框架剪力墻結構的抗震設計分析

摘要：隨著社會的發展以及人民生活水平的不斷提高，民生問題已經成為我國政府關注的重要問題，為了有效的改善民生問題，需要在建筑物的建設過程中不斷的采用高科技技術以及優良的結構。基于此，本文通過分析框架剪力墻結構的相關內容，探究如何更好的進行抗震設計。

關鍵詞：框架;剪力墻;抗震設計;建筑物

隨著與建筑有關的科學技術的發展，建筑物的質量有了顯著的提升，在建筑物的設計以及性能方面也為人們的生活水平奠定了良好的基礎，尤其是現階段較為流行的框架剪力墻結構的設計。利用框架剪力墻結構不僅可以提升相應的抗震性能，還可以保證建筑物的質量能夠達到一個更高的水平。框架剪力墻在應用的過程中有很多的優點，例如通過設計的框架剪力墻，可以有效的節約建筑的成本，并且由于框架剪力墻的建設過程相對比較便捷，還可以在一定程度上保證工程可以按時竣工。所以負責框架剪力墻結構設計的工作人員以及建筑物建設過程的管理人員，要不斷的探究框架剪力墻結構的設計流程，并且保證其抗震性能能夠達到更高的水平。

一、框架剪力墻結構的特點

（一）框架剪力墻承受力分析

任何墻體的設計和建造的主要目的都是為了增加承重力，而框架剪力墻也有相應的承重力框架剪力墻的結構，主要由橫向的梁與豎向的剪力墻采用剛節點制作而成，橫向的梁與豎向的剪力墻之間構成一個整體的框架剪力墻，框架剪力墻通過這些梁的支撐，能夠增加相應的橫向承載力和豎向承載力?？蚣芗袅υ谠O計的過程中由于橫向梁與豎向柱之間需要進行結合，所以增加了很多的節點，這些節點在實際的應用過程中，需要增強相應的緊實度才能夠保證框架剪力墻的承重力符合我國居民的居住要求。同時現階段為了保證框架剪力墻的承受力，能夠符合國家標準和相關建筑物的要求，將原本平面形的框架剪力墻設置為立體的框架剪力墻結構，這樣可以有效的增加整個墻體的承重能力，保證建筑物的質量以及后期為抗震設計做出更好的鋪墊?？蚣芗袅κ芰χ饕袃刹糠质堑谝粋€部分是框架中的，另一個部分是剪力墻受力，在框架受力過程中主要受到水平構件傳來的豎向荷載及地震和風傳來的水平荷載，因此應力受力越大，則說明框架發生的形變越大，而且如果水平方向受力增大，建筑物的頂點位移就會相應的增大，其水平受力與其高度的關系主要遵從以下公式。

根據以上公式可以分析受力大小、位置以及位移的變化有關，而且受力越大時，將會導致曲線形式為閉口型，當受力較小時，曲線形式為開口型，并且開口型的形式即為剪切型。所以為了保證建筑物能夠更加的穩定，需要使框架的極限力矩為地震極限力矩的40%左右，這樣當地震的等級越來越高時，可以保證框架承重墻的曲線能夠與彈性曲線比例較大。而剪力墻的受力結構以及受力位置正好與框架受力結構以及受力位置相反，因此通過剪力墻，如果受力增大會表現出增加的速度相對較快，而且是開口向上的曲線，因此有效的將框架結構與剪力墻進行結合，可以保證整體上的受力能夠更加均勻，并且通過框架結構和剪力墻形成一個整體的空間以及網絡結構可以使水平力和豎直方向受力的承重力相對較大。同時在樓層的設計過程中水平面上的位移，移動速度介于框架承受力和剪力墻承受力之間，即為反s型的曲線，這樣可以保證抗震效果能夠達到最優化。目前我國框架剪力墻的結構設計圖如下

（二）框架剪力墻抗震能力分析

在框架剪力墻抗震能力分析方面，也要通過分析框架剪力墻分別在水平方向和垂直方向的受力大小以及受力位置，從而保證在地震等級越來越高時，框架剪力墻的承重力以及穩定性能夠達到地震等級的要求。目前我國在設計框架剪力墻抗震的過程中，需要按照建筑物抗震設計規范來進行圖紙的設計流程，并且為了保證抗震能力有更好的提高，還要參照國外先進的框架剪力墻抗震能力提升設計結構，保證我國的框架結構剪力墻的抗震性能夠更好的為我國的建筑物建設服務。

（三）框架剪力墻剛度性能分析

目前我國所設計的框架剪力墻不僅需要在受力上能夠具備一定的承重力，還需要具備一定的抗壓性，保證框架剪力墻在受到較大壓力時所發生的形變，也能夠保證框架剪力墻的原本結構可以更好的具備穩固性。所以這就需要框架剪力墻在設計的過程中，上部與底部的彎曲程度，按照國家標準進行，現階段我國國家標準規定，框架剪力墻的剛度要想滿足建筑物質量的需求，其底部的彎曲長度最好為總彎曲長度的1/5左右。

二、框架剪力墻抗震設計的原則及過程

首先在框架剪力墻抗震設計的過程中，要依據相應的標準原則才能夠保證，框架剪力墻的設計能夠有更好的抗震性。目前我國有很多地區在地震發生的過程中，由于建筑物沒有很好的抗震設計而導致建筑物出現坍塌等問題，建筑物在地震過程中所受到的力主要是地震的橫波影響，因此可以針對地震橫波產生的沖擊力來進行相應的抗震設計。其次是因為地震的過程時間相對較短，但是地震的瞬時沖擊力較大，所以為了有效的針對地震的這一特點來進行抗震設計，能夠更好的保證框架剪力墻的抗沖擊力和抗震性能提升到一個更高的檔次。在地震發生時還可能與建筑物出現共振的現象，當發生共振時，峰值上的沖擊力會成倍增加，這就造成了地震的發生對建筑物的影響更為嚴重，因此還要有效的通過框架剪力墻的設計，避免建筑物和地震中的沖擊力出現共振問題。所以為了有效的避免共振問題造成的房屋破壞程度增大，需要在框架剪力墻的設計過程中，盡可能的增加房屋對地震力的阻力作用保證能夠有效的，吸收地震帶來的沖擊力和沖擊能量。在框架剪力墻提升抗震性能的同時，需要框架剪力墻在沒有地震發生的過程中，也能更好的起到相應的作用，這就需要在框架剪力墻設計的過程中保證每一個構件之間能夠有更加穩固的連接性。從而保證無論是在地震發生時還是在地震未發生時，都能夠對建筑物提供一定的承載能力。在框架剪力墻抗震設計的過程中，首先要保證抗震設計遵循相關原則，然后要明確在設計過程中的技術要點。框架剪力墻的剛性，是保證一個框架剪力墻能夠更好的提供支持力的前提和基礎，而現階段在抗震設計過程中剛性的計算，應該遵循以下公式

在此公式中要注意建筑物的高度以及框架剪力墻的水平高度與剛度之間的關系，并且計算出的總抗側剛度，最好能夠保證λ 在1.15～2.4之間。除了確保抗震性能中的剛度以外，還要確?？拐鹦阅苤械姆€定度，這時需要不斷的將建筑物的底層外墻進行相應的加厚，并且保證外墻的四周都能夠有更加粗壯的支撐柱，從而來提升建筑物的穩定性和剛性，達到更好的抗震效果。

三、結語：

尤其是在自然災害頻發的地段，為了保證人們的生命安全以及財產權益，必須要在建筑物的建設過程中，采取相應的防護措施。在建筑物的抗震設計中，由于地震會對建筑物造成嚴重的威脅，而建筑物是人們賴以生存的基礎設施，因此有效的提升建筑物的抗震功能，是保證我國人民能夠有更加幸福安康生活的重要方式。

作者簡介：張建峰（1976-），男，工程師，大專，主要從事結構設計工作。