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，對規范條文中相關規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常采用的一種結構體系。框剪結構的受力特點，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.應根據框架與剪力墻高度分布剪力情況，調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，變形協同后，兩者剪力分配調整。因此，應根據框架與剪力墻高度分配情況，調整框架和剪力墻剛度，例如對于剪力墻應隨高度有規律減薄，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：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整。框架承擔地震剪力的調整，關注以下兩點：第一，規范對于框架剪力的調整公式適用于側向剛度沿豎向基本均勻的情況;第二，當框架柱數量沿豎向有規律分段變化時，應分段進行調整。

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，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生突變，對抗震不利，該層樓板采用現澆板，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，其本身易發生剪切破壞。連梁破壞后樓面梁的安全受影響，可能會發生梁板坍塌。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，連梁內設置錨固于兩側墻內的附加吊筋，吊筋應承擔全部樓面梁端剪力。二，連梁內配置型鋼;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

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

參考文獻：

[1]高層建筑混凝土結構技術規程.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：淄博職業學院