高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨
高层建筑剪力墙结构设计中若干问题的讨论
剪力墙 的墙肢截面 高厚 比为 ５ ， ～８ 当墙肢截面高厚
比在 ３ ～５之 间 时 为 超 短 肢 剪 力 墙 ，墙 肢截 面 高 厚 比 小于 ３时 为柱 形 墙 肢 。
一
形 能 力 比框 架 强 ， 高 层 建 筑 中剪 力 墙 就 不 宜 设 计 在
成壁 式 框 架 。
独 立 悬 臂 墙指 墙 面 洞 口很 大 ， 连梁 刚度 极 小 ， 属 于强 肢 极 弱梁 型 。根据 文 献 ［】以 Ｌ形对 称 的剪 ６， 力 墙 为 例 进 行 计 算 ， 墙 长 取 ２４ ０ ｍ，翼 缘 宽 取 ０ ｒ ａ ４ ０ 墙 厚 ２ ０ ｍ，８层 ， 梁 净 跨 ４ 当梁 高 减 小 ０， ０ｒ ｌ ａ 连 ｍ， 到 ３ ０ ｍ， 满 足剪 力 墙 整 体 系数 刚好 为 １ ， ０ｒ 才 ａ ． 由此 ０
构 设计人 员参考 。 【 关键词】 高层建 筑； 力墙 结构 ； 剪 整体 系数 ； 联肢 墙 ； 肢 剪 短
力 墙
【 中图分类号］ Ｕ９ ３１ Ｔ ７ ６
【 文献标 志码】 Ａ
当满 足 ≥ １，ｎ ≤ 时 ，可 判 断 为 整截 面 墙 ０／／ ／ 或 整 体 小 开 口墙 ； 当 ≥ １ ， ０ 但 ≥ 时 为 壁 式 框 架 ： 足 满 ≤ 但 ＜ １ ， ０时 为 联 肢 墙 ； 别 是 当 特
在 高层 建 筑 中 ，剪 力 墙 结构 因其 结构 刚度 大 、 空 间 整 体 性 好 ， 水 平 力 作 用 下 侧 向变 形 小 ， 利 在 有
于 避 免设 备 管 道 与 非结 构 构 件 的破 坏 ， 因而 得 到 了
＜ １时 为独 立 悬 臂 墙 。这 几 种 剪 力 墙 在水 平 荷 载
Ｌ形对 称 的剪 力墙 为例 进 行计 算 ，当肢 长 越 短 （ 短 到变 成 短 肢 墙 ） 连梁 越 高 时 ，越 容 易成 为壁 式 框 ， 架 。壁 式 框 架 的墙 肢 弯矩 与框 架 柱 相 似 ， 弯 矩 图 其 不 仅在 楼 层 处 有突 变 ， 且 在 大 多 数 楼 层 出现 反 弯 而
关于剪力墙结构中墙肢偏拉问题的探讨
关于剪力墙结构中墙肢偏拉问题的探讨摘要】随着我国城市建设的发展，高层建筑的应用变得越来越普遍。
其中的剪力墙结构以其较好的抗震性能在高层建筑中占据了很大的比例。
剪力墙作为高层建筑结构中的主要受力构件，对其所进行的结构设计对整个建筑结构的安全性有重大影响。
本文就剪力墙墙肢在地震作用下出现偏心受拉的情况进行了简单讨论，并就采用国内现有结构计算软件进行计算时对偏拉墙肢的处理提出一些建议。
【关键词】抗震设计；双肢剪力墙；小偏心受拉；大偏心受拉；概念设计引言剪力墙作为高层建筑结构中的主要抗侧力构件，既承受水平荷载作用，又承受竖向荷载作用，在结构设计中应进行平面内的截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力验算。
如果抗震墙的墙肢在多遇地震下出现偏心受拉时，在设防地震、罕遇地震下的抗震能力可能大大丧失，因此在设计中应该引起足够的重视。
1 规范对抗震设计时偏心受拉的双肢剪力墙的规定高规 7.2.4 抗震设计的双肢剪力墙，其墙肢不宜出现小偏心受拉。
当任一墙肢为偏心受拉时。
另一端肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增人系数 1.25。
抗规 6.2.7.3：双肢抗震墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉；当任一墙肢为偏心受拉时，另一墙肢的剪力设计值、弯矩设计值应乘以增大系数 1.25。
如果双肢剪力墙中一个墙肢出现小偏心受拉，该墙肢可能会出现水平通缝而严重削弱其抗剪能力，抗侧刚度也严重退化，由荷载产生的剪力将全郁转移到另一个端肢而导致另一墙肢抗剪承载力不足。
因此，应尽可能避免出现墙肢小偏心受拉情况。
当墙肢出现大偏心受拉时，墙肢极易出现裂缝，使其刚度退化，剪力将在墙肢中重分配，此时，可将另一受压墙肢按弹性计算的剪力设计值乘以 1.25 增大系数后计算水平钢筋，以提高其受剪承载力。
在地震作用的反复荷载下，双肢墙的两个墙肢都要按照增大剪力与弯矩后的内力配筋。
2 PKPM 软件对于墙肢内力计算的处理对联肢剪力墙，目前设计中是分别按照墙柱和墙梁进行设计的，其中的墙梁在软件中可以按照开洞方式或按照框架梁方式建模，两种建模方式的不同，在内力分析中产生的协调点也是不同的。
高层建筑框架结构设计中技术问题对策
高层建筑框架结构设计中的技术问题及对策摘要：高层建筑的结构设计主要有四种，其中框架结构式组基本的结构形式，其他的结构设计都是以其为基础，所以框架结构的设计是建筑设计的基本环节。
在高层建筑的框架结构设计中往往会遇到很多技术性问题，本文选取了几个具有代表性的问题进行了分析，并提出对策，以供参考。
关键词：结构类型；技术问题；改进对策一、常用高层建筑结构分类1、基本框架结构基本的框架是高层建筑的建筑基础，主要构成是基础、梁、柱、楼板这四种结构，其主要的作用就是承重。
其中基础、梁和柱子是构成框架的最基础结构，也是主要的承重体。
以框架结构为基本结构的建筑形式较为灵活，可以形成较大的空间，建筑的立面处理也比较方便。
从整体看，具有抗震性和整体性的优势，具备一定的塑变能力。
2、框架配合剪力墙高层建筑的结构设计常常采用的另一种结构形式是框架配合剪力墙的结构。
这种结构就是将框架和剪力墙两种结构形式组合在一起，成为一个结构体系，竖向的应力载荷主要由框架和剪力墙共同承载，而水平的载荷就由剪力墙来分担，这是因为剪力墙的刚度较大，可以承担侧向应力。
和剪力墙配合增加了高层建筑的抗侧力刚度，减轻了框架架构带来的侧向位移，同时框架配合剪力墙也可以让层与层之间的变形趋于均衡，所以框架和剪力墙构成的体系提高了建筑的可建高度。
3、单纯剪力墙利用墙体来承受全部的水平载荷和竖向载荷的建筑体系就是剪力墙结构。
剪力墙的主要突出特性就是刚性明显，所以剪力墙对力的传导均匀直接。
其结构的强度和刚性都明显较高，同时也具备一定的延展性。
这样的结构在对抗侧向位移的时候可以有效的控制位移的程度，在对抗台风、地震的时候可以起到很好的作用，具有良好的整体性、抗倒塌性，其建设高度也高于前两种结构。
4、筒体结构体系筒体体系主要是由筒体为结构主体，所以称之为筒体结构。
由筒体结构构成的高层建筑起强度和刚度相对较高，明显的特征就是结构体系中的所有构件都可以合理的分配载荷，在抗台风和地震的能力上更高与以上三种结构形式，而且可以满足大空间、大跨度的需求，在超高层建筑上应用普遍。
高层建筑剪力墙结构设计中相关问题分析
高层建筑剪力墙结构设计中相关问题分析摘要：近年来，由于建筑功能和城市规划的需要，加之建设用地的紧张，高层建筑的层数在不断增多。
文章主要结合笔多年的工作实践，阐述了高层建筑发展的特点,从而针对高层框架-剪力墙结构设计的一些问题进行了研究，旨在不断提高高层建筑剪力墙结构设计水平及保证工程的质量与安全。
关键词:高层结构；框架-剪力墙结构；结构设计abstract: in recent years, due to the building function and the needs of the city planning, and use the land for construction nervous, high-rise building layer of increasing in. this article mainly combined with pen many years of work practice, this paper expounds the development characteristics of the high-rise building, thus for high-rise frame-shear wall structure design of some problems in study, aims to improve high-rise building the shear wall structure design level and ensure the quality of the construction and security.keywords: high-rise structure; frame-shear wall structure; structure design中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：1 高层建筑结构设计要求高层建筑结构受风和地震影响较大，这两种荷载都是随机振动，具有很强的复杂性和不确定性。
框架结构在高层建筑设计中主要问题分析
框架结构在高层建筑设计中的主要问题分析摘要:结合实际工程经验，对高层建筑框架结构设计中所存在的若干问题进行探讨，以期为同行提供有益的参考。
关键词:高层建筑；框架结构；结构设计前言目前我国高层建筑发展迅速，其设计思想在不断更新，建筑平面布置与竖向体形也越来越复杂，给高层结构设计提出更高的要求。
高层建筑采用框架结构形式，可形成内部大空间，同时也能进行灵活的建筑平面布置，特别适合大型商场，大空间写字楼和学校大空间教室，宿舍等。
因此，框架结构体系在结构设计中应用甚广，特别是在高度不超过60m的高层建筑中，其优势更为明显、突出。
《建筑抗震设计规范》gb 50011- 2010（以下简称《抗规》） 6.1.1条对框架的高度限制如表一。
与此同时，高层建筑框架结构设计过程中的一些现实问题却往往被忽视，给工程质量留下隐患。
表6.1.1现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m)结构类型烈度6 7 8(0.2g) 8(0.3g) 9框架60 50 40 35 24表一1高层建筑框架结构设计中应注意的问题一是结构的规则性问题。
由于框架结构的框架柱既承受承受竖向重力荷载又水平剪力，因此高层框架结构平面宜布置规则，同时《抗规》采用强制性条文明确规定“严重不规则的建筑不应采用。
”，同时也应注意避免竖向不规则，嵌固端上下层刚度比信息等，，因此结构工程师在规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
如因建筑功能和造型要求使得平面不规则而导致电算指标无法达到规范要求或使某些边柱边梁截面和配筋过大，可适当增加一些剪力墙以抵抗水平剪力，使结构整体性更加合理，按《抗规》“6.1.3.1设置少量抗震墙的框架结构，在规定的水平力作用下，底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，其框架的抗震等级应按框架结构确定，抗震墙的抗震等级可与其框架的抗震等级相同。
”二是结构的超高问题。
在《抗规》与高层建筑设计规范中，对高层建筑框架结构的总高度都有严格的限制，尤其是《抗规》中针对框架结构的抗震等级分界由原来的30米降为24米，如表二，框架结构的最大适用高度如表一。
高层建筑结构设计问题探讨
高层 建筑 结构设 计 问题 探讨
王伟光 李振 国 （ 黑龙江省西埃迪建筑设计 院， 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５０ ０
摘 要： 随着高层建筑进一步的发展 ， 满足 高层建筑的形式 ， 材料 ， 力学分析模型都将 日趋复 杂多元 ， 了革新 高层 建筑 ， 为 体现其魅 力， 追求新 的结构形式和更加合理的力学模型将是土木工程 师们的 目标 和方向。 关键词 ： 高层 ； 筑 ； 建 结构 ； 设计
２ ． ３简体体系
参 考 文 献
Байду номын сангаас
１杨斌， 张红英． 关于建筑结构设 计 中若干 问题 的研 究［ ． Ｊ 工程 地球 Ｊ 凡采用简体为抗侧 力构件 的结构 体系统称为筒体体系， 包括单 ［】 ２ ７２ ￣ ） ６ ６ ０ ０ ５ 筒体 、 简体 一框架 、 筒中筒 、 多束筒等多种型式。简体是一种 空间受 物理 学报 ， ０ ，４ ６：９ — ０ ． ２夏卓文． 高层建筑结构设计特点 住宅科技，０ ７ １ ２：９ ３ ． ２０， （ ） ￣２ ２０ ２ 力构件， 分实腹筒 和空腹筒两种类型 。实腹筒是 由平面或 曲面墙 围 ［１ 成 的三维竖 向结构单体， 空腹筒是 由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋 混 凝 土外墙构成 的空间受力构件 。筒体 体系具有很大的刚度和强度，
另一方面 由于轻质 高强材料的开发及新 的设计计算理论 面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框 架， 便形成 了框架 一 快速发展 。 抗风和抗震理论的不断完善， 加之新的施工技术和设 备的不 剪力墙体系 。在承受水平力时， 框架和剪力墙通过有足够 刚度 的楼 的发展， 特别是计算机 的普及和应 用以及结构分析手段 的不断提 高， 板和连梁组成协 同工作的结构体系 。 在体系中框架体系主要 承受垂 断涌现， 为迅速发展高层建筑提供了必要 的技术条件 。 直荷载， 剪力墙主要承受水平剪力。
高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计问题
高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计问题探讨[摘要] 本文针对目前应用广泛的剪力墙结构体系，对照规范对剪力墙的具体要求，结合工程实际，给出高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计中常见问题的解决办法。
[关键词] 剪力墙连梁边缘构件位移周期刚度1剪力墙设计的基本要求剪力墙结构中，剪力墙的布置宜沿主轴双向布置，剪力墙墙肢截面宜简单、规则。
在设计时，剪力墙的布置应遵循“八字方针”，既“对称、均匀、周边、连续”，应尽量避免出现剪力墙竖向不连续。
剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。
较长的剪力墙宜开设洞口，将其分成长度较为均匀的若干墙段，墙段间宜采用弱连梁连接，每个独立墙段的总高度与其截面长度之比不应小于2，墙肢截面长度不宜大于8m。
2 剪力墙设计中几个重要问题2.1 连梁设计要求剪力墙开洞形成的跨高比小于5的梁，称为连梁。
因为连梁跨高比较小，竖向荷载下的弯矩所占的比例较小，它主要承受风荷载和水平地震作用。
在水平荷载作用下，墙肢发生弯曲变形，使连梁端部产生转角，从而使连梁产生内力，同时连梁端部的内力又反过来减小与之相连的墙肢的内力和变形，对墙肢起到一定的约束作用，改善墙肢的受力状态。
因此连梁对于剪力墙结构尤其重要，它在起到连接墙肢作用的同时，还对所连接的墙肢起到一定的约束作用。
在剪力墙结构中，设计时应遵循强墙弱连梁、强剪弱弯的原则，即连梁要先于墙肢屈服，连梁和墙肢均应为弯曲屈服。
对剪力墙结构，连梁是主要的耗能构件，其延性大小对整体结构的安全至关重要。
因此设计中，要尽可能地提高连梁的延性，保证连梁的延性系数。
通过加强连梁的构造措施，可以有效提高连梁的延性，如控制连梁的纵向受力钢筋的锚固长度；控制连梁箍筋的最小直径和最大间距；保证连梁两侧水平钢筋的设置等均可提高连梁的延性。
设计中即使按有关规范取用最小刚度折减系数，还是会经常出现连梁抗剪能力不满足规范要求，这主要是部分连梁跨高比较小，刚度较大，造成连梁剪力过大，致使连梁抗剪能力不满足规范对连梁剪压比限值的要求。
高层建筑结构设计的相关问题探讨
高层建筑结构设计的相关问题探讨【摘要】随着建筑业的飞速发展，建筑结构设计的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。
建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量口渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。
面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。
【关键词】基础埋深；底部嵌固层；高宽比；不规则性；偏心距；开洞；梁高度一、高层建筑结构设计的特点1.1 轴向变形不容忽视：高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形，对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；此外还会对预测构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
1.2 结构延性是重要设计指标：相对于底层建筑而言，高层建筑的结构更柔和一些，在地震作用下的变形更大一些。
为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
1.3 水平荷载成为决定因素：一方面，因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。
2 房屋高宽比房屋高度指室外地面至主楼主要屋面的高度。
房屋宽度按所考虑方向的最小投影宽度作为建筑物的计算宽度。
对带裙房的高层建筑，当裙房面积与其上塔楼面积比大于2.5或裙房抗侧刚度与其上塔楼抗侧刚度比大于2.0时，可取裙房以上部分的房屋高度和宽度计算高宽比。
框架剪力墙结构重难点分析和合理化建议
随着经济的发展，框架-剪力墙结构因其承载能力较大、建筑布置又较灵活而被广泛的应用，如何解决框架-剪力墙结构在设计中遇到的重点难点问题显得尤为重要。
框架剪力墙结构是一种双重抗侧力结构，在地震作用下框架和剪力墙共同承受竖向荷载和水平力。
剪力墙的刚度大，承担大部分的地震剪力，框架刚度小，承担小部分的地震剪力，当遭遇罕遇地震作用时，剪力墙的连梁首先破坏，剪力墙的刚度随之降低，由剪力墙承担的一部分剪力转移到框架，此时，如果框架具有足够的承载力和延性，则双重抗侧力结构的优势得以体现出来，否则连梁屈服后，框架有可能会遭到严重的破坏，从而使整个结构遭到破坏，甚至会引起倒塌，所以《建筑抗震设计规范》对框架剪力墙结构中框架的侧向刚度作了明确的规定：侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框架-抗震墙和框架-核心筒结构，任一层框架部分承担的剪力值，不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框架-抗震墙结构、框架-核心筒结构设计计算的框架部分各楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。
但在实际的的设计中剪力墙的数量也不能过少，若在规定的水平力作用下，底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，则该结构为少墙框架结构，其适用高度和抗震等级均不同于框架-剪力墙结构。
而且剪力墙过少，结构刚度较差，常不满足变形要求，同时，框架受力过大，梁柱截面尺寸加大，导致不经济。
框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。
由于水平风荷载和地震作用，可能沿结构的任意方向作用，为提高框架-剪力墙的承载力和抗扭刚度，应将框架-剪力墙结构设计成双向抗侧力体系，并且两个方向结构的刚度和承载力应尽可能相接近。
若一个方向结构的抗震能力较弱时，则会率先开裂和破坏，将导致结构丧失空间协同工作的能力，从而使另一个方向的结构也会发生破坏，这就要求在结构的两个主轴方向都要布置框架和剪力墙，而且剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度相接近。
同时为减小在水平力作用下结构的扭转效应，《建筑抗震设计规范》还作出如下规定：1.楼梯间宜设置抗震墙，但不宜造成较大的扭转效应；2.房屋较长时，刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在房屋的端开间；3.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。
高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析
高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析摘要：高层建筑结构设计阶段，在满足安全性、耐久性的前提下，对结构设计的优化，有利于实现建筑结构设计的经济性。
基于此，本文笔者根据多年工作经验对高层建筑结构设计存在的问题及优化措施进行简要分析。
关键词：高层建筑；结构设计；优化；一、高层建筑结构设计中的常见问题1.抗风问题因为高层建筑的楼层较多并且高度较高，所以，相对其他建筑，高层建筑更容易改变风的流动性与空气的动力效应。
由于建筑的刚架结构以及玻璃幕墙等柔性结构的刚度较小，在风荷载较大的情况下，很容易破坏建筑物的墙体、装饰结构及支撑结构，降低建筑物的稳定性。
因此，进行高层建筑结构设计时，需要对结构进行抗风设计，防止建筑物受自然因素的影响而存在隐患[2]。
2.抗震问题高层建筑抗震结构设计一直以来都是建筑结构设计中的一个难点。
因为地震属于自然因素，而每个地区的抗震设防烈度不同，计算得出的数据也并不是所有地区都适用，并且计算地震结构设计数据时，存在许多不确定性因素，加之一些设计人员的灵活性不足，不能很好地完善抗震结构设计。
3.消防问题针对高层建筑结构消防设计，在我国相关规范中有明确规定。
由于高层建筑楼层比较多，发生火灾时，高层建筑难以疏散住户，对控制火势不利，并且排烟系统设计难度大等，都是高层建筑防火结构设计急需攻克的问题[3]。
二、高程建筑结构设计常见问题的优化措施1.科学设计建筑平面针对高层建筑结构中出现的扭转问题，在建筑结构设计中，相关设计人员应以地基具体形状和建筑物功能需要等为依据，科学合理地设计建筑物外形，尽可能采取长方形、圆形等相对常规的建筑平面，提高建筑结构的稳定性。
2.提高建筑抗风荷载作用的能力为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求，对高层建筑结构进行抗风设计时，必须充分做好以下工作：1）优化基础，只有高层建筑的基础部分稳定性较强，才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。
因此，明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高层建筑框架剪力墙结构设计中几个问题的探讨
摘要：人们在享受高层建筑所带来的益处的同时, 也面临了新的问题。
就是高层建筑的承重问题。
于是越来越多的剪力墙结构被广泛的应用在高层建筑中。
本文介绍了剪力墙结构优缺点，探讨了高层建筑框架剪力墙结构设计要点。
关键词：高层建筑框架剪力墙优缺点结构设计
中图分类号： tu318 文献标识码： a 文章编号：
在高层框一剪结构中，剪力墙是主要抗侧力构件，几乎承担了80% 以上的水平地震作用，剪力墙刚度的大小将直接影响到结构的安全性及工程造价。
在结构设计时，框一剪结构中剪力墙的数量，除了必须满足强度条件外，还必须使结构具有一定的侧向刚度，以免在地震作用下产生过大的侧向变形。
一、剪力墙结构优缺点
剪力墙结构的优点主要有：
（1）剪力墙结构刚度大，整体性好，用钢量适中；（2）剪力墙外观整齐，解决了框架结构露梁、露柱现象，减少承重墙数量，降低成本。
剪力墙结构因其明显的优点而成为目前高层住宅中主要采用的
结构形式，但是剪力墙结构的设计中仍要解决以下几个问题：（1）剪力墙结构要求抗侧刚度大，使得上部结构和基础费用增加，地震反应也越大；
（2）剪力墙结构墙体多为构造配筋，配筋率过低会造成结构延
性差。
二、高层建筑框架剪力墙结构设计探讨
1、框架- 剪力墙结构体系的受力特点
框架结构的变形特性具有剪切型的特点, 位移越往上增大越慢, 呈内收形开口曲线, 其变形曲线为剪切型( 见图1) , 在纯框架结构中, 所有框架的变形曲线都是类似的, 所以, 水平力按各框架的抗推刚度d 比例分配。
剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征, 位移越往上增大越快, 呈外弯形开口曲线( 见图2) 。
在平面内有很大的抗弯曲刚度, 在一般剪力墙结构中, 所有抗侧力构件剪力墙的侧移曲线都是类似的, 水平力在各片剪力墙之间按其等效刚度ei 比例分配。
而在框架-剪力墙结构中, 框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼盖连接在一起共同抵抗水平力, 以至于它们不能单独按各自的弯曲变形或剪切变形而自由变形, 它们在同一楼层的位移必须相等( 在不考虑扭转的情况下) 。
因此, 框-剪结构水平位移特征处于框架和剪力墙之间, 为反s 形曲线, 是弯剪型( 见图3)
图1框架单独侧移图2剪力墙单独侧移
图3框架剪力墙共同工作
因此, 在框-剪结构中, 剪力墙在下部楼层变形小, 承担了近80%以上的水平剪力, 而在上部楼层, 框架变形小, 可以协助剪力
墙工作, 抵挡剪力墙的外拉变形, 从而承受很大的水平剪力。
所以, 框-剪结构是框架和剪力墙两种结构水平变形的有机协调,从而达
到减少结构变形, 增强结构侧向刚度, 提高结构抗震能力的目的, 在结构设计中具有很强的适用性。
2、框架- 剪力墙结构中剪力墙的布置
剪力墙的布置一般原则是均匀、分散、对称、周边及均匀,分散
原则是要求剪力墙片数不要太少, 而且每片剪力墙刚度不要太大,
连续尺寸不要太长,使抗侧力构件数量多一些,分散一些,每片剪力
墙的弯曲刚度适中, 在使用中不会因为个别墙的局部破坏而影响
整体的抗侧力性能, 也不会使个别墙的受力太集中,负担过重而引
起过早的破坏,刚度过大的墙承担的内力也大,相应的基础处理难
度增加,同时也考虑到剪力墙相距太远,楼面刚度要求大,很难满足
要求,周边的原则是考虑建筑物抵抗扭转能力,便于保证刚度中心
与平面中心相吻合。
剪力墙布置在周边对称位置,增加抵抗扭转的内力臂,在不增加
剪力墙面积的情况下,提高抗扭转能力，剪力墙布置的位置应设在
平面形状变化处,即:角隅、端角、凹角，这些部位往往是应力集中处,设置剪力墙给予加强是很有必要的；高层建筑的楼梯间、电梯间、管道井处等的楼面开洞严重地削弱楼板刚度,对保证框架与剪
力墙协同工作极为不利。
因此,在工程设计中用剪力墙来加强这些薄弱端部,如楼梯间、电梯井道处、竖向管道井设计加强的钢筋混凝土墙是十分有效的,剪
力墙的间距:现浇钢筋混凝土楼盖l/b=2～4 为宜；装配整体式钢筋混凝土楼盖l/b=1～2.5 为宜，原则是建筑物愈高、抗震设防烈度愈高,间距取值愈小,剪力墙应沿建筑物全高设置,不得沿高度有突变,剪力墙应落地,剪力墙并应在两个主轴方向组合部署成l 形、t 形或形成封闭的筒, 这样可以提高剪力墙自身的刚度，且一片剪力墙的长度不宜大于8m,当超过时,应利用洞口分割成两片墙,功能上不需要洞时,洞口可用不同的材料或轻质材料填充, 过长的剪力墙中央部分的钢筋尚未到达屈服阶段,墙端部的钢筋早因变形过大而断开破坏、工程具体情况、建筑物高度、地区设防烈度及参考上面方法取值。
3、确定剪力墙的厚度
在框剪结构中剪力墙宜有边缘约束构件即: 边框柱和边框梁,在规范中有规定:带边框剪力墙的截面厚度为: ( 1 ) 抗震设计时, 一、二级剪力墙的底部加强部位的厚度均不应小于200mm, 且不宜小于层高的1/16 ; ( 2 ) 其他情况不应小于160mm, 且不应小于层高的1/20 。
边框梁的宽度宜与墙同厚, 高度可取墙厚的2 倍。
所以一个合理的剪力墙厚度具有结构安全(包括在施工中混凝土浇筑时由于浇筑质量不高所造成的隐患等等)、经济合理(合理的厚度以及钢筋级别在设计中都应有考虑, 主要是涉及到最小配筋率的
问题)等特点。
鉴于此, 剪力墙的厚度在满足层高的1/16 或者1/20 的前提下, 取200mm 为宜。
在这里应该强调的一点是, 一般情况下由于基础的埋置深度比
较大而导致底层的层高比较高, 从而也就要求底层剪力墙的厚度比较大。
但还应该注意到, 墙体的厚度对墙体稳定性的影响其重要性是不言而喻的。
因此要在保证墙体稳定性的前提下, 尽量不把层高较高楼层的剪力墙做的太厚。
4、剪力墙合理数量的确定
剪力墙的合理数量按许可位移决定, 按高层建筑规范中一般装修材料, 框架—剪力墙结构顶点位移与高之比u/h 不宜大于
1/700 ,装修要求较高时u/h 不宜超过1/850 , 在满足这个要求的前提下, 增减剪力墙的数量。
用结构自振周期校核剪力墙布置数量是否合理, 因为从地震作用本身来分析, 剪力墙结构刚度小, 地震作用小, 位移限制能宽松的满足, 但这种结构在工程上有可能不很合理, 结构的自振周期有可能不在合理范围内, 结构自振周期的合理范围大致在:
t1=(0.09- 0.12)ns
式中: ns———楼层数
剪力墙数量多框架—剪力墙结构刚度就大一些, 地震时周期短地震力也加大一些, 材料耗量增大。
日本震害调查表明: 当每m2 楼面平均剪力墙长度少于50mm 长时, 震害严重; 在50 — 150mm 之间时, 震害中等; 长150mm 以上, 震害轻微, 目前我国尚无这方面的成熟经验, 设计中可根据工程具体情况, 建筑物高度、地区设防烈度及参考上面方法取值。
5、框架－剪力墙中连梁设计
框架－剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。
铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作，刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。
在铰结体系中，由于没有考虑连梁的约束作用，使得楼板作用显著，要保证剪力墙与框架协同变形和工作，楼板必须绝对刚性。
在刚结体系中，连梁对墙和柱都会产生约束，连梁将承担着较大的剪力和弯矩，约束作用明显，并可以与楼板一同作为连接构件，传递弯矩、剪力、轴力。
当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时，整个结构处于弹性工作阶段。
当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时，连梁形成塑性铰消耗地震能量，结构刚度降低，自振周期加大，地震力降低，减轻结构破坏。
但由于连梁跨高比小，两端连接的墙或柱刚度差异较大，连梁变形产生较大的内力而破坏。
连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏，设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏，让连梁先屈服，形成塑性铰。
连梁设计时可以考虑以下措施:
（1）对连梁的刚度进行折减，既保证了塑性铰出现在连梁上，又减少其内力，满足结构设计要求。
高层建筑混凝土结构技术规程5. 21 规定，在内力与位移计算中，抗震设计的框架－剪力墙或剪力墙结构中的连梁可予以折减，折减系数不宜小于0. 5。
结构设计中，连梁折减系数一般取0. 7。
（2）若连梁刚度折减后内力还是过大，截面设计困难，可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。
（3）为保证连梁的延性，设计时应做到“强墙( 柱) 弱梁”，“强剪弱弯”，截面尺寸应符合规范设计要求。
（4）不宜将楼面主梁支承在连梁上。
参考文献：
[1] 薛云飞,马晓霞.谈剪力墙结构设计中的几个问题[j].陕西建筑,2008(6).
[2] 胡景云.论剪力墙结构优化设计[j].建材世界,2011(2).。