高层建筑框架一剪力墙结构设计
浅述框架剪力墙高层建筑结构优化设计
现代物业・新建设 2012年第11卷第8期0 引言随着房地产市场的不断发展，高层建筑越来越多。
高层建筑结构的合理设计成为了业界关注的焦点。
目前，框架-剪力墙结构是大多数高层建筑采用的结构体系。
此类结构体系由两部分组成：钢筋混凝土框架和剪力墙。
这样的结构体系能够使建筑空间设计更加灵活，满足建筑物各项使用功能的需求。
另一方面，框架-剪力墙结构具有良好的整体性、延性以及较高的承载力，能够有效地吸收地震力，降低结构本身的侧移，因而在高层建筑结构体系设计中得到了广泛的应用。
1 框架-剪力墙结构的水平作用分析在高层建筑结构的优化设计中，建筑高度越高，水平荷载发挥的作用和影响就越大。
随着建筑高度的不断增加，水平荷载作用将会逐渐取代竖向荷载作用，并占据控制地位。
越来越多的工程实践表明，在竖向荷载作用下框架产生较大的最大层剪力数值和较大的水平位移值。
所以，在框架-剪力墙结构的优化设计中，应当综合考虑竖向荷载作用下产生的水平作用效应。
首先，应当尽量降低竖向荷载的偏心作用对框架-剪力墙结构造成的不利影响。
由于剪力墙弯曲变形造成的水平位移和框架轴向变形造成的水平位移并不完全相同，从而导致剪力墙与框架之间存在着互相作用的水平力。
在分析受力时，如果忽略了竖向荷载造成的剪力墙和框架之间的水平力变化，就将使框架处于相对不安全的状态。
其次，在进行框架-剪力墙结构计算时，应当考虑不同加载模式对框剪-剪力墙结构内力产生的影响。
总而言之，在进行框架-剪力墙高层建筑结构优化设计时，必须根据加载情况合理调整构件截面和内力。
2 框架-剪力墙结构受力分析剪切型变形是框架结构的变形特点，越往上位移增大得就越慢，变形曲线呈现剪切型。
一切框架的变形曲线在纯框架结构中均是类似的，因此，按照各个框架的抗推刚度比例分配水平力。
悬臂弯曲是剪力墙结构的位移曲线特征，和框架结构变形特性相反，越往上位移增大得就越快，变形曲线是向外弯曲的开口曲线。
在剪力墙结构中，有很大的平面内抗弯曲刚度，全部抗侧力构件剪力墙都有着类似的侧移曲线，在各片剪力墙之间水平力按照等效刚度比例进行分配。
框架-剪力墙结构设计经验总结
框架-剪力墙结构由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。
适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。
剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形大，下部层间相对变形小。
对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。
NO1 水平荷载主要由剪力墙承受从受力特点看，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，在水平荷载作用下，一般情况下，约 80%以上用剪力墙来承担。
因此，使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层框架剪力墙结构兼具了框架布置灵活、延性好和剪力墙刚度大的优点，二者通过水平刚度较大的楼盖协同工作，在水平作用下呈弯剪型位移曲线，层间变形趋于均匀，比纯框架结构侧移小，非结构性破坏轻，其中剪力墙为主要抗侧力构件，框架起到二级防线作用，比剪力墙体系延性好，布置灵活。
因此，框剪结构是一种抗剪性能较好的结构体系。
但由于剪力墙和框架的层间位移角弹性极限值相差很远，当结构遭遇强烈地震时，剪力墙在其底部首先越过弹性变形阶段出现裂缝进而屈服，在出铰部位刚度大幅降低，刚度沿竖向发生突变，在塑性铰区发生塑性转动，从而带动上部的墙体发生刚体位移，再加上弯曲变形，顶部侧移激增，给与之相连的框架施加了很大的附加剪力。
而此刻结构的层间侧移角还远小于框架的弹性变形值，框架尚未充分发挥其自身的水平抗力。
剪力墙和框架之间刚度比值的变化也会引起地震作用的重新分配，增加了框架的负担，使得框架的延性降低，无法有效地担当起二道防线的作用。
另外，框剪结构多用于 10～25 层左右的商住楼，根据工程设计实践，这一类层数的房屋自振周期大都在 0.7～1.7s，与某些地区的地震卓越周期较接近。
如1985年墨西哥太平洋岸的 8.1 级地震，共有 164 幢 6～20 层的房屋倒塌，其中倒塌率最高是10～15 层的建筑， 5 层以下和 25 层以上的破坏较轻。
浅论高层建筑抗震框架-剪力墙结构体系
２ 高层建 筑框 架一 剪 力墙 结构抗 震设计 技术 要点
２ ． １ 提 高剪 力墙 抗震 性 能
首先 ， 在设计过程中， 为了阻止斜向的裂缝不会 向邻近的结构扩展， 可以
在剪 力墙 的周 围增加 梁柱 结构 以形 成边 框 剪力 墙 ， 注 意所 增 加 的边 框要 具 备 斜截 面 的承 载能 力 ， 这 样做 还可 以在 剪力 墙破 坏 后代 替其 承载 。 其次 ， 确定 合
不会作为一个单独的个体来承受各种弯曲变形或者剪切变形 的影响。而且 ， 这 样 一来 ， 框架一 剪 力墙 在 同 一个 楼 层 内 的位 移 是 基 本 相 同 的 ， 因此 ， 框架一
剪 力墙 结 构在 水 平 面 内的位 移 呈 现 出来 的 特征 是 介 于框 架 与 剪力 墙 之 间 的
的方向发展 ， 因此， 在进行高层建筑结构设计时， 需要综合考虑的受力结构形 式也更多种多样 ， 这其中的关键就是竖向传力体系。建筑的空间形态是由结 构传力体系支撑的 ， 传力体系的剖面形式可以直接反映结构竖直荷载传递 的 路径， 影 响到 建筑 物 的使 用功 能 。 框架一 剪力 墙结 构 体系 由 于同 时具 备框架 和 剪 力墙 的 特征 ， 优 点 明显 ， 效 果显 著 ， 而 且在 高层 建 筑领 域 得 到广 泛应 用 。 目
计 中需要 注意 的 问题 以及 相关 的应 对措 施 。
关键词 ： 高层建筑； 框架一 剪力墙；结构设计 ； 抗震措施
随着 经 济社 会 的不 断 发展 ， 人 们 生活 水 平不 断 提 高 ， 对 高 层 建筑 的要 求 也在 逐渐 提 升 ， 目前 的 建筑结 构 正在 向着 高 度更 高 、 功 能更 全 面 、 用 途 更广 泛
实例分析高层建筑框架剪力墙结构设计
环球市场/工程管理-258-实例分析高层建筑框架剪力墙结构设计班县委上海华东建设发展设计有限公司摘要：本文结合框架剪力墙结构的变形及受力特点，对其设计中应注意的要点进行分析和探讨，以供参考。
关键词：高层建筑；框架剪力墙；结构设计前言目前在建筑工程中，尤其是现代高层商业、办公以及住宅建筑中，框架- 剪力墙结构形式的应用十分普遍。
该结构形式能够为建筑平面提供较大的使用空间，同时借助剪力墙形式来提高建筑物的抗剪以及抗横向弯矩的能力，因此探究高层建筑中框架- 剪力墙结构设计极为必要。
1 框架剪力墙结构的变形及受力特点框架剪力墙建筑结构，主要是通过平面内部无限大刚度的楼盖将框架和剪力墙连接在一起，促使其形成一个网络结构，以便于能够共同承担水平方向的侧应力，不再单独承受各种弯曲变形或者是剪切变形所带来的影响。
通常来说，框架- 剪力墙在同一楼层中的位移基本上是相同的。
因此框架- 剪力墙结构在水平面内的位移表现为介于框架与剪力墙间的形态，为反S 型的曲线，也就是弯剪型。
因此对于框架剪力墙结构而言，剪力墙在下部的层面中形变较小，基本上承担了大约80%及以上的水平向剪力，而在高层建筑的上部，框架结构的形变则相对较小，能够辅助剪力墙共同受力，以便于抵抗剪力墙的外拉时的形变，确保其能够承受更大的水平剪切力。
可以说，框架- 剪力墙结构融合了框架结构和剪力墙结构的共同优势，能够有效协调水平形变，并实现降低结构性形变的目标，有力的增加了结构的侧向刚度，提升了整个建筑物的抗震性能，尤其适用于高层建筑的结构设计中。
2 工程概况某商贸中心3# 楼是以办公楼、商业楼为一体的商贸中心项目。
本工程为地下一层、地上二十七层的一类高层办公综合楼，3# 楼工程总建筑面积54687.93m 2，采用框架剪力墙结构。
其中地上总建筑面积(计容)49568m 2，建筑占地面积2110.83m 2，建筑总高度97.2m。
地下室一层为车库及设备用房，一层为商业及办公门厅和消防控制室，二层及二层以上为办公区域。
高层框架剪力墙结构设计实例探析_张星亮
工程技术193高层框架剪力墙结构设计实例探析【摘要】框架剪力墙结构是在框架结构中设置一定数量的剪力墙而形成的双重结构体系，其在工程中的应用较为广泛，本文通过结合实践以及规范要求，总结出高层框架剪力墙结构设计结构布置，同时结合工程实例进一步探讨框架剪力墙结构的应用，为同行提供参考借鉴。
【关键词】结构设计；框架剪力墙；结构布置；计算分析1.框架剪力墙结构布置（1）双向抗侧力体系和刚性连接。
框架—剪力墙结构中，剪力墙是主要的抗侧力构件。
结构在两个主轴方向均应市置剪力墙，并应设计为纵、横双向刚接框架体系，尽可能使两个方向抗侧力刚度接近，除个别节点外，不应采用铰接。
如果仅在一个主轴方向布置剪力墙，会造成两个主轴方向的抗侧刚度悬殊，无剪力墙的一个方向刚度不足且带有纯框架的性质，与有剪力墙的另一方向不协调，也容易造成结构整体扭转。
主体结构构件间的连接刚性，目的是为了保证整体结构的几何不变和刚度的发挥；同时，较多的赘余约束对始构在大震下的稳定性是有利的。
（2）框架—剪力墙结构是通过刚性楼、屋盖的连接，将地震作用传递到剪力墙，保证结构在地震作用下的整体工作的。
因此，剪力墙之间的距离不宜过大，否则，两墙之间的楼盖会不能满足平面内刚性的要求，造成处于该区间的框架不能与邻近的剪力墙协同工作而增加负担。
为了保证楼、屋盖的刚性，剪力墙之间无大洞口的楼屋盖长宽比不宜超过规范要求。
当两墙之间的楼盖开大洞时，该段楼盖的平面刚度更差，墙的间距应再适当缩小。
（3）楼板开洞处理。
当建筑无可避免地采取楼板开洞时，则应尽可能避免在剪力墙两侧楼板全部开洞或开大洞，对剪力墙结构是如此，对框架—剪力墙结构更是如此。
两侧楼板全部开洞的剪力墙，计算中可能认为它已发挥作用，但由于没有楼板的协同工作，水平力并不能有效地传递至此片剪力墙土，实际受力完全不是那回事，造成其他墙肢和框架柱实际受力比计算值大。
同时应通过正确的计算分析，适当折减其抗侧力刚度。
2.结构计算分析要点框架剪力墙结构的计算应考虑框架与剪力墙两种不同结构的不同受力特点，按两者变形协调工作特点进行结构分析。
框架剪力墙结构设计
1 框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10％时，按剪力墙结构进行设计，其中的框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计；2 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10％但不大于50％时，按框架-剪力墙结构进行设计；3 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％但不大于80％时，按框架-剪力墙结构进行设计，其最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用；4 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80％时，按框架-剪力墙结构进行设计，但其最大适用高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。
当结构的层间位移角不满足框架-剪力墙结构的规定时，可按本规程第3.11节的有关规定进行结构抗震性能分析和论证。
8.1.4 抗震设计时，框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定：1 满足式(8.1.4)要求的楼层，其框架总剪力不必调整；不满足式(8.1.4)要求的楼层，其框架总剪力应按0.2V0和1.5V f.max二者的较小值采用；V f≥0.2V0 (8.1.4)式中：V0——对框架柱数量从下至上基本不变的结构，应取对应于地震作用标准值的结构底层总剪力；对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构，应取每段底层结构对应于地震作用标准值的总剪力；V f——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；V fmax——对框架柱数量从下至上基本不变的结构，应取对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值；对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构，应取每段中对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值。
2 各层框架所承担的地震总剪力按本条第1款调整后，应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值，框架柱的轴力标准值可不予调整；3 按振型分解反应谱法计算地震作用时，本条第1款所规定的调整可在振型组合之后、并满足本规程第4.3.12条关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行。
实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计
实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计作者：张金林来源：《城市建设理论研究》2013年第06期摘要：本文作者根据多年的结构设计方面的经验，以实例分析高层建筑框架-剪力墙结构设计，希望为结构设计同行提供一定的参考。
关键词：高层建筑；结构设计；框架剪力墙Abstract: In this paper, according to the structure design of many years of experience, example analysis of tall building frame-shear wall structure design, hoping to provide some reference for the structure design of peer.Key words: high-rise building; structure design; frame shear wall中图分类号：TU21、框架-剪力墙结构在高层建筑中的应用高层建筑是社会经济发展和科学技术进步的产物，在高层建筑结构设计中，水平荷载是设计的主要控制因素。
分析水平荷载与结构体系的关系，根据建筑高度、尺寸和其他条件，选择经济而有效的结构体系，是结构设计的首要问题。
高层建筑的结构体系中，主要有框架-剪力墙、筒体和巨型结构体系。
这些体系的受力特点、抵抗水平荷载的能力、侧向刚度和抗震性能等都各有不同，框架结构侧向刚度差，抵抗水平荷载能力较低、底部层间位移大，对抗震不利，但具有空间大，平面布置灵活等优点，剪力墙结构则相反，抗侧力强度和刚度均很大，但平面布置不灵活，不适应大空间的要求。
而框架-剪力墙结构却有两者的优点，在同一结构单元中同时采用框架和剪力墙结构，共同承受竖向和水平荷载，起到了取长补短的作用，因而它广泛地应用于高层建筑中。
如新疆的海德酒店、乌鲁木齐的瑞达国际、石河子大学医学院附属医院住院二部等。
10层框架—剪力墙结构高层住宅楼设计
10层框架—剪力墙结构高层住宅楼设计内容简介本工程为五洲家园高层住宅楼设计。
此题目为真题，模拟设计，通过对此工程的设计，来完成具有建筑、结构、施工组织设计等内容的毕业设计任务。
本设计的建筑为十层，建筑面积为4934.84m2。
按7度抗震设防，采用现浇钢筋混凝土桩基础，主体结构为框架剪...<p >内容简介</p><p >本工程为五洲家园高层住宅楼设计。
此题目为真题，模拟设计，通过对此工程的设计，来完成具有建筑、结构、施工组织设计等内容的毕业设计任务。
本设计的建筑为十层，建筑面积为4934.84m2。
按7度抗震设防，采用现浇钢筋混凝土桩基础，主体结构为剪力墙，楼板及屋面现浇，室内地面为瓷砖地面，厕所为缸砖地面。
屋面防水层为PPC乙丙多层复合防水卷材，并设有保温层和隔气层。
内墙采用200厚陶粒空心砌块砌筑，普通摸灰; 外墙采用400厚陶粒空心砌块砌筑，装饰为贴瓷面砖。
内部设有两部楼梯和两部电梯，在楼梯间和电梯间布置剪力墙，为增加整体刚度，考虑在底部设置加强区。
屋面采用有组织排水。
结构形式采用-剪力墙结构，结构设计的计算部分以手算为主，并结合平面框架分析程序PKPM进行框架的计算。
并根据实际情况进行施工组织设计。
关键词：建筑外观、结构形式、施工组织设计</p><br /><p >文件组成及目录<p class='Lqv317'></p> </p><p ><p>摘要<br />Abstract<br />1 绪论 1<br />1.1 框架—剪力墙结构的优点 1<br />1.2 设计的目的、意义 1<br />1.3 设计任务 1<br />1.4 设计基本要求 2<br />2 建筑设计 2<br />2.1 总述 2<br />2.2 平面设计 2<br />2.3 剖面设计 2<br />2.4 立面设计 2<br />2.5 经济技术指标及建筑设计总说明 2<br />3 结构设计 3<br />3.1 工程概况 3<br />3.2 结构布置及计算简图 3<br />3.2.1 梁、板的截面尺寸 3<br />3.2.2 柱截面尺寸 3<br />3.2.3 剪力墙的布置 4<br />3.2.4 计算简图 4<br />3.3 重力荷载计算 5<br/>3.3.1 屋面荷载 5<br />3.3.2 楼面荷载 5<br />3.3.3 梁、柱、墙、门、窗、楼梯重力荷载 6<br />3.3.4重力荷载代表值 8<br />3.4 剪力墙、框架、连梁刚度计算 8<br />3.4.1 剪力墙刚度计算 8<br />3.4.2 框架剪切刚度计算 12<br />3.4.3 连梁的约束刚度 14<br />3.4.4 框架-剪力墙结构刚度特征值的计算 16<br />3.5 横向水平地震作用 16<br />3.5.1 结构基本自振周期T 16<br />3.5.2 水平地震作用 16<br />3.6 水平荷载作用下框架-剪力墙结构内力与位移计算 18 <p class='Lqv317'></p> <br />3.6.1 位移计算与验算 18<br />3.6.2 总框架、总剪力墙的内力计算 18<br />3.6.3 横向水平地震作用下构件的内力计算 21<br />3.7 竖向荷载作用下框架—剪力墙结构内力计算 26<br />3.7.1 计算单元及计算简图 26<br />3.7.2 荷载计算 29<br />3.7.3 内力计算 32<br />3.8 作用效应组合 36<br />3.8.1 结构抗震等级 36<br />3.8.2 框架梁弯矩和剪力设计值 36<br />3.8.3 框架柱弯矩、轴力及剪力设计值 40<br />3.8.4 剪力墙弯矩、轴力及剪力设计值 44<br />3.8.5 连梁弯矩及剪力设计值 45<br />3.9 构件截面设计 47<br />3.9.1框架梁 47<br />3.9.2 框架柱 48<br />3.9.2剪力墙 51<br />3.9.4 连梁 53<br />4设计概算 55<br />5 施工组织设计 68<br />5.1 工程概况 68<br />5.1.1 建筑特点 68<br />5.1.2 结构特点 68<br />5.1.3 水文地质状况 68<br />5.1.4 气候条件 69<br />5.2 施工准备工作计划 69<br />5.2.1 现场准备 71<br />5.2.2 技术准备 71<br />5.3 施工方案、施工方法、技术组织措施、文明施工和环保化施工 72<br />5.3.1 测量定位 72 <br />5.3.2 施工工艺流程 72<br />5.3.3 钢筋工程 72<br />5.3.4 模板工程 74<br />5.3.5 混凝土工程 75<br />5.3.6 砌筑工程 76<br />5.3.7 屋面工程 76<br />5.3.8 架子工程 77<br />5.3.9 装饰工程 78<br />5.3.10 门窗工程 78<br />5.3.11 文明施工 78<br />5.3.12 环境保护措施及方案 79<br />5.4 季节性施工措施 80<br />5.4.1 雨季施工的保证措施 80<br />5.4.2 冬季施工安排及保证措施 80<br />5.4.3 冬期施工分项工程施工措施 81<br />5.5 质量保证和安全措施、以及环境污染防护等措施 81<br />5.5.1 质量措施 81<br />5.5.2 安全措施 82<br />5.5.3 环境保护体系与措施 84<br />5.5.4 成品保护措施 84<br />5.6 降低成本措施 85<br />5.6.1 材料管理 85<br />5.6.2 机械管理 85<br />5.6.3 资金管理 86<br />5.6.4 技术措施 86<br />5.7 施工总平面图 86<br />5.7.1 主体施工平面图 87<br />5.7.2 装修施工平面图 88<br />6 结语 89<br />参考文献<br />致谢<spanclass='Lqv317'></span> </p><p><br />建筑图：<br />建施01：南正立面.DWG<br />建施02：一层平面图.DWG<br />建施03：I-I剖面图.DWG` <br />建施04：标准层平面图.DWG<br />建施05：十层平面图.DWG<br />建施06：北正立面.DWG </p><p><br />结构图：<br />结施01：首层结构布置图.DWG<br />结施02：第六层结构布置图.DWG<br />结施03：一层板配筋图.DWG<br />结施04：六层板配筋图.DWG<br />结施05：0.000-2.800梁平法施工图.DWG<br />结施06：14.400-17.3000梁平法施工图.DWG<br />结施07：0.000-2.800柱平法施工图.DWG<br />结施08：14.400-17.300柱平法施工图.DWG<br />结施09：标准层剪力墙配筋图.DWG<br /> <p class='Lqv317'></p> </p><P></P><p>数码时代下我国新闻摄影发展中存在的问题(开题报告+毕业论文8500字)<br />摘要<br />当代社会，视觉文化己经在全球迅速兴起，技术上出现了数码技术。
框架—剪力墙高层建筑结构优化设计研究
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［ ］ 张永清， ３ 贾双盈． 轴向力对 简支梁弯曲与振 动的影响 ［ ］烟 Ｊ． 曲［］ 应用数 学和力学，０ ３ ２ （ ）４ ５４ ０ Ｊ． ２０ ，４ ５ ：５ —６ ． 台 师 范 学 院 学报 （ 自然科 学版 ）２ ０ ，７ １ ：３２ ． ，０ １ １ （ ）２ —９ ［ ］ 倪 振华 ． ５ 振动 力学［ ． Ｍ］ 西安： 西安 交通 大学 出版社 ，９ ０ １９
框架―剪力墙结构布置一般原则
框架―剪力墙结构布置一般原则框架―剪力墙结构体系结构布置除应符合其各自的相关规则外，其框架和剪力墙的布置还应满足下列要求：（1）框架―剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系,主体结构构件之间不宜采用铰接。
抗震设计时，两主轴方向均应布置剪力墙。
梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合，框架的梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。
（2) 框架―剪力墙结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散、周边"的原则布置：①剪力墙宜均匀对称地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位;在伸缩缝、沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。
②平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙.③剪力墙布置时，如因建筑使用需要，纵向或横向一个方向无法设置剪力墙时，该方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构件,但是，两方向在水平力作用下的位移值应接近.壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。
④剪力墙的布置宜分布均匀，单片墙的刚度宜接近，长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8 m.每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40％。
⑤纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内.房屋纵向长度较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，否则在平面中适当部位应设置施工后浇带以减少混凝土硬化过程中的收缩应力影响,同时应加强屋面保温以减少温度变化产生的影响。
⑥楼梯间、竖井等造成连续楼层开洞时，宜在洞边设置剪力墙，且尽量与靠近的抗侧力结构结合,不宜孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。
⑦剪力墙间距不宜过大,应满足楼盖平面刚度的要求，否则应考虑楼盖平面变形的影响。
(3）框架―剪力墙结构中的剪力墙，宜设计成周边有梁柱（或暗梁柱）的带边框剪力墙。
纵横向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形、T形及口形等，以增大剪力墙的刚度和抗扭能力.(4) 在长矩形平面或平面有一项较长的建筑中，其剪力墙的布置宜符合下列要求：①横向剪力墙沿长方向的间距宜满足表4—18 的要求，当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距应予减小.②纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。
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浅析高层建筑框架一剪力墙结构设计摘要：阐述框一剪体系变形协调,剪力墙受力状态,变形特性,和对短肢剪力墙采取的加强措施。
关键词:高层建筑；短肢剪力墙；框一剪力墙；结构设计
1 常用结构体系简介
(1)框架结构,侧向刚度小属于柔性结构,一般用于小高层建筑,其优点是内部空间大,平面布置灵活。
(2)剪力墙结构,空间整体性好,侧向刚度大,变形小,由于没有突出梁、柱外露构件,空间使用效率高,适用于高层住宅楼,旅馆等高层建筑。
主要缺点是不能提供大空间,建筑布置受到限制,不灵活。
由于刚度大、自重重、自振周期短,地震力加大,经济性较差。
剪力墙结构派生出部分框肢剪力墙与短肢剪力墙,两者抗震性能较差,建筑适用高度受到限制。
(3)框架—剪力墙结构,是在框架结构中,设置一定数量的剪力墙或利用电梯间核心筒,组成框架—剪力墙结构,这种结构体系既具有框架结构建筑平面布置灵活性,能有较大空间的特点,又有剪力墙结构具有较大侧向刚度和较强的抗震能力,且延性好,可形成双道抗侧力体系。
框—剪结构符合抗震结构设计三要求(超静定、延性好,多道防线)。
并能达到结构应具有强度,刚度、延性、稳定等方面性能。
2 框架—剪力墙结构受力特性
2.1变形协调
框剪结构由框架和剪力墙两种不同超静定的抗侧力结构组成其受力特性和变形性质都不一样。
在水平荷载作用下,单独框架类似于竖向剪切梁呈现剪切变形,楼层越高,水平位移增长越慢,层间位移角θ自上而下,逐层增大。
在纯框架结构中,由于各框架变形曲线类似,此时总剪力按各框架抗推刚度d值比例分配。
单独的剪力墙类似竖向悬臂深梁,其变形曲线呈弯曲型,楼层越高水平位移增长
越快,层间位移角θ,却是自下而上逐层加大,两者位移角增长方向正好相反。
在一般剪力墙结构中各剪力墙位移曲线类似,所以,水平力在各剪力墙之间按其等效刚度eiw比例分配。
但在框—剪结构中,水平力在两者之间分配既不是按剪力墙等效刚度分配,也不是按框架抗推刚度分配,而是按位移协调的原理进行计算分配。
框—剪结构中,框架,剪力墙处在同一个结构单元中。
取长补短,共同工作抵抗水平荷载,在楼板水平刚度足够大时两者连接在一起,不能再单独变形,在平移情况下,二者变形协调相同,整体结构呈现弯切型变形。
在楼层下部剪力墙的位移较小,它拉着框架按弯曲型曲线变形,剪力墙承受大部分水平力。
楼层上部,刚好相反,剪力墙位移越高越大,此时在框架顶部它拉着剪力墙,按框架本身剪切型
曲线变形。
框—剪结构中最大层间位移θmax一般发生在0.4—0.8房屋高度处。
2.2受力状态
框架剪力由于楼层上部连杆的拉力与水平荷载方向相同,加大
了框架顶部水平剪力,楼层下部连杆产生压力与水平荷载方向相反
减少了框架下部的水平剪力,这样原先分配到框架上水平剪力上小,下大,由于连杆内力上加、下减,使得框架最后承受到水平剪力分布上、下都比较均匀。
这就使得框架结构顶部楼层即使外荷载产生楼层剪力很小,由于框架帮剪力墙一把,增大了框架顶部剪力,使得顶部框架出现相当大的剪力。
这就值得我们注意,当纯框架结构中如果有剪力墙肢或有钢筋混凝土电梯井等弯曲型构件,这时必须按框—剪结构进行内力计算,否则对框架顶部楼层剪力偏小,不安全。
框—剪结构变形曲线与内力分配比例与“刚度特征值”“λ”有关,“λ”与总框架抗推刚度cf成正比,与总剪力墙等效刚度eiw
成反比。
“λ”值越小意味着剪力墙刚度越大,相对于框架刚度偏小。
但“高规”规定在框-剪结构中,框架承担的楼层剪力vf不得少于20%基底总剪力v。
及最大层剪力1.5倍,两者取小值,剪力墙设置量太多,刚度太大,还会带来负面影响,构件自重量,刚度刚,周期短,
地震力增大,材料耗量增多,体系经济性变差。
反之,如果剪力墙配置量过小(“λ”>6),会出现剪力墙承担倾覆力矩,小于50%总倾覆力矩,这时框架抗震等级按纯框架结构确定其抗震等级,以提高框
架抗震性能,增强“二线”抗震能力,保证结构体系整体安全,总而言之剪力墙设置量不宜过多,也不宜过少,一般“λ”值为1.0~2.4为好。
2.3剪力墙合理数量的决定
(1)影响剪力墙配置数量的主要因素地震设防烈度,房屋高度,
剪力墙布置形式、长短、位置、风载大小,场地类别。
(2)剪力墙设置数量,尚须符合下列要求:
①剪力墙承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%;
两个主轴方向地震力作用下,弹性层间位移角θe应小于1/800;
②自振周期合理范围t1=(0.08~0.12)n; n.建筑总层数;
③刚度特征值“λ”宜在1.0~6.0范围内;框架各楼层水力剪力应大于0.2v。
及1.5θmax(两者小值)。
(3)剪力墙合理数量估算
结构设计方案阶段,梁、柱截面尺寸,可按框架结构构造要求决定,但剪力墙如何布置,数量多少,这是一个比较棘手的问题,它关
系到体系安全和技术经济合理性。
从抗震角度出发,多设剪力墙可以提高建筑物的抗震性能。
从经济角度考虑宜少设剪力墙,这里必然有一个优化的问题,下表所提供经验数字,可供设计时参考,地震烈度大,层数多,楼层高宜取上值。
当房屋平面尺寸接近时,主轴两个方向剪力墙的数量宜相近。
表1底层结构截面积(剪力截面积aw和柱截面ac)与楼面积(a)之比
设计条件 aw+ac/a aw/a
7°,ⅱ类土
4% ~6% 8°,ⅱ类土
2% ~3% 3% ~5%
3% ~4%
3剪力墙受力的特性
各类剪力墙由于洞口大小、形状、位置、数量不同,在水平荷载作用下,墙肢正应力分布与沿墙高弯矩图变化规律,各不相同形成
各种受力的特性,分述如下:
(1)无洞口整体剪力墙,受力特性如同竖向悬臂梁,截面上正应
力呈直线分布,沿墙高弯矩图形为抛物线,弯曲型变形。
如图(1)所示。
(2)洞口大、连梁弱的剪力墙受力特性如同两肢独立悬臂梁,由于洞口很大,连梁刚度很小,连梁对墙肢约束作用很弱,墙肢刚度相对较大,此时连梁与墙肢连接可假定为铰接,墙肢上不产生轴向力,各墙肢正应力分布与变形曲线如同整体剪力墙。
如图(2)所示。
(3)洞口小、连梁刚的整体小开口剪力墙,由于洞口很小,连梁刚度很大,墙肢刚度又相对较小,此时连梁对墙肢约束作用很大,水平荷载产生弯矩主要由墙肢的轴力承担,弯矩图有突变,但无反弯点,墙肢上正应力呈直线分布,变形曲线以弯曲型为主。
如图(3)所示。
(4)介于2、3种之间整体小开口双肢剪力墙,连梁对墙肢有部分约束,墙肢弯矩图有突变,有反弯点(局部楼层),弯曲型变形。
如图
(4)所示。
(5)壁式框架剪力墙是指墙面上有较多长条形洞口使得连梁与
墙肢刚度接近。
由于连梁对墙肢约束作用使得墙肢上弯矩图形与框架相似,墙肢、连梁同宽故称为壁式框架。
变形曲线以剪切型为主。
如图(5)所示。
4 剪力墙划分、短肢剪力墙
4.1按墙肢截面高度“h”与厚度“δ”之比划分:
一般剪力墙h/δ>8
短肢剪力墙h/δ>5~8
超短肢剪力墙35)。
独立墙肢的总高与墙肢截面高度之比≥2。
墙肢截面高度不宜大于8m。
单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%。
4.5连梁设计
(1)连梁定义与剪力配筋构造措施
当剪力墙开洞后形成跨高比≤5时称为连梁,否则宜按框架梁进行设计。
连梁跨高比<2时,梁中宜加斜向交叉筋,当跨高比<1时,梁中宜加斜向交叉斜柱。
(2)连梁截面、抗剪、抗弯强度不够时可采取如下措施。
①减小连梁梁高,加大梁高会吸引更多剪力,加宽截面宽度很难做到;
②连梁弯矩及剪力可进行塑性调幅,以降低其内力设计值。
调幅有两种办法,一是内力计算前将梁刚度折减;二是在内力计算后,将梁弯矩和剪力乘以折减系数。
二种办法不能重复使用。
当部分连梁减少弯矩后,转移增加到其余部分连梁和墙肢上。
③无论采用何种办法,连梁调幅后的弯矩、剪力设计值,不应低于正常使用状况下的设计值,也不宜低于设防烈度低一度时弯矩设计值,避免梁上出现裂缝,影响正常使用,过多降低连梁抗震能力。
创造力与创新是结构工程师对设计的贡献,帮助建筑师开拓与
实现令人们满意的有效的建筑物是结构设计者的职责。
通过学习框架—剪力墙,变形协调、受力特点,各类剪力墙变形、受力特征及加深了对短肢剪力墙和连梁的了解,写出本文学习心得。