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摘要：高层建筑结构设计中框架-剪力墙结构是高层设计的首选结构，需要经过精密的计算、合理的判断，同时要考虑其受力情况及抗震功能，确保高层建筑结构的稳定性及安全性。本文则重点探讨其框架—剪力墙的结构设计。
关键词：高层建筑；框架-剪力墙；结构设计；
中图分类号：TB482.2文献标识码：A文章编号：1674-3520（2014）-06-00271-02框架-剪力墙就是高层建筑为了规避地震灾害而设计的结构框架，这种框架结构体系是由两个不同的系统组成的，他们分别是剪力墙和延性框架，而且由延性较好的结构框架连接而成。这种结构设计比传统的单纯框架结构更加灵活多变，因而被广泛应用于建筑施工中。下面首先分析框架-剪力墙的结构及受力特点，然后分析结构设计，以望对后期的框架——剪力墙结构设计工作提供理论参考依据。
一、框架-剪力墙的结构及受力分析
（一）框架、剪力墙的抗侧力结构。框架-剪力墙的结构组成是不是单一的结构形式，它是由框架和剪力墙两种不同的结构组合而成，框架和剪力墙结构的受力特点是不一样的。在水平力作用下，框架的受力比较大，框架在受到一定的抗侧力时贿变形，此时形状类似剪切行，这种剪切型的框架在地震受力中所承受的力量是：楼层高度和水平位移增长成反比的关系；而在纯框架结构中，在收到抗侧力时，各个框架的变形结构几乎相似，楼层剪力与框架剪力墙的建立相差很远。剪力墙在水平力的作用下，受到抗侧力时变形曲线呈现弯曲的形态，此时楼层越高水平位移增长越快。
（二）框架-剪力墙的抗震性能。在高层建筑中抗震设计一般要遵随：“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则，在发生震级比较小的地震时，建筑物可以正常使用；当发生中级地震时，建筑物有部分损害，但损害较小，可以修复，不影响正常使用；当发生重大地震时，保证建筑物不塌陷。一般地震的破坏力是多方方向性的，所以建筑物在进行抗震设计时要在各个方向布置抗侧力构件，以便抵抗水平荷载，保证结构的承载力，增加建筑物的抗震性。在框剪结构中，剪力墙是结构主要抗侧力构件，如果剪力墙只在一个方向布置，则会造成没有剪力墙的方向抗侧力刚度不足，这样就不是框剪结构了，成为纯框架结构设计，只有单一防线，失去了多道防线的作用。所以在高层建筑的抗震设计中，把抗震结构设计成双向抗侧力的框架-剪力墙结构。
（三）框架-剪力墙的受力分析。框架-剪力墙的受力不同于纯框架中的受力特点，在框剪结构受力过程中剪力墙所承受的剪力比框架所承受的要大得多。框架和剪力墙的负载是不断移动的，所以在计算框架和剪力墙之间的楼层分配比例时要注意，框剪结构中的楼层分配比例与框架各楼层剪力分布情况均是随着楼层的变化而变化的。一般情况下，在框剪结构中，剪力控制部位在房屋高度的中上部，而在纯框架结构中，其最大建立在底部。所以在该层建筑实际布局中有剪力墙的情况下，设计分析时要按照框剪结构布局来分析，充分考虑框架、剪力墙的多种性能特点。
（四）剪力墙的计算方式。在高层建筑的框剪结构中，剪力墙所承受的竖向荷载，一般是通过楼面传递到剪力墙上。竖向荷载在连梁内和墙肢内产生的轴力不同。一般按照剪力墙的受荷面积进行简单计算，在水平力作用下，用二维平面分析剪力墙受力问题，同时运用平面问题求解。结合计算机，利用有限元方法计算。在工程设计中，依据具体情况进行分别设计。
二、框架-剪力墙的结构设计
（一）科学计算框剪结构。在进行框剪结构设计计算时，在水平力的推动下，框结构的使用高度和设计方法要结合此高层建筑底层框架所承受的地震倾覆力矩和结构总地震倾覆力矩之间的的比值进行计算，计算模型和分析都要按实际情况输入、分析。剪力墙的布局要均匀，长度较长的剪力墙设置在洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，框架在地震中所承受的地震倾覆力矩≤10％﹙结构总地震倾覆力矩的10％﹚时，此时按剪力墙结构进行设计；当框架在地震中所承受的地震倾覆力矩在（10％-50％）之间时，就应该按框剪结构设计；当框架在地震中所承受的地震倾覆力矩在（50％-80％）之间时，也按框剪结构进行设计,但是需要注意的是此时框架的最大适用高度可以在框架结构中适度增加，抗震等级和轴压比限值和框架结构的规定一样。当框架在地震中所承受的地震倾覆力矩大于80％时，同样按框剪结构进行设计，其最大适用高度、框架部分的抗震等级、轴压比限值等，和框架承受的地震倾覆力矩在50％-80％之间时是一样的，但是像墙少的框剪结构，因为抗震性能不好，在实际高层建筑中很少采用。
（二）合理调整0.2V0系数。一般情况下，在框剪结构中，框架承受的剪力是很小的，而且在此机构中防线设计比较多。其中，剪力墙是第一道防线，在设防地震、罕见地震下框架受损要快，由于塑性内力重分布，框架部分按侧向刚度分配的剪力会比多遇地震下加大，为了保证作为第二道防线的框架具有一定的能力储备，规范要求人为的将计算出的柱子剪力放大。
（三）设计剪力墙截面高度。剪力墙的的截面厚度要尽量减小，据了解，剪力墙越厚，框架的负担就越重，必须有相应的抗侧力刚度来承载它的重量。如果剪力墙部分的抗侧力刚度增加而框架部分的抗侧力刚度没有相应的增加，这时增加剪力墙增加的水平力只能由框架单独承受，这种结构影响工程的抗震能力。
（四）合理布置框架及剪力墙。在高层建筑中，框剪结构体系的抗震功能的发挥需要框架和剪力墙二者相互协调，才能发挥更好的作用，所以要做好框架与剪力墙的合理布局就显得非常重要。在设计框架及剪力墙时应满足以下条件：首先，应将其设计为双向抗力体系，其主体结构不适宜采用铰接方式，而是按照两主轴的方向布置剪力墙。其次，剪力墙应设计成周边有梁柱的带边框剪力墙，同时增大其刚度及抗扭能力。最后，剪力墙应贯穿建筑物全高，其厚度应逐渐减薄，以防剪力墙的结构发生突变性。
（五）框剪结构的连梁截面具有承载力。剪力墙作为抗震防线中的先锋，若果连梁跨高比太大，容易成为弱连梁，一旦发生地震，连梁端容易引起开裂现象，就会减弱其抗震性能。因此，在设计过程中应合理控制一、二级剪力墙的洞口连梁跨高度，应小于5,且梁截面高度应超过400mm，连梁设计不能用框架柱与剪力墙平面外相连的梁，并与剪力墙相交支座按铰接设计。跨高比小于5的连梁，其刚度折减系数不小于0.5。
三、结束语
在框架-剪力墙结构设计中为了增加建筑物的抗震强度，采用的是多道防线设计概念，利用剪力墙做第一道防线，在此基础上增加框架的防震强度。合剪力墙的数量与结构应合理布局，利用简便的计算方式，结合框架、剪力墙的协调关系，构建合理科学、安全、经济的工程设计。
参考文献：
[1]程明超,潘春晖.高层建筑框架剪力墙结构设计应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(5)
[2]何小平.框架--剪力墙结构在高层建筑设计中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(11)
[3]潘伟军.论高层、超高层建筑结构设计[J].城市建设,2013,(7)
关键词：高层建筑；框架-剪力墙；结构设计；
中图分类号：TB482.2文献标识码：A文章编号：1674-3520（2014）-06-00271-02框架-剪力墙就是高层建筑为了规避地震灾害而设计的结构框架，这种框架结构体系是由两个不同的系统组成的，他们分别是剪力墙和延性框架，而且由延性较好的结构框架连接而成。这种结构设计比传统的单纯框架结构更加灵活多变，因而被广泛应用于建筑施工中。下面首先分析框架-剪力墙的结构及受力特点，然后分析结构设计，以望对后期的框架——剪力墙结构设计工作提供理论参考依据。
一、框架-剪力墙的结构及受力分析
（一）框架、剪力墙的抗侧力结构。框架-剪力墙的结构组成是不是单一的结构形式，它是由框架和剪力墙两种不同的结构组合而成，框架和剪力墙结构的受力特点是不一样的。在水平力作用下，框架的受力比较大，框架在受到一定的抗侧力时贿变形，此时形状类似剪切行，这种剪切型的框架在地震受力中所承受的力量是：楼层高度和水平位移增长成反比的关系；而在纯框架结构中，在收到抗侧力时，各个框架的变形结构几乎相似，楼层剪力与框架剪力墙的建立相差很远。剪力墙在水平力的作用下，受到抗侧力时变形曲线呈现弯曲的形态，此时楼层越高水平位移增长越快。
（二）框架-剪力墙的抗震性能。在高层建筑中抗震设计一般要遵随：“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则，在发生震级比较小的地震时，建筑物可以正常使用；当发生中级地震时，建筑物有部分损害，但损害较小，可以修复，不影响正常使用；当发生重大地震时，保证建筑物不塌陷。一般地震的破坏力是多方方向性的，所以建筑物在进行抗震设计时要在各个方向布置抗侧力构件，以便抵抗水平荷载，保证结构的承载力，增加建筑物的抗震性。在框剪结构中，剪力墙是结构主要抗侧力构件，如果剪力墙只在一个方向布置，则会造成没有剪力墙的方向抗侧力刚度不足，这样就不是框剪结构了，成为纯框架结构设计，只有单一防线，失去了多道防线的作用。所以在高层建筑的抗震设计中，把抗震结构设计成双向抗侧力的框架-剪力墙结构。
（三）框架-剪力墙的受力分析。框架-剪力墙的受力不同于纯框架中的受力特点，在框剪结构受力过程中剪力墙所承受的剪力比框架所承受的要大得多。框架和剪力墙的负载是不断移动的，所以在计算框架和剪力墙之间的楼层分配比例时要注意，框剪结构中的楼层分配比例与框架各楼层剪力分布情况均是随着楼层的变化而变化的。一般情况下，在框剪结构中，剪力控制部位在房屋高度的中上部，而在纯框架结构中，其最大建立在底部。所以在该层建筑实际布局中有剪力墙的情况下，设计分析时要按照框剪结构布局来分析，充分考虑框架、剪力墙的多种性能特点。
（四）剪力墙的计算方式。在高层建筑的框剪结构中，剪力墙所承受的竖向荷载，一般是通过楼面传递到剪力墙上。竖向荷载在连梁内和墙肢内产生的轴力不同。一般按照剪力墙的受荷面积进行简单计算，在水平力作用下，用二维平面分析剪力墙受力问题，同时运用平面问题求解。结合计算机，利用有限元方法计算。在工程设计中，依据具体情况进行分别设计。
二、框架-剪力墙的结构设计
（一）科学计算框剪结构。在进行框剪结构设计计算时，在水平力的推动下，框结构的使用高度和设计方法要结合此高层建筑底层框架所承受的地震倾覆力矩和结构总地震倾覆力矩之间的的比值进行计算，计算模型和分析都要按实际情况输入、分析。剪力墙的布局要均匀，长度较长的剪力墙设置在洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，框架在地震中所承受的地震倾覆力矩≤10％﹙结构总地震倾覆力矩的10％﹚时，此时按剪力墙结构进行设计；当框架在地震中所承受的地震倾覆力矩在（10％-50％）之间时，就应该按框剪结构设计；当框架在地震中所承受的地震倾覆力矩在（50％-80％）之间时，也按框剪结构进行设计,但是需要注意的是此时框架的最大适用高度可以在框架结构中适度增加，抗震等级和轴压比限值和框架结构的规定一样。当框架在地震中所承受的地震倾覆力矩大于80％时，同样按框剪结构进行设计，其最大适用高度、框架部分的抗震等级、轴压比限值等，和框架承受的地震倾覆力矩在50％-80％之间时是一样的，但是像墙少的框剪结构，因为抗震性能不好，在实际高层建筑中很少采用。
（二）合理调整0.2V0系数。一般情况下，在框剪结构中，框架承受的剪力是很小的，而且在此机构中防线设计比较多。其中，剪力墙是第一道防线，在设防地震、罕见地震下框架受损要快，由于塑性内力重分布，框架部分按侧向刚度分配的剪力会比多遇地震下加大，为了保证作为第二道防线的框架具有一定的能力储备，规范要求人为的将计算出的柱子剪力放大。
（三）设计剪力墙截面高度。剪力墙的的截面厚度要尽量减小，据了解，剪力墙越厚，框架的负担就越重，必须有相应的抗侧力刚度来承载它的重量。如果剪力墙部分的抗侧力刚度增加而框架部分的抗侧力刚度没有相应的增加，这时增加剪力墙增加的水平力只能由框架单独承受，这种结构影响工程的抗震能力。
（四）合理布置框架及剪力墙。在高层建筑中，框剪结构体系的抗震功能的发挥需要框架和剪力墙二者相互协调，才能发挥更好的作用，所以要做好框架与剪力墙的合理布局就显得非常重要。在设计框架及剪力墙时应满足以下条件：首先，应将其设计为双向抗力体系，其主体结构不适宜采用铰接方式，而是按照两主轴的方向布置剪力墙。其次，剪力墙应设计成周边有梁柱的带边框剪力墙，同时增大其刚度及抗扭能力。最后，剪力墙应贯穿建筑物全高，其厚度应逐渐减薄，以防剪力墙的结构发生突变性。
（五）框剪结构的连梁截面具有承载力。剪力墙作为抗震防线中的先锋，若果连梁跨高比太大，容易成为弱连梁，一旦发生地震，连梁端容易引起开裂现象，就会减弱其抗震性能。因此，在设计过程中应合理控制一、二级剪力墙的洞口连梁跨高度，应小于5,且梁截面高度应超过400mm，连梁设计不能用框架柱与剪力墙平面外相连的梁，并与剪力墙相交支座按铰接设计。跨高比小于5的连梁，其刚度折减系数不小于0.5。
三、结束语
在框架-剪力墙结构设计中为了增加建筑物的抗震强度，采用的是多道防线设计概念，利用剪力墙做第一道防线，在此基础上增加框架的防震强度。合剪力墙的数量与结构应合理布局，利用简便的计算方式，结合框架、剪力墙的协调关系，构建合理科学、安全、经济的工程设计。
参考文献：
[1]程明超,潘春晖.高层建筑框架剪力墙结构设计应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(5)
[2]何小平.框架--剪力墙结构在高层建筑设计中的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(11)
[3]潘伟军.论高层、超高层建筑结构设计[J].城市建设,2013,(7)