框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)淺析

胡紹定 宋娟

1. 銅仁市城鄉(xiāng)規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究院 貴州 銅仁 554300；

2. 銅仁學(xué)院 貴州 銅仁 554300

近幾年，我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，帶動了建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，在現(xiàn)在的城市建筑中，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分普遍，框架剪力墻應(yīng)用于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以有效提高建筑的穩(wěn)定性和質(zhì)量。在我國的很多地區(qū)，地震災(zāi)害比較常見，其可以有效提高建筑的防震性能，因此在現(xiàn)代的框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要對其的抗震性能進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)，保護(hù)人們的生產(chǎn)和生活安全。

1 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的概述

1.1 框架剪力墻的定義

建筑的框架剪力墻是在建筑原本框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行的改良，在建筑的傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)中，框架的主要作用就是進(jìn)行柱子和梁體的連接，可以幫助分擔(dān)，建筑的重量負(fù)荷，在建筑中的應(yīng)用可以起到一定的保護(hù)和隔離作用，在現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)施工中，框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用比較常見，主要是由于其施工和設(shè)計(jì)比較方便靈活，對其他性能的要求比較低，但是也需要認(rèn)識到其剛度較小的缺陷，所以框架結(jié)構(gòu)一般在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被小規(guī)模應(yīng)用，主要起到的是輔助作用。

1.2 框架剪力墻的優(yōu)點(diǎn)

框架剪力墻是在原有框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，改良得到的新結(jié)構(gòu)，所以框架剪力墻具有框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)二者的優(yōu)點(diǎn)，可以充分彌補(bǔ)框架結(jié)構(gòu)自身的弊端，在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，不僅能夠起到重量支撐的作用，還能夠發(fā)揮出剪力墻的功能，將二者結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)取長補(bǔ)短，能夠使得框架剪力墻的作用更加明顯，在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮出更大的作用[1]。

2 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

2.1 抗震能力

由于框架剪力墻能夠?qū)ㄖ鸬揭欢ǖ某兄睾捅Ｗo(hù)作用，所以在現(xiàn)在的框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，大部分的剪力墻都要求一定的抗震性能，對于抗震的等級也有比較明確的規(guī)范，因此框架剪力墻在設(shè)計(jì)的過程中，會要求剛度比例，要求對其整體的抗震性能進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，保證其整體的抗震性能。

2.2 受力特征

框架剪力墻結(jié)構(gòu)是一個(gè)與地面完全垂直的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，其在建筑中的應(yīng)用，可以有效提高建筑的安全性能，對建筑的承重也有一定影響，而且框架剪力墻自身的鏤空結(jié)構(gòu)，使得其很容易受到外界壓力的影響，外界的巨大壓力會造成框架結(jié)構(gòu)的扭曲變形，進(jìn)而給整個(gè)建筑的穩(wěn)定性和安全性帶來威脅。所以在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，其對于受力情況，進(jìn)行了嚴(yán)格的分析計(jì)算，要保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力均勻，這樣才能夠保證框架剪力墻結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性[2]。

2.3 剛度特征

框架剪力墻的結(jié)構(gòu)剛度會受到各種因素的影響，一般來說，底部的彎曲長度占總彎曲長度的1/5時(shí)，框架剪力墻的抗壓性就會與普通框架的抗壓性相符，在這種情況下，框架剪力墻的結(jié)構(gòu)剛度就會受到很大影響，而防震設(shè)計(jì)的主要功能就是應(yīng)對該情況的發(fā)生，通過防震設(shè)計(jì)可以保證框架剪力墻的剛性達(dá)到最小值，這樣就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行簡稱測試，保證其應(yīng)用過程中的安全性和穩(wěn)定性。

3 框架剪力墻的防震性能設(shè)計(jì)

想要對框架剪力墻的防震性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，就需要從不同的方面出發(fā)，通過對剪力墻和框架的抗震能力優(yōu)化，來提高框架剪力墻結(jié)構(gòu)的整體防震性能。

3.1 提高剪力墻的抗震能力

剪力墻的抗震能力，對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)整體的防震能力有很大影響，所以在對剪力墻進(jìn)行防震設(shè)計(jì)時(shí)，需要在剪力墻的周圍增加梁柱結(jié)構(gòu)，形成邊框剪力墻，這樣可以有效提高剪力墻的承重能力，即使在發(fā)生地震之后，結(jié)構(gòu)受到了破壞，邊框剪力墻也可以代替剪力墻進(jìn)行支撐，提高其整體的承重能力，還可以防止斜向裂縫的擴(kuò)展，對于建筑的整體結(jié)構(gòu)安全性有很大作用[3]。

另外進(jìn)行合理的之墻面積設(shè)計(jì)，也可以提高剪力墻的防震能力，之墻面積的設(shè)計(jì)優(yōu)化，主要是通過縮小之墻面積，使其形成多肢墻和雙肢墻，這樣在整體的剪力墻結(jié)構(gòu)遭到破壞之后，就可以對結(jié)構(gòu)樹縫和洞口連梁進(jìn)行控制，在其周圍形成耗能結(jié)構(gòu)，降低剪力墻的剛度，延長剪力墻的屈服時(shí)間，從而在地震危害發(fā)生之后，可以為人們的逃生提供更充足的時(shí)間。

3.2 提高框架的抗震能力

在對框架進(jìn)行抗震能力的提升時(shí)，可以通過對框架結(jié)構(gòu)澆筑的強(qiáng)化，增強(qiáng)其抗震能力，腳注是連接橫縱框架的關(guān)鍵，通過腳注，可以將橫縱框架連接起來，形成一個(gè)整體，所以在對框架結(jié)構(gòu)的角柱進(jìn)行強(qiáng)化之后，可以有效提高其抗震能力。

在建筑的設(shè)計(jì)過程中，鋼筋混凝土的應(yīng)用，也可以有效提高建筑的抗震性能，所以可以在外圍框架的平面內(nèi)，設(shè)計(jì)鋼筋混凝土剪力墻板，用鋼筋混凝土剪力墻板來進(jìn)行一定的承重，緩解框架的承重壓力，從而提升其整體結(jié)構(gòu)的，抵抗推力剛度，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)向移動。

在框架結(jié)構(gòu)中，增加偏交斜撐贅余構(gòu)件，改變框架的受力和耗能形式，這樣也可以有效提高框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。一般來說會利用鋼纖維混凝土桿來進(jìn)行折曲支撐，通過這與桿件可以增加構(gòu)架的屈服時(shí)間，防止框架發(fā)生形變，提高框架的整體受力穩(wěn)定性，減輕框架在其中受到的沖擊，防止建筑共振的發(fā)生，從而保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.3 改善框架剪力墻整體的抗震能力

在進(jìn)行框架剪力墻的整體設(shè)計(jì)時(shí)，需要想辦法進(jìn)行總體屈服設(shè)計(jì)，在框剪結(jié)構(gòu)的特定位置設(shè)置塑性鉸，對框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的支撐，并分擔(dān)地震造成的沖擊，保證框架剪力墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全，這樣即使在發(fā)生地震之后，水平構(gòu)件也會先于豎向構(gòu)件發(fā)生屈服，從而提高建筑的整體抗震性能[4]。

結(jié)束語：在我國的建筑設(shè)計(jì)中，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)十分普遍，通過框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以有效保證建筑的安全和穩(wěn)定，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的主要功能之一是進(jìn)行防震，所以在現(xiàn)代建筑的框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要加強(qiáng)對其的抗震性能設(shè)計(jì)，提高框架剪力墻的整體抗震性能，保護(hù)建筑安全。

[1] 李滉岳.框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)分析[J].建材與裝飾,2017,(04):70-71.

[2] 謝斌.框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)與分析[J].建材與裝飾,2016,(20):98-99.

[3] 胡志明.論框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)[J].中國建設(shè)信息,2011,(05):64-65.

[4] 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,(01):24-25.