高层建筑框架剪力墙结构设计研究

针对高层建筑框架一剪力墙结构设计,简要阐明其分类及受力特点,并对设计计算中的几个问题进行了探讨。

建筑与发展

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高层建筑框架剪力墙结构设计研究骆国明

浙江绿城东方建筑设计有限公司浙江【摘【关键词】高层建筑引言框架剪力墙结构整体性好、刚度大、侧向变形小、抗震性能好， 易于满足高层结构中现行国家规范限定值要求，因而在高层建筑中得到广泛应用。

余姚

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要】针对高层建筑框架一力墙结构设计，剪简要阐明其分类及受力特点，并对设计计算中的几个问题进行了探讨。 框架剪力墙结构设计加，同时也考虑到剪力墙相距太远，楼面刚度要求大，很难满足要求，周边的原则是考虑建筑物抵抗扭转能力，便于保证刚度中心与平面中心相吻合；剪力墙布置在周边对称位置，增加抵抗扭转的内力

臂，在不增加剪力墙面积的情况下，提高抗扭转能力。

1架、剪力墙的受力特点框 11架结构的受力特点 .框框架结构是由粱和柱组成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架，各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理 十分灵活，应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早，但直到钢和钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同，框

2 .力墙的厚度 2剪在框剪结构中剪力墙宜有边缘约束构件即：边框柱和边框梁，在规范中有规定：带边框剪力墙的截面厚度为：( )抗震设计时，一、 1 二级剪力墙的底部加强部位的厚度均不应小于 2 0 m 0 m,且不宜小于层高的 1/ 1 6;()他情况不应小于 1 0 m 2其 6 m,且不应小于层高的 1/2。 O边框梁的宽度宜与墙同厚，高度可取墙厚的 2倍。所以一个合理的剪力墙厚度具有结构安全 (括在施工中混凝土浇筑时由于浇筑质量不包高所造成的隐患等等 )经济合理 (理的厚度以及钢筋级别在设计中、合

架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和联系梁沿纵向布置，具有

结构横向刚度好的优点，实际采用较多。纵向布置同横向布置相反，横向刚度较差，应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。

都应有考虑，主要是涉及到最小配筋率的问题)等特点。鉴于此，剪

力墙的厚度在满足层高的 1/1或者 1/2的前提下，取 2 0 m 6 O 0 m为宜。

23视屋面小塔楼的不利影响 .重有否塔楼宜先确定后电算，暂时做不到时也宜补充分析。规范规定，当局部突出于屋顶的塔楼其平面尺寸，纵横两个方向均小于主体 屋顶平面尺寸 3/ 4时，应考虑鞭梢效应的不利影响。在实际工程中， 塔楼的尺寸有大有小，如果用基底剪力法计算且是将突出屋顶的部分也作为一个质点参加计算时，则其地震力应根据主体结构的周期 T、

1 .力墙结构的受力特点 2剪剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平

荷载的结构。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，高度和宽度可与整栋建筑相同。因其承受的主要再载是水平荷载，使它受剪受弯，所以称为

费力墙，以便与一般承受垂直荷载的墙体相区别。剪力墙结构的侧向刚度很大，变形小，既承重又围护，适用于住宅和旅游等建筑。国外采用剪力墙结构的建筑已达 7 O层，并且可以建造高达 1 0 5 0 1 0层的居住建筑。由于剪力墙的间距一般为 3 8~ m,使建筑平面布置和使用要求受到一定限制，对需要较大空间的建筑通常难以满足要求。剪力墙结构可以现场捣制，也可预制装配。装配式大型墙板结构与盒子结构，就其实质也是剪力墙结构。

小塔楼质量与标准层质量之比、小塔楼刚度与标准层刚度之比来确定该地震作用效应的增大系数，以便加大地震作用力，并做为复核塔楼根部及其与之联结楼面处的内力值。一般对于女儿墙、烟囱等的地震作用效应宜考虑增大系数为 3;当塔楼为框剪结构时，尚应将框架的剪力考虑 1.5的增大系数。当采用振型分解反应谱法取振型数 m=3 时，其增大系数取 1 5 2.0,当振型数取 m≥ 6时或进行时程分

.~析时，则不再考虑地震力的增大调整。

13架一剪力墙结构的受力特点 .框简称框一剪结构，它是指由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。框架结构建筑布置比较灵活，可以形成较大的空间，但抵抗水平荷载的能力较差，而剪力墙结构则相反。框架一

24架剪力墙结构的抗震设计 .框抗震设计的框架一剪力墙结构，应根据在规定的水平力作用下结

构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值，确定相应的设计方法，并应符合《层建混凝土结构技术规程》高

剪力墙结构使两者结合起来，取长补短，在框架的某些柱间布置剪

J J— 0 0第 8 1 3 G 32 1 . .条及其条文说明：①当框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的 l%时，按剪力墙结构进行设计，其 O

力墙，从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中，框架和剪力墙是协同工作的，框架主要承受垂直荷载， 剪力墙主要承受水平荷载。

中的框架部分应按框架一剪力墙结构的框架进行设计；②当框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 1%但不大于 5%时， 0 0 按框架一剪力墙结构设计，③当框架部分承担的地震倾覆力矩大于结

2设计计算中的几个问题21力墙的布置 .剪剪力墙的平面布置一般原则是均匀、分散、对称、周边。分散原则是要求剪力墙片数不要太少，而且每片剪力墙刚度不要太大。连续尺寸不要太长，使抗侧力构件数量多一些，分散一些。每片剪力

构总地震倾覆力矩的 5%但不大于 8%时，按框架一剪力墙结构设计， O 0 其最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和轴压比宜按框架结构的规定采用，剪力墙的抗震等级和轴压比按框架一剪力墙结构的规定执行。④当框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 8%时，按框架一剪力墙结构设计，其最大适用高度 0宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比应按框架结构的规

墙的弯曲刚度适中，在使用中不会因为个别墙的

局部破坏而影响整体的抗侧力性能，也不会使个别墙的受力太集中。负担过重而引起过早地被破坏，刚度过大的墙承担的内力也大。相应的基础处理难度增

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