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摘要：框架剪力墙结构是建筑结构设计中的一种常见的结构形式，为提高框架剪力墙的承载能力，避免出现建筑受力不均匀等问题，保证建筑的安全性和耐久性，设计人员需要合理利用框架剪力墙结构的特性展开设计，控制设计中的关键点。
关键词：框架剪力墙结构；建筑结构设计；应用
随着城镇化事业的发展，土地成为一种较为稀缺的资源，高层建筑成为解决空间利用不足的重要法宝。框剪结构是高层建筑设计的常用形式，它在整体设计上较为灵活，具有极强的自由度，抗剪能力比较好，有效提高结构抗水平作用的能力。框架剪力墙结构也是目前高层住宅、办公以及商业建筑中比较常见的结构形式。
1剪力墙结构的概念
在建筑工程中，剪力墙又被叫做抗震墙、结构墙或者抗风墙，属于一种承受水平力为主的构件，其本身的实际厚度较薄，但是其建设规模大，一般情况下墙厚为160mm至400mm不等，墙身承载各种来自外界的压力，其本身的承重能力较强，和框架柱所承担的压力不相上下，并且还对水平力具有控制能力。剪力墙结构属于建筑物整体中的支撑部分，一般情况下不会被破坏或者拆除，其所承担的内力主要来自于建筑物自重、活荷载、地震以及外界风荷载等，对抗外界因素带来的压力破坏，能够在很大程度上保证建筑的安全性和稳定性。依据墙体的实际开洞情况，一般会把剪力墙分为多肢型剪力墙、双肢型剪力墙以及框架式剪力墙等不同类型。
2框架剪力墙结构特点
使用框架剪力墙结构的建筑物在相同性能的情况下能够减少建筑材料，设计人员为了让建筑拥有极高的空间利用率，能让建筑的平面布置和空间布置更加协调，尤其是在大空间建筑中结构设计具有更高效率。框架剪力墙结构的建筑设计需要不断优化设计，对设计方案进行反复比较，或者围绕建筑物的功能需求来做出更科学的设计。在满足建筑物内部空间增大情况下，还避免因为承重的要求导致内部空间过于复杂。另外装配整体式框架剪力墙结构的梁和柱可以采用标准化的设计和生产方式，可以提高施工效率，缩短建设工期。
3剪力墙基础性的结构特点和特殊类别划分
剪力墙以洞口是否打开为基础，将其分为三类：整体墙、小开口整体墙和连肢墙。剪力墙具有稳定的结构特点，能有效地提高建筑物的质量和安全，与其他建筑相比，由于其具有一定的复杂性，而且建筑成本非常高。基于此，我们简要介绍了不同剪力墙的特点，总的来说，剪力墙是指没有或有较少的孔洞和一定数量的孔洞的墙；这种墙通常较大，而框架剪力墙墙体的尺寸和开口一般较大，墙宽梁高也非常明显，由于连接墙和梁两端节点的形成以及节点尺寸大小，形成了一个高曲率的硬区，根据水平荷载选取D值进行非剪切变形的内部分析，通常由一个开口、明确界定的边缘尺寸和杆件覆盖，墙壁上的所有开口分布成一条直线。最后，这些剪力墙上的孔是沿着垂直线建造的，墙壁上的所有孔占整个墙壁面积的15%以上，然而洞口所占比例也占的很小，但它们是水平荷载作用而引起的变形，特别是在部分变形的情况下，加上相应的局部曲线和由墙两端引起的总结构曲线的弯曲应力。
4框架剪力墙结构设计的有效应用
4.1 平面布置
结合剪力墙设计工作的要点和原则，在进行剪力墙的平面布置工作时，要使其能够满足均匀对称的要求，保证其质量中心和刚度中心能够达到最大程度的延性，这样就能够减少大部分的不平衡力。在此之外，执行剪力墙的抗震结构设计工作时，需要对剪力墙做出多向设置或者双向设置，使剪力墙的实际功能作用得以最大程度的发挥。与此同时，还要对剪力墙的抗侧力刚度保持重视。运用计算公式来准确的计算出剪力墙的抗侧力数值，降低因剪力墙体的抗侧力刚度过高而造成的墙体自身重力升高或者自振周期的减小，这样不但会提高建设工程的成本，还对建筑的可靠性和稳定性有负面影响。
4.2 设计连梁
在剪力墙结构设计过程中，需要注重连梁部分的设计，要科学连接墙肢以避免剪力墙发生变形。在设计连梁的时候，首先明确剪力墙结构中截面的尺寸，了解其跨高，控制连梁的刚度，因为刚度过大容易影响连梁的设计效果。此外还要严格按照规范要求完成连梁折减工作，根据施工过程中的实际情况采取相应的办法。若是施工操作难度过大，可适当地将内力转换到墙体中。在现有的剪力墙结构设计中，连梁刚度折减系数大多在0.5以上，才能有效提高剪力墙连梁的效果。
4.3合理设置边缘构件
在剪力墙结构设计过程中，边缘构件的设置是其中一项重要环节，设计人员充分了解约束边缘构件和构造边缘构件的区别。这两者之间存在一定的差异性，相较于无约束力的边缘构件来说，有约束力的在承载性上要更强，最大的承载力度可以达到40%以上。在剪力墙结构设计中，在确定好抗震等级后，根据底层墙肢底截面的轴压比与规范规定值比较，确定边缘构件是约束边缘构件还有构造边缘构件，并按相应规定采取抗震措施。
4.4合理设计框剪结构的框架部分
框架结构是一种由许多梁和柱构成承重结构的建筑构造。一般应用于大空间的多高层民用建筑和多层工业厂房。框架结构具有许多优点，他的承重结构主要是梁柱和楼板，空间布置很灵活。结构设计时应遵循墙柱弱梁、强剪弱弯的原则。框剪结构中的框架作为第二道防线，其抗震等级应根据底层框架承担的倾覆力矩占总倾覆力矩的比例来定。框剪结构在水平地震作用下，框架部分计算所得的剪力一般较小，按照多道防线的概念设计要求，为保证作为第二道防线框架有一定的抗侧能力，需要对框架承担的剪力予以适当调整。
4.5抗震设计
(1）在框架剪力墙结构设计中，可以采用机构控制来达到总体屈服的效果，可以在较为特定的位置设定塑性铰，发生的次序形变位置进行控制，使得结构在地震作用下也能够形成较好的耗能机构，实现水平方向构件首先进行屈服，然后才是竖向结构的屈服。
(2）需要对结构的高度以及抗剪能力进行平衡，在框剪整体结构中，如果增加剪力墙数量，那么结构体积会增大，结构刚度也就会增加，就会造成结构自身自振周期减小，地震作用会加大，反之结构自振周期变大，地震作用就会减小。在实际设计过程中，需要根据情况来综合进行考虑，将高层建筑的抗震设防烈度、高度以及内部装修等考虑在内，确定较为适宜的位移、周期等，从而能够合理确定框剪结构中剪力墙的数量和整体的体积，保证高层建筑具有较高的经济性和安全性。
(3）需要实现框架结构刚度和延展性的协调统一。框架部分和剪力墙在粘性系数存在一定的差异性，这就给框架结构抗震能力充分发挥带来了难题，在理论状态下，我们希望剪力墙作为第一道防线，框架为第二道防线，而实际上框架和剪力墙各个构件之间可能会出现协调不一致的情形，或者会出现先后遭到破坏，以至于各个击破，这种情况降低了框架剪力墙结构中构件的抗震可靠程度，因此在实际设计过程中需要连接各个构件，使其充分协调，提升框架剪力墙结构的抗震性能。
4.6优化多道防线
优化多道防线设计能够提升结构安全性和稳定性，并且保证后期施工的安全性和稳定性，根据实际工程经验，优化工作对工程的顺利进行有重要的作用。在具体的设计作业当中，通过多道防线设计可以让设计人员对梁、板、柱的配置进行优化，提升框架剪力墙结构的设计质量，保证建筑物的安全性。结构体系设计应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，使结构能够吸收和耗散大量地震能量。
4.7剪力墙的墙体配筋量控制
结构设计中，对剪力墙的配筋工作进行严格的把控，争取在最大程度上提升建筑结构的整体安全性、稳定性以及整体建筑工程的经济性，这些因素主要基于剪力墙自身的面广量大。当计算需要配置钢筋量较大，可适当加大墙体截面。当计算需要配置的钢筋是构造配筋时，可适当减小墙体截面，减少工程总体含钢量。
5结语
由于框架和剪力墙的结构互补性，框架剪力墙结构在高层建筑中得到了广泛的运用，合理的使用框架、剪力墙能够有效突出框架结构和剪力墙结构的两种优势，提升高层建筑的抗震能力，因此在设计过程中，需要遵循承载分散、把握要点等原则，综合确定框架剪力墙结构的整体比例，做好两者之间的协调工作，使高层建筑在设计以及后期的运营过程中更加经济安全。
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