框架剪力墙结构中剪力墙设计要点分析

闫辉

摘要：框架剪力结构是一种普通的建筑结构，具有出色的抗震效果，适用于高层建筑。在框架剪力结构中，剪力墙的设计是一项相对重要的任务。在设计过程中，设计师必须严格检查施工项目的质量是否符合相关设计标准的要求，并合理确定厚度。厚度确保了框架剪力结构的稳定性，在设计过程中将其与实际工程相结合，从而不断优化设计计划。
关键词：框架剪力墙；设计；要点分析

1、高层框架剪力墙受力特征

框架结构变形是比较明显的特征，主要表现在剪切性方面。从变形曲线角度看，框架结构基本上是相同的。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，实现科学合理性。剪力墙结构自身曲线表现形式具有多样性，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。

2、高层建筑框架剪力墙结构设计要点原则

2.1剪力墙平面内外承载力及刚度适当

工程设计应注重剪力墙平面内外承载力及刚度适当的原则，应保证剪力墙平面外承载力及刚度较小，而平面内承载力及刚度则相对较大。实际建筑施工过程中，梁与平面外方向的剪力墙的连接方式为单侧连接，这常会导致墙肢平面外弯矩，但常规的设计施工对墙的平面外的承载力及刚度实际验算量不足，除了特殊设计施工需求，通常不要采用平面外单侧连接方式，当使用平面外单侧连接方式，应采用合理改进方法，保证剪力墙平面外稳定性。

2.2楼层间剪力系数最小

实际工程施工过程，应保证各楼层间的剪力系数最小的原则，有效降低建筑物重量，防止建筑物的抗震性降低进而引起严重安全隐患的问题，建筑设计方和施工方根据短肢剪力墙承受力矩的大小，实际调整楼层间剪力系数达到最小值，并保证建筑物质量的前提下，合理减少剪力墙的数量，对剪力墙结构的侧向刚度进行适当加固，这可以有效降低整个建筑工程的建设成本和资源浪费，在合理范围内扩大建筑各方和建筑用户的经济利益。

2.3楼层间位移最大化与层高比

在建筑设计过程中，应实际调整楼层间位移和层高比，以保证楼层间位移最大值和层高比原则。与传统建筑结构相比，剪力墙结构设计位移计算没有加入建筑结构变形因素，其位移计算关键点是楼层间的弯曲变形情况，而通常楼层间发生的弯曲变形主要是扭转和剪切，就剪切变形而言，其主要受建筑结构中的竖向构件影响。竖向构件应根据实际建筑情况进行有效调整，保证数量适中，保证楼层间不会出现扭转变形或变形程度较小。因此实际高层建筑结构设计及施工过程中，应重点对楼层间位移最大化与层高比进行实时监测，以降低扭转变形，进而提升整体建筑结构的安全性和刚度。
3、高层建筑框架剪力墙的设计应用

高层建筑结构受本身功能的影响，有一定的结构特性，建设的过程中不仅要发挥出其自身的实用性能，还要保证建筑的稳定性也达到相关标准，重要的是高层建筑都最容易遭受雷电和地震的打击，所以在建设结构的抗震性能上也有较高的要求。而剪力墙结构正好具有很好的稳定性，施工工序还相对简单一些，所以更适合应用到高层建筑的施工中。但是在较高的建筑项目中，要特别注意建筑结构的连梁设计和墙肢设计。

3.1连梁设计

在建筑结构的连梁设计环节中，施工人员要特别注意几个问题。

1）连梁设计对混凝土的材料有较高的要求，在框架结构的施工中，连梁的设计和连梁施工的质量都是比较重要的，要想框架结构发挥的效果达到施工的标准，就要控制好框架施工的质量，要对主要的施工材料——混凝土的质量控制好，增强混凝土的强度等级同时，还要提升混凝土发挥出来的性能，这样才能保证连梁设计的抗剪能力有所提升。如果对混凝土材料的质量没有控制好，连梁的设计工作也会受到影响，整个框架结构的施工也会存在安全隐患，使整体的建筑结构在后期维护的时候都会带来麻烦，甚至出现框架结构裂缝的现象。

2）连梁的设计过程中，还要控制好连梁的高度和剪力墙的洞口宽度。在连梁设计环节，主要的工作就是设置好洞口的宽度，其设计标准也是要根据结构的刚度进行提升，这个过程中要控制好洞口宽度和连梁高度的所有数据参数。一般的情况下，这两项参数都是成反比的，当连梁的高度有所降低的话，就要相应的增加洞口的跨度，这两种参数只有达到相互作用的情况下，建筑的整体抗震性能才能有所增强。所以，要想提高建筑抗震的性能，就要对连梁高度和剪力墙洞口宽度这两方面做好控制工作。

3）连梁的设计工作中，还要对其刚度有效的折减，这样能减少框架结构的裂缝现象发生。连梁的刚度在折减之后能对内力起到分散的作用，降低了结构出现裂缝的几率。在刚进行连梁设计的时候就要进行刚度的折减工作，计算刚度的参数，和相关技术的参数，严格依据设计的标准来进行施工。框架剪力墙的结构比较特别，在对连梁刚度控制的同时，还要通过配筋的工作将框架的效能提升上来。

4）要对剪力墙结构的厚度有所调整，这是连梁设计的需要。如果对剪力墙厚度的要求比较高的话，就要提升其厚度的同时，还要将建筑整体结构的稳定性控制好，避免留有安全隐患。总体来看，在连梁的设计工作中，很多问题都要有所注意，专业的设计范围也比较广，不光是刚度性能，还有抗震、抗剪能力，都要符合剪力墙的结构设计标准。

3.2墙肢的设计

墙肢的设计工作需要从以下几个方面来进行分析和探讨：第一，要控制好墙肢的厚度。主要是由于墙肢的厚度对于整个剪力墙结构的稳定性和可靠性之间存在着较强的影响。因此，需要对其进行科学合理地控制。具体来说，需要根据国家的相关规定在设计的过程中按照科学的流程和规定来进行。在实际的设计工作中，可能会遇到多种情况的问题，高层建筑属于住宅建筑的重要组成部分，因此，墙肢的厚度和剪力墙的实际厚度需要保持一致。通常情况下，其厚度的标准是在200的范围内。如果高层建筑工作没有地下室结构，就需要对平面的基础结构加强重视。最好在设计方案的选择中，将所有可能影响的因素进行控制和分析，一般来说，一字型的方案比较明显。第二，剪力墙的结构布置，随着建筑越来越高，建筑的综合性能也日渐提升，因此，建筑设计中，应该使得建筑具有很好的空间工作性能。因此，在进行剪力墙结构设计时候，应该采用双向布置，科学合理的构成建筑结构的空间性能。同时，由于对建筑的抗震性能有了更高的要求，因此，在剪力墙设计时候，严禁在需要抗震设防区域使用单向剪力墙设计。在进行剪力墙设计时，要保证平面均匀分布，刚度中心要和建筑的整体质心相重合或者是尽量靠近，如此可以很大程度上减小扭转效应。

结语：在现代建筑设计中，大多数施工队都采用框架剪力墙结构的施工技术，该技术的推广和使用满足了人们对建筑质量和美观的双重要求。随着人们品味的提高，技术要求也越来越高，因此需要不断创新和改进技术。每个人都对该技术及其未来的发展有一定的了解，未来该技术才将变得越来越完善。

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