關于框架剪力墻結構設計的幾點建議和思考

摘 要：本文關于框架剪力墻結構設計提出了概念設計理念，對規(guī)范條文中相關規(guī)定給出了進一步解釋，供讀者參考。

關鍵詞：框架剪力墻;結構設計

框架結構抗側剛度較小，結構抗震能力較差，但是能滿足大空間使用功能要求。剪力結構抗側剛度大，抗震性能較強，但是不能形成大空間。框架剪力墻結構完美的整合了框架結構和剪力墻結構的優(yōu)缺點，使結構既能形成大空間，又具有較強的抗震性能，是高層辦公樓結構經(jīng)常采用的一種結構體系?？蚣艚Y構的受力特點，是由框架和剪力墻兩種不同的抗側力結構組成的新的受力形式，所以它的框架不同于框架結構中的框架，剪力墻在框剪結構也不同于剪力墻結構中的剪力墻，因此，設計人員對框架及剪力墻結構的受力、變形的掌握和理解就顯得非常重要，通過充分運用概念設計把握結構的整體性、科學布置、合理設計。

1.應根據(jù)框架與剪力墻高度分布剪力情況，調(diào)整框架和剪力墻的剛度

框剪結構中，框架與剪力墻沿高度協(xié)同分擔地震作用，水平力作用下，剪力墻變形為彎曲型，結構底部層間變形較小，頂部層間變形較大，而框架的變形為剪切型，其層間變形則相反，變形協(xié)同后，兩者剪力分配調(diào)整。因此，應根據(jù)框架與剪力墻高度分配情況，調(diào)整框架和剪力墻剛度，例如對于剪力墻應隨高度有規(guī)律減薄，否則頂部墻體偏厚反而對結構整體性能不利。

2.框架部分應具有二道防線的能力

框剪結構設計思想重點在于二道防線的實現(xiàn)：地震作用下，剪力墻先于框架損傷，框架部分應具有二道防線的能力，及對應的能力冗余，即人為對框架部分的地震剪力進行調(diào)整?？蚣艹袚卣鸺袅Φ恼{(diào)整，關注以下兩點：第一，規(guī)范對于框架剪力的調(diào)整公式適用于側向剛度沿豎向基本均勻的情況;第二，當框架柱數(shù)量沿豎向有規(guī)律分段變化時，應分段進行調(diào)整。

3.剪力墻布置應結合建筑功能，平面布置宜對稱分散，周邊宜設置墻以增加結構抗扭剛度;豎向宜保持連續(xù)，避免剛度突變。

框剪結構中，由于剪力墻側向剛度比框架大得多，剪力墻數(shù)量的確定及合理布置對結構整體剛度及剛度中心位置有很大影響，合理的布置剪力墻的數(shù)量能有效防止地震的危害。剪力墻設置不應隨意，宜設置在樓、電梯間，可考慮使用未來改造幾乎不動的位置，例如衛(wèi)生間、機房等相對固定房間;應避開景觀視野好的建筑角部、可以打通的大空間等處;部分剪力墻不能貫通全高，截止位置層的上下剛度會發(fā)生突變，對抗震不利，該層樓板采用現(xiàn)澆板，板厚不宜小于160mm。當剪力墻之間的樓板有較大開洞，洞側各部結構抗側剛度不同，兩側結構較難變形協(xié)同時，可考慮在兩側適當部位設墻，對薄弱的連接部位應適當增大樓板厚度或增設樓面水平支撐。

4.較大跨度樓面梁或柱子不宜支撐在連梁上

在剪力墻結構和框架剪力墻結構及筒體剪力墻結構扭矩中，連接墻肢與墻肢，墻肢與框架柱的梁稱為連梁。連梁一般具有跨度小荷載大等特點。較強地震時，連梁率先破壞進入耗能，其本身易發(fā)生剪切破壞。連梁破壞后樓面梁的安全受影響，可能會發(fā)生梁板坍塌。故較大跨度的梁不宜支撐在連梁上，也不宜在連梁上立柱子，不可避免時應采取措施。

跨度較小的樓面次梁支撐在連梁上時，次梁端部可按鉸接進行時設計，同時連梁箍筋宜按受扭箍筋設計，與樓面梁垂直的兩側樓板鋼筋宜上下貫通。

較大跨度樓面梁不宜支撐在連梁上無法避免時，連梁應采取加強措施：一，連梁內(nèi)設置錨固于兩側墻內(nèi)的附加吊筋，吊筋應承擔全部樓面梁端剪力。二，連梁內(nèi)配置型鋼;三，對樓面梁兩側樓板鋼筋雙層雙向貫通，并按樓板規(guī)范進行局部抗倒塌設計

5.剪力墻端柱或單獨墻肢宜設置暗梁

地震時，剪力墻有可能出現(xiàn)裂縫，剪力墻邊框柱、暗梁對墻起到約束作用，限制裂縫跨層貫通，同時起承擔豎向荷載作用，防止結構垮塌。并非所有剪力墻均需設置暗梁，一般而言，承受豎向荷載較大、與框架平面重合的剪力墻需設置暗梁。暗梁不存在出現(xiàn)塑性鉸的可能，不需要端部箍筋加密。嵌固層以下受地震影響較小，不需要設置暗梁。

6.結語

框剪結構數(shù)量在高層建筑設計呈增長趨勢，在進行設計時，應根據(jù)具體工程的特點，對其框架、剪力墻的受力狀態(tài)進行正確的計算分析。只有熟練的掌握規(guī)范，并具有良好的概念設計理念，才能設計出既安全又經(jīng)濟實用的作品。

參考文獻：

[1]高層建筑混凝土結構技術規(guī)程.JGJ3-2010.

作者簡介：

姓名：高娟

性別：女? ?出生年月1982.1

民族：漢族

籍貫：山東淄博

職位：教師

學位：研究生

研究方向：建筑結構

工作單位：淄博職業(yè)學院