广州市设计院 广东省广州市 510620
摘要：随着我国社会经济的高速发展，城市中高层建筑物越来越多。在项目开发过程中，建筑的质量和性能事关人民的生命财产安全及建筑行业的健康发展。为此，相关工程人员必须要对此给予足够的重视，从结构的设计优化出发并结合新的施工技术、先进管理方式的积极作用，进而有效提升建筑工程质量。尽管框架剪力墙结构作为最为常见的结构形式，目前在实际工程中已被广泛应用。但是，在对高层建筑框剪结构进行设计和施工过程中仍有许多关键问题有待解决。本篇文章结合工程实践经验，针对框架剪力墙结构提出了多个优化建议，有效地提高建筑物的安全性、适用性和经济性。
关键词：高层建筑；框剪结构；设计优化
引言
由于我国社会的稳步发展和人口的逐年增长，建筑工程项目逐渐遍布城市各个区域且项目建设规模逐步扩大。在这必然的趋势下，合理的建筑工程结构形式选型就显得尤为重要。当前高层建筑常规的结构形式为框架剪力墙结构，这是由于框架剪力墙结构中剪力墙布置较为灵活，能够满足建筑工程项目不同的使用功能要求。在建筑工程项目开展过程中，需要应用框架剪力墙结构提升建筑工程项目施工质量，节约建筑工程项目的施工成本，加强建筑工程项目的抗震性能，提高建筑工程项目的项目施工水平，为我国建筑产业的进一步发展提供良好的发展空间。
1框架剪力墙结构的具体概念
与传统的砖混结构和框架结构相比。通过在框架结构中增加若干片剪力墙，框架剪力墙结构将柱与墙相结合，共同组成建筑物的抗侧力构件，这种新的结构形式有效地提高建筑物的水平刚度，突破了框架结构最大适用高度限制。凭借框架结构和剪力墙的综合优势，框剪结构在建筑工程中占有重要的地位，其应用范围也在不断扩大。
建筑项目承重结构中的钢筋混凝土墙板是框架的承重墙结构，与传统建筑物的承重结构有很大的不同。在荷载传递上，建筑物的骨架结构具有某些特征。首先是建筑物荷载传给楼板，其次是次梁，框架梁和柱子，最后将其传递给建筑物的基础，最后到地基。这种受力结构可以承受最大的垂直载荷，但水平载荷却非常有限，剪力墙结构可以弥补这一缺点。框架结构和剪力墙结构可以协同作用，共同分担建筑物的荷载并提高建筑物的延性，增加刚度，承受地震等自然灾害引起的剪力并提高建筑的稳定性。
在遭遇风荷载及地震作用时，结构出现横向变形，框架剪力墙结构的变形看起来是弯曲的。如果建筑物的水平刚度大，则剪力墙结构和框架结构将一起协同变形。这种变形通常是S形框架剪力墙结构固有的弯曲变形曲线。通过改变建筑物的高度，可以适当地调节变形力、建筑物结构的剪力及剪力墙和框架所承受的荷载。当发生变形时，剪力墙在建筑物结构下的位移减小，从而导致框架弯曲变形，以确保剪力墙结构可以承受水平载荷。由此可见，框架剪力墙结构有效地结合了框架结构和剪力墙结构的优点，大大提高了建筑物的稳定性和安全性。
2技术应用难点
框架剪力墙结构为了满足建筑工程项目的施工需求，框架剪力墙结构的地下结构以及地上结构设计存在一定的差异性，这也让框架剪力墙结构的设计形式较为复杂。在施工过程中，施工人员需要结合平面布置图、结构图以及配筋图才能准确地确定每一层框架柱以及剪力墙的尺寸、定位以及配筋，这必将会增加项目工程的施工难度，一旦某一项环节发生错误，将会给建筑工程项目带来不可预估的损失。此外，框架剪力墙结构在具体施工应用过程中，需要对框架结构以及剪力墙结构进行综合布置。在结构施工过程中，墙柱的施工体量相对较高，并且不同层数剪力墙型号不尽相同，对钢筋绑扎和模板安装带来了一定的难度。因此这些应用上的技术难点，都会给建筑工程项目施工质量的提升产生一定的影响。
3剪力墙结构在高层建筑结构设计中的优化举措
3.1合理安排平面设计
在剪力墙设计时，首先要进行平面设计。需要注意的是，剪力墙中心位置需要和墙体刚度保持一致，从而在最大程度上有效提升墙体的平衡能力。在设计时，根据主轴方向、多方向内容进行合理化安排。另外，在进行平面设计时，还需要根据目前建筑行业发展的核心要求，选择合适、环保、节能性材料。这样不仅能够在一定程度上有效提升企业经济效益，同时，还进一步推动了建筑行业的健康发展。
3.2科学控制剪力墙的弯矩
建筑工程中剪力墙结构的设计需要结合实际工作要求，对剪力墙的结构以及特点等进行分析。剪力墙自身的抗压能力以及承载力比较强，但是平面外的承载力相对来说却比较低。与悬挑梁类似，由于外部承载力能力差，剪力墙需要抵抗由侧向力产生的剪力及弯矩。针对这个问题首先在剪力墙设计中需要控制好弯矩。可以在剪力墙墙面连接的位置设计与剪力墙外侧的连接结构。具体的操作中可以先设计梁轴线的位置，并结合轴线的位置和方向以及剪力墙的方向，合理计算弯矩，保证设计的科学性。同时，做好扶壁柱的设计工作，合理设计扶壁柱可以提升剪力墙的强度和刚度，保证剪力墙质量。如果在剪力墙设计中出现扶壁柱设计问题，需要及时更改设计，如果无法更改，必须立即采取有效的改善措施，可以通过在梁墙间设计暗柱的形式做好配筋的预估和计算，控制好弯矩。此外，也可以设计对梁端稳定构件对弯矩进行控制。
3.3着重加强对大墙肢的处理
建筑结构设计时，要充分考虑到其各方面性能对建筑质量产生的影响。剪力墙结构设计时，需要着重考虑到延性的作用。一般来讲，如果建筑结构的高度、宽度之比在3以上时会达到最高的延性，弯曲能力较强，提升建筑的荷载能力。如果高宽比在3以上就需要在墙体上开洞形成上文中提到的不同类型剪力墙结构，减少裂缝的出现。当大墙肢的比例在8以上时，要把承载力计算在大墙肢上，但会造成小墙肢承载力增加产生较大的损害出现裂缝。
3.4提升剪力墙的性能
建筑的使用寿命一般都相对较长，这对剪力墙的各项指标都是严峻的考验，因此必须保证剪力墙的强度、刚度、延性及耐久性等性能，保证符合施工标准要求，防止剪力墙结构在长时间的使用中出现质量问题。剪力墙结构设计中必须对可能导致墙体受到影响的因素进行分析，有利于对墙体使用风险的预防，保证剪力墙结构价值的凸显。剪力墙结构的性能以及强度容易受到配筋率的影响，因此需要对剪力墙横纵向的配筋率进行分析，通过配筋率的科学计算和设计，保证剪力墙的稳定性和安全性。除了剪力墙的配筋率外，还需要做好剪力墙边缘位的设计和控制，严格按照剪力墙施工标准做好墙体边缘构件的设计，提升剪力墙质量，促进建筑工程的健康发展。
结语
框架剪力墙结构是新时期结构设计理念的应用。与传统的结构形式相比，框架剪力墙结构兼顾了经济性和实用性，对基础设施和高层住宅建设产生了积极的影响。通过在设计过程对框剪结构进行设计优化，有效提高了工程建设的效率，保证了质量安全问题，促进了建筑业的稳定发展。
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