對高層建筑框架剪力墻結構設計中一些問題的思索

廖濤

摘要：作為保證高層建筑質量的重要工作，需要將設計的關鍵點和難點進行關注。在進行框架剪力墻的結構設計工作時，需要對每一個結構設計進行羅列，按照設計的難度和重點進行排列，根據排列的順序進行結構設計工作的關注。剪力墻結構設計既決定了墻體自身功能和作用的發揮，也影響到整個建筑工程的安全性和經濟性。因此，必須引起相關人員的高度重視，選用與實際工程相符合的設計方法，最終達到保證設計質量的目的。雖然說我國的框架剪力墻結構設計工作已經有不短的應用時間，但是還是存在一些問題阻礙了發展，需要我們根據具體產生原因進行解決。

關鍵詞：高層建筑;框架剪力墻結構;設計;問題設計工作

一、框剪結構的分類及特點

高層建筑結構不僅能在很大程度上解決現實生活中建筑土地面積帶來的限制，而且還能為部分民眾提供高層居住需求，滿足消費者的消費欲望，促進社會進步及發展。為了保證結構的安全與穩定，其對應的設計及要點、不斷應用新型的施工技術被廣大就業者積極探索著。高層建筑施工技術要點的二次開發與進一步研究，逐漸成為高層建筑施工的一大行業趨勢。

結合實際情況我們能夠發現，框架結構的受力特點為：柱子通常是框架結構的主要承載部位，其往往承載了框架結構所需承載的大部分力量，但隨著建筑物高度的不斷攀升，這一點極不利于建筑物質量的提升，建筑的安全性能無法得到有效保證。

根據經驗我們能夠知道：（1）剪力墻結構的受力特點為：鋼筋混凝土結構通常是剪力墻結構的主要承載部位，由于鋼筋混凝土結構較為堅固，其通常造成剪力墻結構出現水平負荷量較大、抗性強等特點;（2）框剪結構的受力特點為：建筑施工過程中，梁柱結構成為框架剪力墻結構的框架部位，部分框架結構之間還添加了剪力墻結構，同時還會增加部分混凝土輕型墻體，以至于框架結構和剪力墻結構能夠一起承載外界壓力，并且由于框架結構和剪力墻結構各有其受力特點，二者之間可以相互補充，強化整個建筑物結構的抗震能力，極大的提升了建筑的實用價值。

二、高層框剪結構設計注意事項

由于建筑當中的剪力墻與框剪結構之間存在差異，因此在進行剪力墻設計時應當充分注重抗側力結構的變形狀態。設計人員要求能夠在變形狀態的受力環境當中尋找到一個符合建筑墻體穩定程度的均衡點，以此來進行對于受力變化的調整。其中，水平力基于負載狀況下，框架與剪力墻之間會進行協同，共同承受負荷。但是隨著建筑樓層的不斷增加，其在水平方向上的受力情況會大幅度提高，繼而帶動其水平位移的增長。當樓板水平高度達到臨界值后，框架會發生與剪力墻之間的相互融合，從而不會再出現某一環節單獨變形的問題。而當框架剪力墻處于平移階段時，二者之間由于受力的協調能力遠低于水平方向受力，會發生一定程度的整體變形，這要求設計人員需要充分考慮框架本身所具有的內收趨勢，并通過對剪切曲線變形加以控制來實現對于框架拉剪力的控制。隨著建筑技術的發展和創新，現代建筑設計也能夠將技術和實際建筑時用需求的契合度提升到前所未有的高度，從而使高層建筑的剪力墻結構強度能夠依據設計創新得到全面的提升。目前的建筑設計技術領域，通常要求將抗震設計作為主要的設計出發點，并且通過控制墻體長度和厚度比例的方式進行倍數關系標準要求。

三、框架剪力墻結構設計優化

（一）剪力墻位置與數量

框架剪力墻結構中剪力墻作為側向剛度的主要承擔者，應多方位的考慮槍神的布置情況以保證建筑的安全使用。具體設計措施如下：

1.剪力墻的位置設計

應在主軸上雙向均勻布置，只在一個主軸設計容易造成結構扭轉，不利于抗震;位置設計時還應考慮地震作用力，均勻布置剪力墻。剪力墻的具體位置一般設計在主體結構的外圍及周邊，以充分利用陽臺、窗口的高連梁來加強側向剛度，避免剪力墻的濫用。

設計時多長墻少短墻且軸壓應相近，從而保證在位置上應擴大空間，不在較小的空間設計較多剪力墻;剪力墻的長度則要在合理范圍內盡可能長且長度應盡可能接近，在減少剪力墻的數量的同時保證了剪力墻的延展性，建筑空間也更加靈活。在設計時還要注意剪跨比與軸壓比，在橫縱負荷合理情況下每個剪力墻的軸壓比盡可能的相近，防止墻肢的變形，而且軸壓比正常的情況下剪跨比要保證>2，以避免脆性破壞。

2.剪力墻數量的設計

設計時剪力墻要隨建筑高度均勻變化。在高層住宅中，建筑底部的200nm厚剪力墻不宜過多，上部剪力墻數目再減少就會降低建筑的抗震性。因此設計時要根據整體布局多角度進行分析，合理設計厚度，根據建筑高度的增加使厚度均勻增加，并結合建筑底部的剪力墻數目，以確保剪力墻的剛度合適、剛度均勻變化，不會發生剛度過大、剛度突變問題。設計時剪力墻之間還要通過連梁與框架進行連接，形成完整的抗風抗震結構，防止獨立剪力墻、半框架剪力墻等劣質墻體的出現。設計時設汁人員應充分考慮墻體轉折對邊緣位置的影響，周密地進行計算。

（二）框架結構的設計

在進行框架部分結構設計的時候，梁按雙肢或多肢剪力墻設計，第三種在進行設計時應保證強剪弱彎，對于構件內力與位移的計算要考慮折減系數。對于剪力墻的邊框梁、柱，樓層上的邊框梁能夠增加剪力墻的極限承載力，所以要設置邊框梁，因建筑要求無法設置明梁的應該設置暗梁置于墻身內;框架柱能增加剪力墻的承載能力、穩定性，應將剪力墻的端部設計在框架柱截面內。

四、結束語

綜上所述，框架剪力墻結構因綜合了二者的優點，既提高了抗震性、承載力，又能夠為建筑提供廣闊的空間而被廣泛的應用。高層建筑是建筑行業的未來發展方向，而框架剪力墻作為應用最廣泛的結構，設計人員應以剪力墻為重點，熟練掌握剪力墻的受力與變形特征，故對其開展相應的研究分析具有極其重要的現實價值。

參考文獻：

[1]張玉峰.剪力墻結構高層建筑的抗震設計研究[J]科學技術創新，2019 （30）：112-113.

[2]樓天牛.基于高層剪力墻結構建筑的鋼筋施工技術及質量控制措施[J]建材與裝飾，2019 （27）：24-25

[3]汪質文.建筑鋼筋混凝土框架-剪力墻設計問題探討[J].建材與裝飾，2019 （18）：117