高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点探讨分析

边媛

摘 要：现阶段我国经济与社会在不断发展，城市化建设速度也呈现出越来越快的速度，城市建设空间会受到一定的局限性，因此建筑物高度在不断增加，这对建筑物的抗震性能提出新的要求与挑战。框架剪力墙结构有着不可替代的作用同时长期存在高层建筑结构中，对建筑结构抗震性能与稳定性的提高有极大的促进作用。

关键词：高层；框架剪力墙结构；抗震设计；技术要点

内部作用力协调以及抵消是家是框架剪力墙结构的显著优势与特征，现阶段已经实现在高层建筑物中的广泛应用，这对建筑安全的维护有极大的促进作用。抗震设计工作是建筑施工的重要组成是部分，因此必须提高对该项工作的重视程度，实现与框架剪力墙结构的有机结合，最终实现对建筑物抗震性能的有效提高。

一、高层框架剪力墙受力特征分析

变形是框架结构的显著特征，其主要表现在剪切性方面。从变形曲线角度来说，高层建筑的框架结构基本相同，因此可将框架抗推刚度作为主要依据实现对水平作用力的分配，并在一定程度上实现科学性与合理性。

剪力墙结构也是具有自身曲线的，其表现形式也具有多样性，下面我们对其进行仔细根分析。首先是具有梁臂弯曲的特点，高度的不断上升会促使位移曲线不断扩大。大致相同的位移曲线普遍存在于常规的剪力墙结构中，剪力墙之间也会有水平作用力的分布，最终呈现出S形分布在剪力墙之间。

底部楼层抗剪力能力较强，因此不容易出现变形的现象，特别是对于高层建筑框架剪力墙构造更是如此。顶部楼层可实现对底部剪力墙结构的有效支撑，实现对外拉变形的有效抵御，在一定程度上对水平剪力的承担。从本质上来说，框架剪力墙结构是一种变形构造，具有相互协调的特点，最终可实现对建筑结构稳定性的有效保证，这对整体建筑抗震效果的提升有重要作用。

二、高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点

1、抗震技术

（1）机构控制

正比例关系始终存在于框架剪力墙结构中，其具体变现为以下几种形式，剪力墙的刚度与数量和体积之间有不可分割的密切联系，数量与体积在不断增大的同时剪力墙刚度也会随之增大。为实现对剪力墙刚度的有效控制，必须实现是对机构的有效使用，最终实现优化承载力的目标。同时为在真正意义上实现对剪力墙结构形态的灵活控制，可在特定部位对框架剪力墙结构进行塑性铰安装，在真正遇到地震作用力时，内部形态可通过调整变化实现对建筑架构稳定性的有效维护，实现对人民群众生命安全以及财产安全的保障。

（2）斜截面抗震技术

实际的高层建筑结构设计中，要想全面提升建筑物自身的承重能力，就要将梁柱构造设置于剪力墙四周，用梁柱来形成对剪力墙的保护，从而控制斜向裂缝的蔓延与扩大，维护附近墙体结构的安全，而且当剪力墙结构受损时，其四周架设的梁柱结构依然能够发挥承载功能，从而达到斜截面抗震目的。

（3）科学设计墙肢面

控制单个墙肢的面积，打造出多个墙肢结构，以此来有效抵御裂缝的出现。而且多墙肢能够有效控制剪力墙自身的强度和刚度，提高框架剪力墙结构的抗震性能，进而从整体上提高高层建筑物的抗震能力。

2、剪力墙的抗震布局与设置

框架剪力墙结构抗震设计中，剪力墙的布设是关键，布设施工质量会在很大程度上影响高层建筑的抗震效果。多数情形下，剪力墙要设计在平面结构的变形位置，然而，实际的布局与设计应该本着以下思路：

第一，均匀布设、对称分布。通常为了从整体上确保建筑结构的稳定性，要将剪力墙设置于建筑平面结构起伏较大、竖向载荷大的位置，而且要双向对称分布。同时，为了防止出现刚度分布不均、结构受损的问题，建筑竖向结构都必须设置剪力墙。

第二，墙肢截面要尽量保证形状规则、不复杂，如果形状凹凸不平、变化不定的现象时，则要尽量在凸出结构处设置剪力墙，而且要确保其抗侧刚度达到合格标准，这样才能有效预防剪力墙出现刚性突变问题。更重要的是要在水平与竖直方向主轴处打造出特殊的形状，例如：L形、筒状、T型等。

第三，科学控制数量与密度。剪力墙本身要占据一定的空间，实际布设时必须把握好剪力墙的设置数量和密度，一方面要发挥剪力墙的抗剪作用，另一方面则要均匀设置、分散布局，为其提供舒展空间。一些敏感部位不适合布置剪力墙，例如：伸缩缝两侧、纵向高度的两端等，要控制剪力墙之间的间距，防止间距过大所导致的侧向刚度差异悬殊问题。

第四，提高剪力墙结构延展性。要注意控制剪力墙长度，从而保护其延性，对此的处理措施就是在剪力墙上均匀地设置洞口，从而将一个长剪力墙分成若干短剪力墙。而且要保证其刚度、弯度都要达标。

3、框架的抗震设计

框架结构是高层建筑物抗震的第一道防线，必须有一定的抗侧力，框架构造通常于水平方向不会承受过大剪力，要想提高框架的抗侧力，最佳方式就是科学调节框架所受剪力。具体方法为：延长框架构造中纵向墙长度，提高连梁的刚度，这样就能从整体上强化框剪的抗震能力，或者对长墙均匀分段，达到优化抗震性能的目标。同时，也要设法增强框剪的延展性。

4、框支层的抗震设计

框支层是框剪结构的重要组成部分，必须做好其抗震设计。在地震波作用下，框架剪力墙结构可能出现变形现象，其中框支层成为变形的重灾区，对此，就需要从框支层结构入手，积极夯实并牢固框支层结构，要提高其侧面刚度，要大于其顶部刚度，要控制高层建筑底层楼板的间距，一般要在24m以内，这是因为建筑物底层的剪力墙负责承担着主要的地震剪力，只有这样才可以确保框支架中刚度水平力的科学传递，同时，要尽量对局部墙进行加厚处理，从而提升节点的牢固度，增强其抗震能力。

5、刚度与延性的协调

无论是框架结构还是剪力墙结构，都有着自身的延性参数、刚度系数，二者之间如果差距较大，将无法有效配合，也就不能从整体上达到抗震目标，特别是如果框剪构造中的各类构件不能协调配合时，就可能从整体上降低框剪结构的抗震作用。所以，有必要对不同构件进行统一协调、科学组合，协调其刚度与延性，通过这种方式来提升该结构的抗震性能，可以将边缘约束设置于剪力墙两侧，以此来提升剪力墙的延性，控制剪切破坏问题。

此外，在高层建筑物框剪结构抗震设计中，还要根据高层建筑自身的特点、实际情况等综合权衡各类条件、各方因素，对应得出框剪结构的极限位移限值，根据该数值来对应决定剪力墙的设置数量，从整体上打造出优质、安全的框剪结构，从整体上提高建筑物的抗震性能。

三、总结

高层建筑框剪结构是常見的结构，发挥着对建筑物整体的支撑作用，框剪结构以其结构间的协调、互补性赢得了高层建筑物施工的青睐，要加强结构设计，提高结构设计的牢固度与稳定性，以此从整体上提升高层建筑物的抗震性能。

参考文献：

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