高层框架—剪力墙结构体系设计要点研究

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1、高层框架—剪力墙结构体系设计要点研究　　摘要:近年来，我国经济的迅猛发展带动了高层建筑的快速发展。由于框架一剪力墙结构体系具有优越的抗震性能，所以其在现代高层建筑中应用十分广泛。本文通过对高层框架一剪力墙结构体系的受力特点进行分析，论述了高层框剪结构的设计要点，并对设计中容易出现的问题进行分析，为相关实际工程提供了一定借鉴。关键字:高层；框架一剪力墙结构；结构设计Abstract:inrecentyears,therapiddevelopmentofChina’seconomyhasdriventherapidde

2、velopmentofhigh-risebuildings.Duetothestructuralframeworkandshearwallseismicperformanceissuperior,soitsapplicationisveryextensiveinmodernhigh-risebuildings.Inthispaper,throughtheanalysisoftheforcecharacteristicsofthestructuralsystemofhigh-riseframe-shearwall,d

3、iscussesthekeypointsinthedesignofhigh-riseframestructure,andpronetoproblemsindesignareanalyzed,providessomereferenceforpracticalengineering.Keywords:high-rise;frameshearwall6structure;structuredesign中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）随着经济发展和现代科学技术的不断进步，城市中的

4、建筑空间越来越小，使高层建筑应运而生，其有效的解决了城市内人口增多的问题，并为城市的发展和规划提供了良好的条件。在各种结构体系中，框架结构具有布置灵活的优点，而剪力墙结构具有良好的抗侧力能力，框架—剪力墙结构体系在框架结构体系中布置一部分剪力墙，取两者之长，使框架和剪力墙两种结构体系有机的结合起来，既能满足建筑功能的要求，同时又能满足风和地震作用的考验。因此，框架—剪力墙结构体系是一种较好的高层结构体系，得到了十分广泛的应用。1．高层框架一剪力墙结构的受力特点分析6对于低层建筑结构的设计来说，由于水平方向的风荷载、

5、地震作用对结构体系产生的内力和位移都很小，所以通常可以忽略不计[1]。而在高层结构中，水平荷载对结构产生的内力与建筑高度的二次方成正比，而高层建筑楼面使用荷载和楼房自重在竖向构件中所引起的内力值仅与建筑高度的一次方成正比。因此，高层框架—剪力墙结构在设计时除了要使结构满足竖向承载力的要求外，还要满足水平荷载对结构强度的要求。高层建筑结构在地震的水平作用力及外部环境中的风力等水平荷载作用下，随着层数的不断的增加，会带动侧向变形迅速增长，其值与建筑高度的4次方成正比，因此在进行混凝土结构设计时，框剪结构应该布置足够多的

6、剪力墙作为抗侧力体系，在保证其具有足够强度的基础上，同时使其具备合理的刚度及自振频率，进而将楼层水平位移控制于允许范围。另外，相对于低层建筑，高层建筑的结构柔性要高，所以在地震作用下对高层结构体系的变形影响要大很多。为了避免建筑在地震等作用下发生倒塌变形等问题，在进行高层结构设计时应使整个结构体系和各结构构件具备足够的延性。2．框架一剪力墙结构的设计原则与要求对高层框剪结构进行结构设计，必须遵循安全性、适用性、耐久性及可靠性等几方面原则[2]。在这几方面原则基础之上，设计时还应注意以下两方面内容。首先需要对高层建筑

7、进行概念设计，有效地提高建筑结构的经济合理性和安全可靠性。概念设计的最终目的就是使结6构能够抵抗各种可能受到的各种不确定情况。对高层建筑结构来说，其不确定因素更复杂性，所以采取概念设计更为必要。对于高层建筑结构来说，结构的抗风及其抗震的概念设计是概念设计的重要体现，通过概念设计可有效地提高结构的抗震性能。另外，需要合理布置剪力墙。在设计框剪结构时，为保证建筑整体结构均匀受力，需充分重视剪力墙结构的平面布局，使建筑在侧向力作用下产生的侧向位移在允许范围内。一般来说，剪力墙平面结构的优化设计需要考虑以下几个方面的问题：

8、①在满足建筑的各项基本结构功能的前提下，尽可能地集中、均匀的布置剪力墙，对于承受较大恒载或者平面形式变化较大处的剪力墙，应当尽量减小其间距。②尽量沿着主轴方向或者是多向进行布置，各方向的剪力墙最好是分别相连、拉通、对直，并使结构的刚度与质量中心重合，从而增强其空间的工作性能。③剪力墙要连续从下至上进行布置，若开设洞口，也应上下对齐，成列布置，从而使剪力墙应力