高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)探討分析

邊媛

摘 要：現(xiàn)階段我國經(jīng)濟(jì)與社會在不斷發(fā)展，城市化建設(shè)速度也呈現(xiàn)出越來越快的速度，城市建設(shè)空間會受到一定的局限性，因此建筑物高度在不斷增加，這對建筑物的抗震性能提出新的要求與挑戰(zhàn)?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)有著不可替代的作用同時(shí)長期存在高層建筑結(jié)構(gòu)中，對建筑結(jié)構(gòu)抗震性能與穩(wěn)定性的提高有極大的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：高層；框架剪力墻結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；技術(shù)要點(diǎn)

內(nèi)部作用力協(xié)調(diào)以及抵消是家是框架剪力墻結(jié)構(gòu)的顯著優(yōu)勢與特征，現(xiàn)階段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在高層建筑物中的廣泛應(yīng)用，這對建筑安全的維護(hù)有極大的促進(jìn)作用?？拐鹪O(shè)計(jì)工作是建筑施工的重要組成是部分，因此必須提高對該項(xiàng)工作的重視程度，實(shí)現(xiàn)與框架剪力墻結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)對建筑物抗震性能的有效提高。

一、高層框架剪力墻受力特征分析

變形是框架結(jié)構(gòu)的顯著特征，其主要表現(xiàn)在剪切性方面。從變形曲線角度來說，高層建筑的框架結(jié)構(gòu)基本相同，因此可將框架抗推剛度作為主要依據(jù)實(shí)現(xiàn)對水平作用力的分配，并在一定程度上實(shí)現(xiàn)科學(xué)性與合理性。

剪力墻結(jié)構(gòu)也是具有自身曲線的，其表現(xiàn)形式也具有多樣性，下面我們對其進(jìn)行仔細(xì)根分析。首先是具有梁臂彎曲的特點(diǎn)，高度的不斷上升會促使位移曲線不斷擴(kuò)大。大致相同的位移曲線普遍存在于常規(guī)的剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻之間也會有水平作用力的分布，最終呈現(xiàn)出S形分布在剪力墻之間。

底部樓層抗剪力能力較強(qiáng)，因此不容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，特別是對于高層建筑框架剪力墻構(gòu)造更是如此。頂部樓層可實(shí)現(xiàn)對底部剪力墻結(jié)構(gòu)的有效支撐，實(shí)現(xiàn)對外拉變形的有效抵御，在一定程度上對水平剪力的承擔(dān)。從本質(zhì)上來說，框架剪力墻結(jié)構(gòu)是一種變形構(gòu)造，具有相互協(xié)調(diào)的特點(diǎn)，最終可實(shí)現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的有效保證，這對整體建筑抗震效果的提升有重要作用。

二、高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)

1、抗震技術(shù)

（1）機(jī)構(gòu)控制

正比例關(guān)系始終存在于框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，其具體變現(xiàn)為以下幾種形式，剪力墻的剛度與數(shù)量和體積之間有不可分割的密切聯(lián)系，數(shù)量與體積在不斷增大的同時(shí)剪力墻剛度也會隨之增大。為實(shí)現(xiàn)對剪力墻剛度的有效控制，必須實(shí)現(xiàn)是對機(jī)構(gòu)的有效使用，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化承載力的目標(biāo)。同時(shí)為在真正意義上實(shí)現(xiàn)對剪力墻結(jié)構(gòu)形態(tài)的靈活控制，可在特定部位對框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行塑性鉸安裝，在真正遇到地震作用力時(shí)，內(nèi)部形態(tài)可通過調(diào)整變化實(shí)現(xiàn)對建筑架構(gòu)穩(wěn)定性的有效維護(hù)，實(shí)現(xiàn)對人民群眾生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全的保障。

（2）斜截面抗震技術(shù)

實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要想全面提升建筑物自身的承重能力，就要將梁柱構(gòu)造設(shè)置于剪力墻四周，用梁柱來形成對剪力墻的保護(hù)，從而控制斜向裂縫的蔓延與擴(kuò)大，維護(hù)附近墻體結(jié)構(gòu)的安全，而且當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)受損時(shí)，其四周架設(shè)的梁柱結(jié)構(gòu)依然能夠發(fā)揮承載功能，從而達(dá)到斜截面抗震目的。

（3）科學(xué)設(shè)計(jì)墻肢面

控制單個(gè)墻肢的面積，打造出多個(gè)墻肢結(jié)構(gòu)，以此來有效抵御裂縫的出現(xiàn)。而且多墻肢能夠有效控制剪力墻自身的強(qiáng)度和剛度，提高框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能，進(jìn)而從整體上提高高層建筑物的抗震能力。

2、剪力墻的抗震布局與設(shè)置

框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，剪力墻的布設(shè)是關(guān)鍵，布設(shè)施工質(zhì)量會在很大程度上影響高層建筑的抗震效果。多數(shù)情形下，剪力墻要設(shè)計(jì)在平面結(jié)構(gòu)的變形位置，然而，實(shí)際的布局與設(shè)計(jì)應(yīng)該本著以下思路：

第一，均勻布設(shè)、對稱分布。通常為了從整體上確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，要將剪力墻設(shè)置于建筑平面結(jié)構(gòu)起伏較大、豎向載荷大的位置，而且要雙向?qū)ΨQ分布。同時(shí)，為了防止出現(xiàn)剛度分布不均、結(jié)構(gòu)受損的問題，建筑豎向結(jié)構(gòu)都必須設(shè)置剪力墻。

第二，墻肢截面要盡量保證形狀規(guī)則、不復(fù)雜，如果形狀凹凸不平、變化不定的現(xiàn)象時(shí)，則要盡量在凸出結(jié)構(gòu)處設(shè)置剪力墻，而且要確保其抗側(cè)剛度達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能有效預(yù)防剪力墻出現(xiàn)剛性突變問題。更重要的是要在水平與豎直方向主軸處打造出特殊的形狀，例如：L形、筒狀、T型等。

第三，科學(xué)控制數(shù)量與密度。剪力墻本身要占據(jù)一定的空間，實(shí)際布設(shè)時(shí)必須把握好剪力墻的設(shè)置數(shù)量和密度，一方面要發(fā)揮剪力墻的抗剪作用，另一方面則要均勻設(shè)置、分散布局，為其提供舒展空間。一些敏感部位不適合布置剪力墻，例如：伸縮縫兩側(cè)、縱向高度的兩端等，要控制剪力墻之間的間距，防止間距過大所導(dǎo)致的側(cè)向剛度差異懸殊問題。

第四，提高剪力墻結(jié)構(gòu)延展性。要注意控制剪力墻長度，從而保護(hù)其延性，對此的處理措施就是在剪力墻上均勻地設(shè)置洞口，從而將一個(gè)長剪力墻分成若干短剪力墻。而且要保證其剛度、彎度都要達(dá)標(biāo)。

3、框架的抗震設(shè)計(jì)

框架結(jié)構(gòu)是高層建筑物抗震的第一道防線，必須有一定的抗側(cè)力，框架構(gòu)造通常于水平方向不會承受過大剪力，要想提高框架的抗側(cè)力，最佳方式就是科學(xué)調(diào)節(jié)框架所受剪力。具體方法為：延長框架構(gòu)造中縱向墻長度，提高連梁的剛度，這樣就能從整體上強(qiáng)化框剪的抗震能力，或者對長墻均勻分段，達(dá)到優(yōu)化抗震性能的目標(biāo)。同時(shí)，也要設(shè)法增強(qiáng)框剪的延展性。

4、框支層的抗震設(shè)計(jì)

框支層是框剪結(jié)構(gòu)的重要組成部分，必須做好其抗震設(shè)計(jì)。在地震波作用下，框架剪力墻結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)變形現(xiàn)象，其中框支層成為變形的重災(zāi)區(qū)，對此，就需要從框支層結(jié)構(gòu)入手，積極夯實(shí)并牢固框支層結(jié)構(gòu)，要提高其側(cè)面剛度，要大于其頂部剛度，要控制高層建筑底層樓板的間距，一般要在24m以內(nèi)，這是因?yàn)榻ㄖ锏讓拥募袅ω?fù)責(zé)承擔(dān)著主要的地震剪力，只有這樣才可以確?？蛑Ъ苤袆偠人搅Φ目茖W(xué)傳遞，同時(shí)，要盡量對局部墻進(jìn)行加厚處理，從而提升節(jié)點(diǎn)的牢固度，增強(qiáng)其抗震能力。

5、剛度與延性的協(xié)調(diào)

無論是框架結(jié)構(gòu)還是剪力墻結(jié)構(gòu)，都有著自身的延性參數(shù)、剛度系數(shù)，二者之間如果差距較大，將無法有效配合，也就不能從整體上達(dá)到抗震目標(biāo)，特別是如果框剪構(gòu)造中的各類構(gòu)件不能協(xié)調(diào)配合時(shí)，就可能從整體上降低框剪結(jié)構(gòu)的抗震作用。所以，有必要對不同構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)、科學(xué)組合，協(xié)調(diào)其剛度與延性，通過這種方式來提升該結(jié)構(gòu)的抗震性能，可以將邊緣約束設(shè)置于剪力墻兩側(cè)，以此來提升剪力墻的延性，控制剪切破壞問題。

此外，在高層建筑物框剪結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，還要根據(jù)高層建筑自身的特點(diǎn)、實(shí)際情況等綜合權(quán)衡各類條件、各方因素，對應(yīng)得出框剪結(jié)構(gòu)的極限位移限值，根據(jù)該數(shù)值來對應(yīng)決定剪力墻的設(shè)置數(shù)量，從整體上打造出優(yōu)質(zhì)、安全的框剪結(jié)構(gòu)，從整體上提高建筑物的抗震性能。

三、總結(jié)

高層建筑框剪結(jié)構(gòu)是常見的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮著對建筑物整體的支撐作用，框剪結(jié)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)間的協(xié)調(diào)、互補(bǔ)性贏得了高層建筑物施工的青睞，要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的牢固度與穩(wěn)定性，以此從整體上提升高層建筑物的抗震性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭曉明.高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)探討分析[J].工程技術(shù)：全文版，2017（3）：00268-00268.

[2]郭兆偉.高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析[J].建材技術(shù)與應(yīng)用，2011（1）：24-25.

[3]陳秀華，高文龍，李超.高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（4）：49-50.