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框架剪力墙结构抗震合理设计 【摘要】 随着科学技术和经济的高速发展，框架剪力墙结构得到了越来越广泛的应用。而合理的设计框架剪力墙结构就成了热门的研究课题。研究框架剪力墙结构的合理设计，就要研究结构设计中存在的诸多问题，以及相关问题的解决办法。例如剪力墙的数量和合理的布局。剪力墙的设置直接影响着结构的性能以及经济效应。本文通过具体的工程实例，探讨了框架剪力墙结构的合理设计。 【关键词】 剪力墙 抗震 概念设计 框架 侧移 一、剪力墙的类型以及合理的布置 剪力墙的分布应该遵守“分散、均匀、对称”的原则。根据具体场地的要求，采用具体的支撑台。例如高层建筑时，应设计应用预应力混凝土管桩独立支撑台基础。剪力墙应用于竖向载荷较大处，建筑物的头部等建筑平面刚度有变化的地方，用来加强此处的薄弱地方。剪力墙在竖向应该设计为对齐并且一直通到最顶端。当设计不能全部到顶端时，为了避免刚度突变，高度也应该是向上逐渐减少的。例如30层以下的建筑，可以每上六层减少一次剪力墙的刚度。 剪力墙的结构平面布置还应根据建筑物具体的使用功能，施工工艺，墙体构建的类型和经济指标等具体确定。 二、框架剪力墙的受力情况 高层建筑的框架结构的变形，大多数呈现的特征是剪力型的。随着位移的增大，变化也就越慢，变形曲线为剪切型，即曲线形式是开口型的。纯框架结构的建筑中，形变曲线都是相似的。水平方向的受力是按照各个框架的抗推刚度按比例分配的。在框架剪力墙的结构中，通过平面内无限大刚度的楼盖将剪力墙和框架连接起来，成了一个完整的网状结构，以共同来抵抗水平方向上的侧应力。，不会单独收到变形的影响。整体结构的变形是中间部分厉害，两头稍好。 综合相关资料得出框架-剪力墙结构的受力特征是剪力墙在下层的变形量较大，几乎承担了百分之八十的水平向剪力；在上层，却只用承担很小的一部分剪力作用，所以框架可以帮助剪力墙承担形变，是整体的性能得到了提高。由此可见，框架剪力墙结构就是综合了框架和剪力墙的优势，从而有效的协调了形变，减小了结构形变的效果，提高了抗震能力，增加了结构的侧向刚度。 三、框架剪力墙的设计参数 在一般的框架剪力墙的结构中，剪力墙的受力特征采用刚独特性值来表示，也就是框架的刚度和剪力墙的比值表示，如果忽略了连梁的轴向形变和约束形变那么λ可表示为 λ=H√(Cf／EIw) H表示的是建筑的总高度； Cf表示的是框架结构的水平刚度； EIw表示的是剪力墙的折算抗侧刚度。 在实际工程中，如果λ的值过小，就说明剪力墙的弯曲刚度与框架结构的总体剪力刚度的比值变大。这是建筑的刚度增大，剪力墙的使用数目也增多，整体的结构的变形呈现的弯剪变形，抗震能力增加，而其自振周期变短，导致结构的延展能力降低，对建筑的顶部十分不利。一般情况下，剪力墙的数目越多，对于其抗震能力就越强，但不能超过一个有效的限度，一般情况下λ，≥1.15，否则就会造成负面影响。 另外，λ的值的确定，要根据具体工程要求进行确定，当λ增大时，表示剪力墙的折算抗侧刚度减小，导致结构的总体抗震能力减低，H的值变大，就会引起形变加剧，从而影响整体性能。框架的受力偏大，就需要梁柱的截面增大，一般情况下，λ≤2.4 确定剪力墙的数量原则,对于高度不大于200m的建筑物，在建筑的主要受力面上，每片剪力墙承担的力不应过大，一般不应该超过总体的一半，一略小于百分之五十为好。 确定剪力墙的刚度，当重量和高度沿高度分布比较均匀时，给出了高度不大于60m的框架剪力墙的总刚度的简化计算方法。这种结构可以用等效质点系来代替多质点系求总的抗震作用，折算成倒三角等效的地震作用，得框架剪力墙结构的侧移y 其中=，顶点的位移 为剪力墙的总弯曲刚度； ；n为结构总层数。 为考虑了非承重砖的周期减系数，取0.7到0.8. 当已知 后，就可以计算出剪力墙的最小刚度。 四、框架剪力墙结构的校核优化 对于结构的自振周期的校核。从已有的工程实践总结得来，在结构布置，剪力墙数量相对合理，截面尺寸合适的情况下，基本自振周期 T在0.06n到0.08n之间，在0.7到0.8之间。 对于剪力墙数目的校核。在初步设计时，可以根据经验公式对剪力墙进行粗侧；当建筑轴线和梁、柱的尺寸信息情况确定后，根据每一层在地震作用下的内力来设计所需的剪力墙刚度。计算出的剪力墙的刚度不宜过大，应代入公式验算，然后在调整。 改善框架结构的抗震能力。首先应当对框架结构的角柱进行强化，角柱是整个框架的重点，它连接着纵横框架的关键，需要增强框架角柱的抗剪能力，以此来增加框架的结构整体性。然后，应设计一定数量的剪力板于外围框架，用钢筋混凝土做原材料，这样就可以克服框架的建剪力发生之后的问题，从而提高框架结构的整体性以及抵抗外界推力的刚度，减小了框架