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摘要：随着社会经济的快速发展以及城市化建设的不断加快，使得我国建筑工程取得不断发展。在城市中，高层建筑工程越来越多，并且结构形式复杂、功能多样化。在建筑结构中，框支剪力墙结构是当前应用较为广泛的结构形式。本文结合高层建筑工程中框支剪力墙结构的类型及受力特点，分析其设计中需要遵循的要求，探讨了高层建筑工程的框支剪力墙结构设计要点。
关键词：高层建筑；框支剪力墙结构；设计
引言：高层建筑鳞次栉比，矗立在城市的正中央，尽管转换层的应用使得高层建筑特殊的建筑要求得到满足，但是带转换层的高层建筑，纵向结构构件十分薄弱，而且扭转效应较大。特别是在地震情况下结构反应十分复杂，所以高层建筑工程的框支剪力墙结构必须经过严格的设计、分析、仿真以及模型计算找出结构薄弱部位进行改进加强，从而确保高层建筑的使用及抗震性能。
一、高层建筑工程中框支剪力墙结构的类型及受力特点
1.框支剪力墙的类型
①整截面墙。整截面墙是不开洞或开洞面积不大于15%的整截面剪力墙。其受力特点为整体悬臂墙，弯矩图既不突变也无反弯点。其变形特点为弯曲型变形。
②整体小开口墙。整体小开口墙为开洞面积大于15%但仍较小的墙。其受力特点为弯矩图在连系梁处发生突变，但在整个墙肢高度上没有或仅在个别楼层中才出现反弯点。其变形特点为以弯曲型为主
③双肢墙及多肢墙。双肢墙及多肢墙为开洞较大、洞口成列布置的墙。其受力特点为与整体小开口墙相似。其变形特点为以弯曲型为主。
④壁式框支。壁式框支为开洞尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙。其受力特点为弯矩图在楼层处有突变，在大多数楼层中都出现反弯点。其变形特点为以剪切型为主。
2.框支剪力墙变形受力特点
①对于纯剪力墙结构，刚性结构，变形为弯曲变形为主，内力按等效刚度比例分配。对于纯框支，柔性结构，变形以剪切变形为主，楼层剪力按柱的抗侧刚度D比例分配；对于框支―剪力墙结构，中等刚度，框支和剪力墙是通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，使它们的水平位移协调一致，不能各自变形，变形为反S 形或弯剪型。
②框支剪力墙层间位移最大值发生在（0.4～0.8）H范围内。
③在水平力作用下，框支剪力墙的框支上下各层剪力取用值比较接近。
④框支剪力墙具有多道抗震防线，是一种抗震性能良好的结构体系。
二、高层建筑工程框支剪力墙设计中需要遵循的要求
高层建筑物的结构并不是一成不变的，建筑物的结构与建筑自身施工条件和附近环境有关。不同的结构使用的建筑地基也有所不同，所以我们只有选择一个合理的、可操作性高的建筑结构才能够保证高层建筑的质量。框架柱和剪力墙都会影响到建筑物的地基设计，所以在开始地基建设之前必须要充分考虑住户和建筑单位的需求。另外，还要保证整个施工过程符合国家规定。通常情况下布置有转换层的建筑都是将剪力墙布置在上方，其下是局部剪力墙和框架柱的结合结构。具体如下：
1.垂直方向的结构布置
一旦高层建筑物受到垂直方向的作用力，建筑物垂直方向的的刚度就会发生变化。这种刚度变化会降低建筑物的抗震性，如果地震真正来临住户的安全就会受到威胁。所以我们必须要对建筑垂直方向的结构进行强化进而保证建筑的质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时在修建的时候也需要注意以下几点：
在进行高层建筑的修造改建工作时，必须要对建筑上下两种结构的刚度进行计算，施工工作必须在上下两部分的刚度达到等效后才可以开始。这项要求是我国的相关法案规定的，并不是随便产生的。另外，在施工过程中，一定要优先考虑下层的结构，通过加固下层的刚度和延展性等物理性能保证整个建筑物结构的合理性。
②过于复杂的转换层布置并不会优化建筑物的结构反而会带来负面影响。简单的结构能够更好地传递上下结构的作用力，而复杂的结构可能会阻碍作用力的传导。尤其是在设置框架柱和剪力墙时，只有一条传导线的结构能够减轻建筑物的压力进而消除安全隐患。但是，如果在设置剪力墙的同时在内部设置了门洞，不仅会降低剪力墙的强度而且还会加大竖直方向作用力影响整个结构安全。
2.水平方向的结构布置
满足建筑物的整体要求是布置水平方向结构要遵循的第一要义。按照整体要求设置的结构有利于保证建筑的整体性和对称性。在高层建筑中，有的地方并不是完全对称的。这些不对称的地方经常会受到地震的侵扰，所以我们必须要加强这些地方的对称性减轻地震的影响。一般地，我们会在这些不对称的地方加固一些伸缩缝从而保证整个结构的平衡。除此之外，地震经常发生的地方还需要设置抗震缝。扭转效应力经常会产生于对称性差的地方，这些捏转效应力会破坏整个建筑的结构。所以，加强建筑物的对称性减轻扭转效应力成为了我们迫在眉睫的工作。这样才可以加强结构稳定性增加建筑抗震性。
三、高层建筑工程的框支剪力墙结构设计要点
在对墙进行设计时，必须从施工的实际要求出发，充分考虑水平和竖向方向的受力，对于受力大的部位，除了要加大支撑效果之外，还要对其整体结构进行分析。分析之后所求得的受力，应按偏拉或偏压进行正截面承载力和斜截面受剪承载力的验算，如果出现集中荷载较大的情况，就需要对局部受压承载力进行验算。此外，在计算剪力墙承载力的时候，对带翼墙的宽度计算也要给予必要的重视，要按照相关要求选取一个较为适当的值，通常取以下几个方面的值：其一，翼缘宽度；其二，剪力墙之间的间距；其三，剪力墙加两侧翼墙厚度；其四，剪力墙墙肢的总高度。
1.对剪重比进行合理设计
在抗震设计比中，剪重比是一个非常重要的参数，在高层建筑框支剪力墙结构的设计中更是如此。剪重比是否合理、规范，对剪力墙来说具有十分重要的意义。如果剪力墙结构的设计周期比较长，它将会受到地面位移及加速度变化的破坏，而传统的振型分解法又难以作出准确的计算。由于地震影响系数往往波动很大而且下降较快，在长期的作用下给选值增加了难度，由此计算出来的结构效应可能不符合实际情况。因此，在建筑框支剪力墙结构设计中，必须要与各楼层水平地震力确定其最小值，满足了该最小值才能符合安全方面的要求。如果满足不了，则应进行及时的调整。
2.刚重比的设计
刚重比设计与剪力墙结构的整体稳定性息息相关，刚重比是结构刚度与重力荷载之比，也是重力二阶效的主要参数。在建筑框支剪力墙结构设计中必须要重视刚重比的设计，使其满足建筑结构设计的相关要求。如果出现设计不合格的情况，有可能会引起结构失稳甚至倒塌。此外，在计算建筑框支剪力墙结构的时候应符合相关规定，结合工程的实际情况对每层刚重比进行设计。
四、结语
尽管在建筑中框支剪力墙已经得到广泛的应用，并且也取得了前所未有的高度和成就，但是该结构复杂的受力特性使得在抗震性能上还有很大的改进空间。在进行转换层的设计构造时，严格遵循本结构设计要求，特别是抗震概念要求，在转换层附近适当提高其构造等级要求，增强整体抗震能力，使得框支剪力墙结构更好地应用到建筑中。
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[4]林勇.探讨高层建筑框支剪力墙结构设计[J].建筑知识：学术刊，2012，10（05）.
论文作者:李俊毅
论文发表刊物:《基层建设》2016年23期
论文发表时间:2016/12/7
标签：结构论文; 剪力墙论文; 刚度论文; 建筑论文; 建筑物论文; 高层建筑论文; 受力论文; 《基层建设》2016年23期论文;