高层建筑框架剪力墙设计工艺探究

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1、高层建筑框架剪力墙设计工艺探究摘要：本文首先介绍了高层建筑框架剪力墙结构设计的重要性和基本内容，包括抗震墙、剪跨比等的设计，然后重点分析了现代高层建筑最常用的框架剪力墙设计工艺。关键字：框架剪力墙；高层建筑；混凝土；一、框架剪力墙的设计内容框架墙结构就高层建筑而言，在实际工程中运用最多；抗震墙要有足够的数量以满足层间位移限值；位置相对灵活。抗震墙适合连续布置、全长贯通。在设计时应避免墙肢长度的突变以及洞口上下的不对齐。同时，洞边距柱的内侧应不小于300mm,以保证柱作为边缘构件的作用和约束边缘构件的长度。双向抗侧力的结构形式是使纵横墙相连，使彼此成为有缘的剪力墙。对于一、二级抗震框架剪力墙；连

2、梁跨高比不宜大于5；且高度不小于400mm。柱中线与梁、墙中线不宜大于柱宽的1/4；以减少地震作用对柱的扭转效应,否则可以采取加强柱内配箍率的方法来弥补。如果剪力墙的剪跨比大于2,连梁的跨高比大于2.5,那么设计的剪压比不宜大于0.2,但如果剪力墙的剪跨比小于2,连梁的跨度比小于2.5；那么剪压比不大于0.15o另一方面，框架剪力墙结构的底部加强区的设计范围应该不小于200mm且不小于层高的1/16,其他部位应不小于160mm且不小于层高的1/20,框架剪力墙结构的墙周围应设置梁或暗梁与端柱组成边框。剪力墙的水平分布能够起抗剪作用，这种设计中，当建筑物较高较长或为框剪结构时，配筋应该适当增加，

3、特别是在梁部位或温度、刚度变化等敏感部位最好适当增加；这时还应该考虑到墙的竖向钢筋，因为它主要起抗弯作用，并且在一些多层剪力墙构造配筋时所取的配筋率一般不扣除约束边缘构件或构件边缘构件的钢筋。二、框架剪力墙的设计工艺2.1设计步骤剪力墙的设计步骤包括计算框架一剪力墙参数、剪力墙数量和设计剪力墙位置。框架一剪力墙的计算方法可采用基于连续化思想的解析解，即框架一剪力墙体系在水平荷载作用下，由框架和剪力墙共同承受外荷。简单地说，框架和剪力墙通过刚性链杆也就是刚性楼盖的作用连在一起。将链杆切断后，在楼层标高处，剪力墙与框架间有相互作用的集中力Pfto为了方便计算，可以将集中力Pft简化为连续的分布力P

4、f。与此对应,原来只是在每一楼层标高处剪力墙与框架变形相同的变形连续条件也简化为沿整个建筑高度范围内剪力墙与框架变形相同的变形连续条件。剪力墙设置数量的多少，是关系到框架一剪力墙结构体系能经济，合理，并体现体系优越性的关键环节。剪力墙少了，结构不安全，剪力墙多了，又不经济。所以需要合理确定剪力墙的最佳数量。一般情况下，对于矩形、L形、T形、口形平面，剪力墙应沿纵横两个方向布置。对于圆形和弧形平面，应沿径向和环向布置。每个方向剪力墙的布置原则上应尽量做到分散、均匀、周边、对称。2.2设计工艺2.2.1结构选型剪力墙承受竖向荷载和水平荷载的能力都很强。其特点具有整体性好、抗侧刚度大、水平力作用下结

5、构变形小受震害小，也因其刚度大而造价高，再者、纯剪力墙不能满足地下室车道和一、二层商业用房的要求，故未采用，而选用既能满足大空间使用功能又具有较大抗侧刚度的框架剪力墙这种双重抗侧力体系。因受建筑布局限制，平面上似乎有较多的短肢墙，因此需要对此进行判定，而判定结构是否是短肢剪力墙结构的必要条件是：抗震设计时。筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。2.2.2转换层确定及设计尽量避免采用高位转换，利用人防顶板刚度较大的优势，将框架柱在人防项板处用转换大梁抬住，保证地下车库的车道要求，根据转换大粱的受力性能，此梁不必呆板遵循抗震结构的强柱弱梁原则，在这里

6、不可弱，必须是梁柱都强,高层建筑的转换层梁，柱及其以下部分结构是一种更重要的框架，按《高层建筑混凝土结构技术规程》中的要求，将六道转换大梁及梁两端的柱提高一级抗震等级。中间的转换大梁与上下柱尽量做到中对中布置，特别是边柱往往会偏轴。而使转换梁受扭，而此梁两端偏轴支承在框支柱上，这本身的偏心矩再迭加粱传来的扭矩，就会对框支柱造成更大的不平衡力矩，虽然可以认为人防顶板可以克服梁的部分扭矩，但对于高层结构转换梁及转换层下部的框架梁也如此认为则不妥，所以考虑在偏转力矩集中作用的节点处，沿力矩方向需要布置一道刚度较大的抗偏梁，来平衡偏转力矩，抑制变形，同时还能减小楼板跨度•缓解楼板内力。2.2.3连粱设

7、计连梁对于有剪力墙的结构是非常重要的构件，这种构件的剪跨比往往很小，延性很差易剪坏，所以在结构设计时，要注意提高连梁的延性，按照“强剪弱弯”设计。提高连梁延性的主要措施是控制连梁的剪压比，即控制连梁的受弯钢筋，其次是多配些箍筋。2.2.4注意剪力墙厚度随结构高度变化规律从受力及变形特点来看；水平荷载作用下，单独剪力墙的变形特点是弯曲型；荷载作用主要决定了其受弯矩的大小；其水平位移自然就是越往上越大