换梁上，从而形成底部的大空间。这种结构就是框支结构，这种梁就是框支梁。框支梁两端支撑于下部的柱上，下部的柱就叫框支柱。 框支剪力墙指的是结构中的局部，部分剪力墙因建筑要求不能落地，直接落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框架柱上，这样的梁就叫框支梁，柱就叫框支柱，上面的墙就叫框支剪力墙。这是一个局部的概念，因为结构中一般只有部分剪力墙会是框支剪力墙，大部分剪力墙一般都会落地的。 向阳律师回复：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，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石等轻质板材隔墙分户装配而成的住宅。 当布置的转换梁支撑上部的结构为剪力墙的时候,转换梁叫框支梁,支撑框支梁的就是框支柱。一般来讲，当上部结构中有些墙（柱）不能落地时，需要用一定的结构构件来支承上部的墙（柱），如果这个构件用的是“梁”，那么这根梁就是框支梁（有些书上将支承上部柱的梁称为转换梁，道理是一样的）；而支承这些转换构件的柱就是框支柱。这种结构体系就称为部分框支剪力墙结构。至于怎么算的话，和一般的梁的算法应该没有区别，就是根据荷载
特一级框支剪力墙结构项目总结
第一次做抗震特一级的部分框支剪力墙结构，写些心得体会。 一，模型的建立 1 首先要做一个带墙、柱、梁板混凝土等级的层高表。思路要清晰。 2 标准层剪力墙的建立灰常重要，在前期一定要和框支层的链接结合好，避免在框支梁上建立较短的墙，形成集中力，和剪力墙落下靠近硬支座而形成连梁开洞的情况。避免不了这样的情况会出现框支层上层剪力墙轴压比超限和剪力墙超筋现象。主要是转换部位水平刚度突变，导致地震力突变，竖向刚度突变，剪力墙内力也突变。 3. 针对这一现象可以如下方法解决： 适当加大框支梁和框支柱的刚度。 尽量避免较近剪力墙一个落在硬支座，一个落在软支座（梁跨中）上，避免不了时加大两片墙的距离。 剪力墙尽量和梁柱中心线对齐 缩短剪力墙的长度，使其全部落在墙柱上或转换梁上，减少相对变形。 4.模型用剪弯刚度计算，当底部大空间层数大于1层时，其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比（见高规151页）宜接近于1，不应大于1.3. 二，计算与画图 1主要是特一级构造配筋率的问题： 框架柱应符合下列要求： 1）宜采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱； 2）柱端弯矩增大系数ηc、柱端剪力增大系数ηvc应增大20%； 3）钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值λv应按本规程表6.4.7数值增大0.02采用；全部纵向钢筋最小构造配筋百分率，中、边柱取1.4%，角柱取1.6%。 2 框架梁应符合下列要求： 1）梁端剪力增大系数ηvb应增大20%； 2）梁端加密区箍筋构造最小配箍率应增大10%。 3 框支柱应符合下列要求： 1）宜采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱； 2）底层柱下端及与转换层相连的柱上端的弯矩增大系数取1.8，其余层柱端弯矩增大系数ηc应增大20%；柱端剪力增大系数ηvc应增大20%；地震作用产生的柱轴力增大系数取1.8，但计算柱轴压比时可不计该项增大； 3）钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值λv应按本规程表6.4.7的数值增大0.03采用，且箍筋体积配箍率不应小于1.6%；全部纵向钢筋最小构造配筋百分率取1.6%。 2剪力墙：1）底部加强部位及其上一层的弯矩设计值应按墙底截面组合弯矩计算值的 1.1倍采用，其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.3倍采用；底部加强部位的剪力设 计值，应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.9倍采用，其他部位的剪力设计值，应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.2倍采用； 2）一般部位的水平和竖向分布钢筋最小配筋率应取为0.35%，底部加强部位的水平
框支剪力墙结构的弹性时程分析
框支剪力墙结构的弹性时程分析 摘要：框支剪力墙结构需要在下部商业柱网和上部小开间之间设置水平转换层 实现荷载的传递。框支剪力墙结构属于竖向不规则体系，结构的刚度的发生突变，属于较为薄弱的部位，因而采用多遇地震下的时程分析对结构设计进行复核。 关键词：框支剪力墙结构时程分析结构抗震 1 弹性时程分析法的介绍 结构的地震动响应分析在复杂高层的设计中时常用的一个方法，它通过选取 合理的地震波，利用峰值反映出地区烈度，频谱组成反映待建工程场地的特征周 期和动力特性。弹性时程分析是考察结构在多遇地震烈度下工作性能和地震反应 有效手段。它是在结构基本运动方程输入地面加速度记录进行积分求解，以求得 整个时间历程的地震反应的方法。此方法在进行时程积分时引入了一系列假设， 此外其理论基础没有任何的限制，精确考虑结构与土、基础的相互作用，处理非 线性、线性等相关问题。结构多自由度体系的动力方程可表示为： [M]{ü}+[C]{ù}+[K]{u}=_[M]{a}；式中：[M]，[C]和[[K]分别为结构的的质量、阻尼和 弹性刚度矩阵；{ü}、{ù}、{u}分别表示结构体系的加速度、速度、位移反应；都 是时间t的函数；{a}为地面运动加速度，都是时间t的函数。在时程分析时经常 假定阻尼矩阵[C]与质量矩阵[M]成正比，阻尼矩阵[C]与刚度矩阵[M]成正比，则阻 尼矩阵计算如下： [C]：α1[M]+ α2[K] α1=[2（λiωj-λiωi）ωiωj]/（ωi+ωj） α2=[2（（λiωj-λiωi）]/（ωi+ωj）（ωj-ωi） 式中λi、λj和ωiωj分别为第i、j振型的阻尼比和频率结构计算的力学模型可 以划分为杆模型和层模型。杆模型以杆件作为计算的基本单元，按照静力计算方 法建立杆件单元刚度矩阵及总刚度矩阵，得到杆件内力和变形随时间变化的全过程，从而得出其最大变形和内力。层模型视整体结构为一根悬臂杆，各个楼层质 量集中为一个质点，其自身的刚度作用于一悬臂根杆中，称为层刚度。杆模型和 层模型作为两种不同的计算方式，各有优缺点。杆模型计算准确，可以输出最大 变形和内力，因而在弹性分析时选用，层模型的结果以层剪力、层位移、层间位 移角和薄弱层输出，在弹塑性变形时采用。 2地震波的选择 地震的产生可以看做是震源释放的地震波的作用下而引起的地表附近土层的 振动性。结构在地震作用下的反应、是否破坏与否，既与其自身的三要素（动力 特性、变形能力、弹塑性变形性质）相关，也与地震动的三个特性（幅值、频谱 特性和持时）有密切关联。 地震动输入是进行结构地震响应分析的依据，不同的地震对结构的地震反应 影响很大。地震动的幅值可以是地震动加速度、速度、位移、三者之一的峰值、 最大值和某种意义的有效值。当以地震烈度为设防标准时，往往对不同的烈度给 出相应的峰值加速度和地震系数。建筑场地的多遇烈度、罕遇烈度、设防烈度与 选取用典型地震波主振型的加速度峰值相对应，对同一结构进行不同烈度下的时 程分析，需调整加速度峰值，使选出的地震记录的最大加速度与地震烈度的统计 最大加速度相等引。
剪力墙布置及尺寸确定的基本原则
一、剪力墙布置及尺寸确定的基本原则 1、结构布置时宜尽量避免短肢剪力墙结构 “短肢剪力墙结构”是指含截面高度与厚度之比小于8的短肢剪力墙较多的剪力墙结构体系，《广东省实施<高层建筑混凝土结构技术规程>补充规定》（以下简称《补充规定》）第3.2.4条则定量化地界定为“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构指短肢墙的截面面积占剪力墙总面积50％以上”。当结构体系属短肢剪力墙结构时，按《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条规定，结构的最大适用高度有所降低，同时需对短肢剪力墙采取加强措施，对实际设计影响较大的有“…轴压比，抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于0.5、0.6、0.7；对无翼缘或端柱的一字短肢剪力墙，其轴压比限值相应降低0.1”、“…其他各层（非底部加强部位）短肢剪力墙的剪力设计值，一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2”等，故实际设计时，宜尽量避免采用短肢剪力墙结构体系，以获得较优的经济指标，同时也可相对简化设计，且结构也具有更高的可靠度。但应注意，即使结构不属“具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构”，《补充规定》的6.0.3条仍对短肢剪力墙有提高抗震等级、降 低轴压比限值和加强构造配筋的要求。 避免剪力墙结构成为短肢剪力墙结构体系的做法为：保证一般剪力墙（截面高度与厚度之比不小于8的非短肢剪力墙）的面积数超过剪力墙总面积的50％，具体操作如下：（1）分别使X向和Y向的一般剪力墙面积均超过相应方向剪力墙总面积的50％；（2）某方向的剪力墙，当截面高度与厚度之比大于8时，按一般剪力墙计算；当长度与厚度之比在5～8之间，或为小于5的独立墙肢，或为小于5的非独立墙肢且与之相连的垂直方向剪力墙截面高宽比也小于5时，按短肢剪力墙计算；当非独立墙肢截面高度与厚度之比小于5且与之相连的垂直方向剪力墙截面高度与厚度之比不小于5时，可将该墙肢看作是属于与之相连的垂直方向剪力墙的翼缘，不按剪力墙计算面积。但应注意，当剪力墙满足《补充规定》第3.2.3条规定，即“厚度不小于层高的1/15，且不小于300mm，高度与厚度之比大于4时”，仍属一般 剪力墙。 2、控制合理的剪力墙折算厚度 某楼层的剪力墙折算厚度我们这里定义为：该楼层的剪力墙混凝土体积与楼层的结构面积之比，这是反映剪力墙结构体系经济性的一个重要指标。当剪力墙折算厚度在一个合适的范围时，只要我们将剪力墙的配筋率在满足规范及受力要求的前提下控制在一个合理的数值，那么我们就可以基本保证该剪力墙结构造价是经济的。根据我司以往设计的若干剪力墙结构工程的统计经验，当建筑为12层左右的小高层时，标准层剪力墙折算厚度控制在90～100mm 左右；当为18层左右时，控制在120～130mm左右；当为25层左右时，控制在140～150mm 左右，则该工程会达到一个较好的经济指标。若剪力墙折算厚度偏大较多，则说明该工程布置的剪力墙数量或面积过多了，计算结果的具体表现为：轴压比普遍较小，层间位移角比规范限制有较大富余（即侧向刚度较大），这时应考虑对剪力墙的布置或截面进行优化，以控 制结构成本。 3、合理确定剪力墙的截面高度与厚度