漫谈高层建筑工程框支剪力墙结构设计

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1、漫谈高层建筑工程框支剪力墙结构设计　　摘要：在经济和消费的发展达到一定程度后，每个城市都积极致力于提高建筑的层数，由于一般地处城市中心又使得人口聚集，使社会对建筑高层的要求也越来越多样化。因此一般的高层建筑的上部和下部采用不同结构的类型以满足上下层不同的建筑要求，结构转换层应运而生，来解决这种特殊的结构布置。框支剪力墙也被广泛应用于高层建筑中，本文将对其结构特点以及应该注意的问题着重分析探究，并对抗震性能进行简化分析。关键词：高层建筑；框支剪力墙；转换层；抗震中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：引言如今，高层建筑鳞次栉比，矗立在城市的正中央，尽管转换层

2、的应用使得高层建筑特殊的建筑要求得到满足，但是带转换层的高层建筑，纵向结构构件十分薄弱，而且扭转效应较大。特别是在地震情况下结构反应十分复杂，所以高层建筑工程的框支剪力墙结构必须经过严格的设计、分析、仿真以及模型计算找出结构薄弱部位进行改进加强，从而确保高层建筑的使用及抗震性能。1高层建筑的简介7高层建筑可以说是衡量一个国家或者地区科技发达和经济繁荣的标志之一。2002年我国将高层建筑的最少层数统一为10层，世界上最高的高层已经达到110层，这是高层建筑不断发展以及人类智慧的最好体现。高层建筑将以往较单一的住宅和办公楼结合起来进行综合建筑发展，使得功能适应性、

3、技术合性和经济可能性得到质的变化。但对高层建筑的结构设计以及性能要求也逐渐提高，结构所需的材料也开始转向轻质、新型、高强的复合方向发展。2转换层在高层建筑工程中的应用由于多功能以及综合用途的要求，从建筑的使用功能而言，通常将小开间设计在中上层，而大开间设置在高层建筑的下层部分。但从结构的合理布置来看，两者恰好相反，为了满足建筑功能的要求，就必须采用与常规相反的布置形式。在下层布置强度较弱的框架柱，上层布置刚度较大的剪力墙，而上下层这种结构的转变必须要设置转换构件衔接两种不同机构，并传递之间的内力，这一层就是转换层。本文将重点介绍由于上下层具有不用的结构从而通过

4、转换层进行转换的剪力墙结构和框架－剪力墙结构。在此类型中，转换层将上部剪力墙转换为下部建筑的框架，为建筑的底部创造出一个较大的内部自由空间。7转换层在高层建筑中的位置决定了高层建筑的抗震能力，其位置宜低不宜高。研究表明，转换层位置较高时，更容易使框支剪力墙结构在转换层附近的框支剪力墙结构上下内力传递路线发生突变，并且伴随着较大的刚度变化。另外，转换层位置越高，筒体或落地剪力墙越容易受弯出现裂缝，从而使框支柱的内力增大，破坏转换层上部墙体，这与抗震设计理念之间存在冲突。在现行的国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定:9度区不应采用;7度，8度地区可以采用，

5、但限制大空间部分框支剪力墙结构转换层不宜超过3层，7度区不宜超过第5层;6度区其层数可适当增加，但不可过高。在必须采用高位转换的情况下，应严格控制转换层以下框支结构的等效刚度，即必须考虑剪切、弯曲和轴向变形的综合刚度。3、框支剪力墙结构的设计探究框支剪力墙的结构要追溯到五、六十年代由苏联和东欧的一些学者提出的下层为框架、上层为剪力墙的结构体系。结构中的部分剪力墙因建筑要求不能落地，直接落在下层框架梁上，再由框架梁将载荷传至框架柱上，这样的梁就叫框支梁，柱则叫框支柱，上面的墙就叫作框支剪力墙。由于其具有良好的建筑使用功能，如今已被广泛地应用到带有转换层的高层建筑

6、结构中，并通过不断地工程实践和研究分析，已经形成了成套设计和施工工艺。下面从以下几个方面对框里剪力墙的结构设计进行探究:3．1结构设计的要求7不同的工程概况和地基基础需要设计不同的框支剪力墙结构，不但要满足不同的建筑功能要求，还必须满足国家规范对这些结构的相关规定。一般的带有转换层的高层建筑，为满足不同的使用功能，转换层以上使用剪力墙结构，下层选择局部剪力墙结构。(1)竖向结构的布置。由于竖向受力构件之间的转换容易造成高层建筑竖向刚度的突变，若受到地震作用，此处则成为抗震的薄弱环节，所以《高层建筑混凝土结构技术规程》中对框支剪力墙转换层的上下结构的等效刚度比有

7、着严格的限制。在竖向结构布置中，应保证底部大空间具备合适的刚度、延性以及强度，一般从以下几点进行加强和改进。转换层的转换构件在传力过程中应该简单直接，应该尽量避免转换次梁以及水平方向的多级转换;处在框支剪力墙转换梁的上一层墙体以及中间支柱承受的垂直载荷较大，最好不要设计门洞;尽量强化转换层下部剪力墙以及框柱的刚度。(2)平面结构的布置。平面结构应具有良好的整体性，遵循简单、规则并做到均匀对称。对于一些超长、超宽或者其他不规则平面结构一般要设置温度伸缩缝，不但可以具有整体性，还能兼作抗震缝。经过多年的研究分析，由于建筑布置的不对称，剪力墙的布置须经多次试算，最后

8、结果是质量中心与刚度中心偏差不超过71