高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)分析

宋德吉

遼寧路通公路工程有限公司 遼寧沈陽 110000

在建筑行業(yè)日新月異的背景下，高層建筑日益增多，功能也越來越全，以往的建筑墻體設(shè)計(jì)已不滿足施工技術(shù)的要求，近而如今建筑領(lǐng)域中出現(xiàn)了很多先進(jìn)的施工工藝，其中就包括框架剪力墻結(jié)構(gòu)工藝。將剪力墻結(jié)構(gòu)工藝技術(shù)應(yīng)用到建筑工程施工活動(dòng)中，有利于縮短施工工期，有利于建筑工程投資收益的提高，還可優(yōu)化施工質(zhì)量。這主要是因?yàn)榭蚣芗袅Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用集合了傳統(tǒng)框架建筑結(jié)構(gòu)、剪力墻建筑結(jié)構(gòu)共同的優(yōu)勢，正所謂：尺有所長，寸有所短，兩者之間相互彌補(bǔ)、相互融合有利于達(dá)到建筑安全的要求。

1 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的本質(zhì)與特性

1.1 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的本質(zhì)

框架剪力墻結(jié)構(gòu)顧名思義是框架和剪力墻組合而成，主要是采用鉸接等固定方式將梁與柱組成一個(gè)整體來承受建筑重量。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，不僅可以根據(jù)不同的建筑需求布置剪力墻在框架結(jié)構(gòu)中，以滿足建筑工程中對空間靈活使用的要求，而且可以布置足夠的剪力墻數(shù)量，獲得良好的側(cè)向支撐性能，降低建筑結(jié)構(gòu)中的形變現(xiàn)象。另外框架剪力墻結(jié)構(gòu)是剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架結(jié)構(gòu)的結(jié)合體，吸取了兩者各自的優(yōu)勢性能，所以框架剪力墻結(jié)構(gòu)擁有較好的綜合力學(xué)性能、在建筑工程中應(yīng)用的靈活性較高和操作方便、快捷的優(yōu)勢。現(xiàn)階段，越來越多的建筑工程采用了框架剪力墻結(jié)構(gòu)，并且取得了較好的反響，使得框架剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越普遍。

1.2 框架剪力墻結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)

在此階段，框架剪力墻結(jié)構(gòu)因其良好的應(yīng)用效果而廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)。框架剪力墻的結(jié)構(gòu)是框架和剪力墻之間的組合。梁和柱通過不同的連接方法連接以形成相應(yīng)的載體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[1]。通常，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的主要特征包括地震和剛度特性。其中，從地震特性的角度來看，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能由剪力墻與框架剛度之間的比例關(guān)系決定。同時(shí)，這并不是嚴(yán)格按照相關(guān)的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范確定的。在剛度特性方面，框架剪力墻的支撐性能接近框架的純結(jié)構(gòu)支撐性能，框架的剛度也受到一定程度的影響。另外，根據(jù)框架的結(jié)構(gòu)明確劃分地震水平，并通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施解決問題：如果彎矩超過80%，框架的剛度將降低。

2 剪力墻結(jié)構(gòu)方案的選擇

只有保證剪力墻結(jié)構(gòu)的安全，我們才能在各種方案中做出比較選擇。我們應(yīng)該考慮到項(xiàng)目的成本可以是最低的，并選擇適合高層建筑的結(jié)構(gòu)形式。對于具有更少的級，如建筑物小于18層的高層建筑，建議使用鑄造支撐在現(xiàn)場壁結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵撝低ㄟ^計(jì)算壓縮的實(shí)軸獲得每堵墻都很小。圓錐形。增強(qiáng)結(jié)構(gòu)將不可避免地導(dǎo)致壁的承載能力的增加。我們不應(yīng)該充分發(fā)揮他們的作用。建議短肢的剪力墻結(jié)構(gòu)有效地解決這些問題。在7度區(qū)，則短支鏈的剪切壁結(jié)構(gòu)下18層，這允許有效地控制水平地震剪切力，位移和結(jié)構(gòu)圖片的周期用于住宅樓，以及在合理范圍內(nèi)的控制。如果大型建筑物的樓層數(shù)大于18，最好選擇普通的剪力墻結(jié)構(gòu)。如果短構(gòu)件的剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用于層數(shù)太多的建筑物，則剛度將不符合標(biāo)準(zhǔn)并將影響結(jié)構(gòu)的安全性能。

3 剪力墻結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 抗震設(shè)計(jì)時(shí)對框架部分的內(nèi)力調(diào)整

在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，與剪力墻相比，框架柱的橫向剛度小。因此，在水平地震的作用下，剪力墻承擔(dān)大部分地震剪切力，框架僅承受一小部分的剪力，即由水平地震的作用引起的剪切力，主要由剪力墻來抵抗。根據(jù)抗震性能化設(shè)計(jì)中的多道防護(hù)的概念設(shè)計(jì)要求，墻是第一道防護(hù)線，在強(qiáng)烈地震和罕見地震的作用下，它會(huì)損壞先于框架出現(xiàn)塑性鉸。而剪力墻由于內(nèi)部塑性變化從而對地震的剪切力進(jìn)行重新分布，框架部分所承受的剪切力越來越大。如果進(jìn)行調(diào)整，則框架部分的抗震設(shè)計(jì)根據(jù)計(jì)算的內(nèi)力進(jìn)行，并且框架部分不能有效地用作第二防震線，適當(dāng)調(diào)節(jié)框架所采用的剪切力可確?？蚣芫哂幸欢ǖ目競?cè)力從而作為整體結(jié)構(gòu)的第二防線。應(yīng)注意內(nèi)力的調(diào)整，結(jié)構(gòu)樓板的橫向剛度沿垂直方向均勻分布，即結(jié)構(gòu)樓板上具有不規(guī)則橫向剛度或加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)，樓板及其相鄰層按照這種方法調(diào)整;剪力墻框架強(qiáng)度的內(nèi)部調(diào)整應(yīng)在陣型組合后進(jìn)行，并滿足《高規(guī)》第4.3.12條剪重比的要求。如果結(jié)構(gòu)滿足此要求，則框架部件內(nèi)力的調(diào)整根據(jù)規(guī)范要求執(zhí)行。否則，只能改變結(jié)構(gòu)布置或調(diào)整結(jié)構(gòu)的整體側(cè)向力以及每個(gè)樓層的水平抗剪剛度，再根據(jù)要求調(diào)整框架的內(nèi)力。

3.2 連梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻連接梁是剪力墻中的連接梁，其平衡墻腳上的載荷并穩(wěn)定和約束剪力墻。因此，剪力墻耦合梁裝置在剪力墻的整體結(jié)構(gòu)中起著極其重要的作用。剪力墻的橫向尺寸和高度通常受許多因素的影響。如果設(shè)計(jì)不合理或不科學(xué)，將影響整個(gè)剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)剪力墻連接梁的結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)者必須按照現(xiàn)行規(guī)定降低剪力墻連接梁結(jié)構(gòu)的剛度，但有必要增加連接梁結(jié)構(gòu)的總跨度，減小連接梁結(jié)構(gòu)的剪切，降低建筑結(jié)構(gòu)的剛性，減少地震的影響。

3.3 增加“一字形”墻肢的耐受力

在房屋建筑項(xiàng)目中，“一字形”的墻體和有限元構(gòu)造也很常見，通常位于房屋結(jié)構(gòu)的中部，它的側(cè)向承重能力很弱，在房屋設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算墻肢的承載力就更加困難，從而對房屋的整體設(shè)計(jì)產(chǎn)生了影響。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須想方設(shè)法減少這種“一字形”墻肢，其最好的方法是將形狀改變?yōu)椤癓”形或T形，以便周圍的墻體結(jié)構(gòu)給其提供側(cè)向約束提高其側(cè)向剛度，以保證房屋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

框架剪力墻結(jié)構(gòu)綜合了框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)勢，使得其在現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目中被廣泛運(yùn)用，不僅能夠有效提升建筑工程的整體質(zhì)量，同時(shí)對于降低工程施工預(yù)算以及縮短施工周期也有著重要的作用，所以建筑單位應(yīng)當(dāng)加大框架剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究，突破框架剪力墻結(jié)構(gòu)的技術(shù)難題，不斷的完善和創(chuàng)新框架剪力墻結(jié)構(gòu)。