关于框架剪力墙结构设计的几点建议和思考

摘 要：本文关于框架剪力墙结构设计提出了概念设计理念，对规范条文中相关规定给出了进一步解释，供读者参考。

关键词：框架剪力墙;结构设计

框架结构抗侧刚度较小，结构抗震能力较差，但是能满足大空间使用功能要求。剪力结构抗侧刚度大，抗震性能较强，但是不能形成大空间。框架剪力墙结构完美的整合了框架结构和剪力墙结构的优缺点，使结构既能形成大空间，又具有较强的抗震性能，是高层办公楼结构经常采用的一种结构体系。框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构也不同于剪力墙结构中的剪力墙，因此，设计人员对框架及剪力墙结构的受力、变形的掌握和理解就显得非常重要，通过充分运用概念设计把握结构的整体性、科学布置、合理设计。

1.应根据框架与剪力墙高度分布剪力情况，调整框架和剪力墙的刚度

框剪结构中，框架与剪力墙沿高度协同分担地震作用，水平力作用下，剪力墙变形为弯曲型，结构底部层间变形较小，顶部层间变形较大，而框架的变形为剪切型，其层间变形则相反，变形协同后，两者剪力分配调整。因此，应根据框架与剪力墙高度分配情况，调整框架和剪力墙刚度，例如对于剪力墙应随高度有规律减薄，否则顶部墙体偏厚反而对结构整体性能不利。

2.框架部分应具有二道防线的能力

框剪结构设计思想重点在于二道防线的实现：地震作用下，剪力墙先于框架损伤，框架部分应具有二道防线的能力，及对应的能力冗余，即人为对框架部分的地震剪力进行调整。框架承担地震剪力的调整，关注以下两点：第一，规范对于框架剪力的调整公式适用于侧向刚度沿竖向基本均匀的情况;第二，当框架柱数量沿竖向有规律分段变化时，应分段进行调整。

3.剪力墙布置应结合建筑功能，平面布置宜对称分散，周边宜设置墙以增加结构抗扭刚度;竖向宜保持连续，避免刚度突变。

框剪结构中，由于剪力墙侧向刚度比框架大得多，剪力墙数量的确定及合理布置对结构整体刚度及刚度中心位置有很大影响，合理的布置剪力墙的数量能有效防止地震的危害。剪力墙设置不应随意，宜设置在楼、电梯间，可考虑使用未来改造几乎不动的位置，例如卫生间、机房等相对固定房间;应避开景观视野好的建筑角部、可以打通的大空间等处;部分剪力墙不能贯通全高，截止位置层的上下刚度会发生突变，对抗震不利，该层楼板采用现浇板，板厚不宜小于160mm。当剪力墙之间的楼板有较大开洞，洞侧各部结构抗侧刚度不同，两侧结构较难变形协同时，可考虑在两侧适当部位设墙，对薄弱的连接部位应适当增大楼板厚度或增设楼面水平支撑。

4.较大跨度楼面梁或柱子不宜支撑在连梁上

在剪力墙结构和框架剪力墙结构及筒体剪力墙结构扭矩中，连接墙肢与墙肢，墙肢与框架柱的梁称为连梁。连梁一般具有跨度小荷载大等特点。较强地震时，连梁率先破坏进入耗能，其本身易发生剪切破坏。连梁破坏后楼面梁的安全受影响，可能会发生梁板坍塌。故较大跨度的梁不宜支撑在连梁上，也不宜在连梁上立柱子，不可避免时应采取措施。

跨度较小的楼面次梁支撑在连梁上时，次梁端部可按铰接进行时设计，同时连梁箍筋宜按受扭箍筋设计，与楼面梁垂直的两侧楼板钢筋宜上下贯通。

较大跨度楼面梁不宜支撑在连梁上无法避免时，连梁应采取加强措施：一，连梁内设置锚固于两侧墙内的附加吊筋，吊筋应承担全部楼面梁端剪力。二，连梁内配置型钢;三，对楼面梁两侧楼板钢筋双层双向贯通，并按樓板规范进行局部抗倒塌设计

5.剪力墙端柱或单独墙肢宜设置暗梁

地震时，剪力墙有可能出现裂缝，剪力墙边框柱、暗梁对墙起到约束作用，限制裂缝跨层贯通，同时起承担竖向荷载作用，防止结构垮塌。并非所有剪力墙均需设置暗梁，一般而言，承受竖向荷载较大、与框架平面重合的剪力墙需设置暗梁。暗梁不存在出现塑性铰的可能，不需要端部箍筋加密。嵌固层以下受地震影响较小，不需要设置暗梁。

6.结语

框剪结构数量在高层建筑设计呈增长趋势，在进行设计时，应根据具体工程的特点，对其框架、剪力墙的受力状态进行正确的计算分析。只有熟练的掌握规范，并具有良好的概念设计理念，才能设计出既安全又经济实用的作品。

参考文献：

[1]高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2010.

作者简介：

姓名：高娟

性别：女   出生年月1982.1

民族：汉族

籍贯：山东淄博

职位：教师

学位：研究生

研究方向：建筑结构

工作单位：淄博职业学院