框架剪力墙结构中的疑难问题
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇框架剪力墙结构中的疑难问题范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要:结合实际经验，对框剪结构设计与应用方面的几个难点问题进行了分析，分别阐述了结构抗震概念设计的注意事项、框架结构受力特点和变形性质等内容，同时提出了自己的看法，对框剪结构的设计具有一定的指导意义。
中图分类号：TB482文献标识码： A
剪力墙的正式名称是结构墙，由于主要承受水平力，因此俗称剪力墙。科学研究和已发生的震害都已经表明剪力墙是一种非常有效的抗侧力构件，在我国《建筑抗震设计规范》中又称为抗震墙。框架结构能够获得更大的空间，但由于框架是由梁柱板构成的，相对于剪力墙来说它的抗侧移刚度较小，受水平荷载后剪切型变形，不利于地震抗震。
框架―剪力墙结构，俗称为框剪结构，它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，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。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。对于地震区建筑来说，该结构具有两道抗震防线即剪力墙与框架。进入21 世纪，随着我国房地产事业的蓬勃发展，多层、高层和超高层建筑物的不断出现，框架―剪力墙结构的应用也变得非常广泛。
1 结构概念设计
结构概念设计的重要性主要是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范和规程中有关概念设计的规定，不能陷入只顾计算的误区，当结构严重不规则、整体性差，仅按目前的结构设计水平，很难保证结构的抗震和抗风性能，尤其是抗震性能。在结构抗震概念设计中应注意以下几个方面的内容。
1．1 结构应当简单可行
当结构布置简单时，结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径，结构计算的模型，内力和位移分析、限制建筑物薄弱环节的出现，所有这些都变得很容易把握，对结构抗震性能的估计也比较可靠。
1．2 结构布置应当规则和均匀
沿着建筑物的竖向，建筑造型和结构布置应当比较均匀，应避免刚度、承载力和传力途径的突变，当建筑物在中间某层结构造型和结构布置有突变，这些部位将会出现和产生过大的应力集中或者过大的变形，容易导致建筑物过早的倒塌。建筑平面比较规则，平面内结构布置比较均匀，能使建筑物分布质量产生的地震惯性力以比较短、比较直接的途径传递，并能使质量分布和结构刚度分布协调，限制质量与刚度方面的偏心。
1．3 结构的刚度和抗震能力
水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能够抵抗任意方向的地震作用，应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力。结构刚度选择时应当考虑场地特征选择结构的刚度，以减少地震作用效应，但也应当控制结构变形增大，过大的变形将会因地震效应大而过早的导致结构破坏。
2 受荷后的特征
框剪结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成，种结构的受力特点和变形性质是不同的。
2．1 变形性质
在水平力作用下，剪力墙是竖向悬臂弯曲结构，其变形曲线呈弯曲形，楼层越高水平位移增长越快，顶点的水平位移值与高度是四次方关系。框架在水平力的作用下，其变形曲线是剪切型的，楼层越高水平位移增长越慢，在纯框架结构中，各榀框架的变形曲线类似，因此楼层剪力按框架柱的抗推刚度D 值比例进行分配。框剪结构，既有框架又有剪力墙，它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，在水平力作用下，使它们水平位移协调一致，不能各自自由变形，在不考虑扭转影响的情况下，在同一层的水平位移必须相同。因此，框剪结构在水平力的作用下的变形曲线呈反S 形的弯剪型位移曲线。
2． 2 相互作用
框架结构在水平力的作用下，由于框架和剪力墙协同工作，在下部楼层，由于剪力墙位移小，它拉着框架变形，使剪力墙承担了大部分剪力; 上部楼层则刚好相反，剪力墙的位移大，而框架变形很小，所以框架除负担水平力作用下的那部分剪力，还要承担拉回剪力墙变形的附加剪力。故在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小，框架中仍具有相当的剪力。
2． 3 设计要点
框剪结构中框架底部剪力为零，剪力控制部位在建筑物高度的中部甚至上部，纯框架结构最大剪力在底部。因此，在设计中当实际布置有剪力墙的框架结构，必须按照框剪结构协同工作计算内力，不应简单按纯框架分析，否则不能够保证框架部分上部楼层构件的安全。
3 剪力墙的布置
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。
剪力墙应均匀对称的布置在建筑物周边附近、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。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。
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。纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。建筑物纵向长度较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙。
4 剪力墙的数量
在框剪结构中，应当使剪力墙承担大部分水平作用下的剪力。但是剪力墙的数量设置不宜过多，如果设置过多，会使结构的刚度变大，从而增大了地震效应，同时由于结构自重过大，而且会增加基础工程的投资，对结构本身也是不合理、不经济的。剪力墙若按照大开间布置，则可以较充分的发挥墙体的承载能力，具有较好的技术经济指标。目前关于墙片数量的确定方法大同小异，我们应当根据不同的建筑物的实际情况来正确合理的选择墙片的数量。
5 截面设计与构造要求
多高层框剪结构的剪力墙应采用现浇，有抗震设防的高层框剪结构截面设计，应首先注意使结构具有良好的延性，使延性系数达到4 倍～ 6 倍的要求。结构延性主要是通过控制构件的轴压比、剪压比、强剪弱弯、强柱弱梁、强底层柱下端、强底部剪力墙、强节点等构造要求实现的。剪力墙重合的框架梁可以保留，亦可以做成宽度与墙厚相同的暗梁，暗梁截面高度可取墙厚的2 倍。边框梁的纵向钢筋配筋率应按框架梁纵向受拉钢筋支座的最小配筋率、梁纵向钢筋上下相等且连通全长，梁的箍筋按框架梁加密区构造配置，全跨加密。
剪力墙边框柱的纵向钢筋除按计算确定外，应符合关于一般框架结构柱配筋的规定，剪力墙端部的纵向受力钢筋应配置在边柱截面内，边框柱箍筋间距应按加密区要求，且柱全高加密。剪力墙墙板的配筋，非抗震设计时，水平和竖向分布钢筋的配筋率均不应小于0．2%，直径也不应小于8 mm，间距不宜大于200 mm; 有抗震设防时，水平和竖向分布钢筋的配筋率均不应小于0．25%，直径也不应小于8 mm，间距不宜大于200 mm。墙板钢筋应双排双向配置，双排钢筋之间应设置直径不小于6 mm，间距不宜大于600 mm 的拉结筋，拉结筋应与外皮水平钢筋钩牢。
6 剪力墙的边框柱
单片剪力墙的边框柱，墙平面内是墙体的组成部分，不再按框架柱考虑; 墙的平面外边框柱属于框架柱，支撑框架梁并共同组成抗侧力结构。边框柱在墙平面内按墙计算确定纵向钢筋，平面外按框架柱计算确定纵向钢筋，并满足构造所需最小配筋率。当抗震等级较高时的剪力墙，在底部加强部位的边框柱，尚应满
足约束边缘构件的箍筋和纵向钢筋的构造要求。
7 结语
框架剪力墙结构的使用范围很广，10 层～ 40 层的高层建筑均可以采用这类结构体系，当建筑物较低时，仅布置少量的剪力墙即可以满足结构的抗侧要求; 而当建筑物较高时，则要有较多的剪力墙，并通过合理的布置使整个结构具有较大的抗侧刚度和较好的整体抗震性能。本文只是作者在平时的积累中的一些较
为简单的积累，与各位读者共享。