剪力墙结构高层建筑抗震的设计要点

摘要：我国经济在快速发展，推动建筑工程行业也在不断地进步和发展，对高层建筑也有更高的要求。框架剪力墙结构具有很多优势，在城市高层建筑中已经广泛应用。针对于框架剪力墙结构而言，抗震性是重要的性能，因此，在设计高层建筑中，框架剪力墙抗震性是关键。该文分析和研究了剪力墙结构高层建筑抗震的设计。

　　关键词：剪力墙结构；高层建筑；抗震设计；

　　我国建筑工程行业发展比较快，高层建筑发展的速度也加快了，要求高层建筑抗震程度也更高，框架剪力墙结构能够将二者的优点综合起来，在建筑行业中已经广泛应用。为了在地震中能够将框架剪力墙结构的最大性充分地体现出来，必须要分析和研究框架剪力墙变形的特点，并且将框架与剪力墙有机地结合[1].

　　1 框架剪力墙受力的特点

　　1.1 框架剪力墙结构受力的特点

　　在高层结构中，框架剪力墙在平面范围内，可以认为高层建筑的楼盖刚度是无限大的，框架与剪力墙利用楼盖连接，使网络形成，并且共同将水平方向力承担，以防弯曲变形对结构产生一定的影响，该结构位移在同个一楼层基本保持一致。因此，框架剪力墙位移属于弯剪型，在水平面范围内，外在框架与剪力墙之间。框架剪力墙高层建筑结构，剪力墙位于建筑的下部，由于>80%水平剪力的作用，致使变形量非常小，而建筑结构的上部，框架结构变形非常小，与剪力墙一同进行作用，对剪力墙结构的向外变形进行抵抗，也增大了水平方向的剪力。高层建筑的框架剪力墙结构，有效运用二者的优势，协调水平方向的变形，实现增强侧向刚度的效果，从而使结构抗震性得以增加[2].

　　1.2 框架和剪力墙受力的特点

　　高层建筑中的框架结构形变，为开口型的曲线，属于剪切型，通常能够体现剪切的特点，增加位移，改变便会减慢。建筑工程施工的中阶段，纯框架结构形变的曲线基本一样。应该按照一定的比例，结合不同框架结构抗推的刚度，分配水平方向的受力。

　　随着增大位移，剪力墙结构变形曲线速度也会加快，曲线有变形开口表现出来。在平面内，表现出的抗弯强度比较大，结构为普通的剪力墙时，受力位移线基本相同，也就是根据剪力墙刚度值，分别对剪力墙间水平方向的力等效进行分配。

　　2 高层建筑剪力墙结构抗震的要求

　　高层建筑剪力墙在抗震方面，具有一些的要求，设计过程中，应该根据大震不倒和中震可修以及小震不坏的要求，将建筑剪力墙设计工作做好，致使地震时剪力墙弹性的变形不会超出限度，承载力足够，使高层建筑具有安全的状态。设计高层建筑剪力墙结构的过程中，变形验算至关重要，根据结构相关的要求，对剪力墙结构抗震进行设计，在剪力墙构件屈服的情况下，剪力墙承载力也不能出现降低的情况，使其的变形能力更强，利用延性将地震能量吸收掉。

　　3 设计剪力墙结构高层建筑抗震的要点

　　剪力墙属于一种结构形式，在高层建筑体系的同一个单元结构中，剪力墙借助楼板，对建筑框架进行连接，以防独立弯曲现象出现。在高层建筑中剪力墙具有剪力的作用，在高层建筑内利用对称方式进行布置，致使抵抗扭转能力得以增强。通常在应急集中的位置设计建筑剪力墙，因此，设计高层建筑剪力墙结构抗震至关重要，必须要重视，从而使结构体系抗震性得以有效地实现。结合高层建筑剪力墙结构，对抗震要点进行分析和研究。

　　3.1 设计平面布置的抗震

　　地震具有突发性，设计高层建筑的过程中，地震参数是无法预知的，必须运用计算方式，对设计抗震的内容进行规划。设计高层建筑剪力墙抗震中，布置平面是首要的内容，布置平面对剪力墙结构抗震性具有直接的关系。通过分析和研究多项案例可以了解到，对于高层建筑剪力墙，运用平面进行布置，必须遵循对称的原则，无论是均匀分布刚度和质量，还是传力路径，都要进行设计，对于剪力墙抗震的能力非常有力，高层建筑剪力墙结构在地震环境中，不容易被破坏。设计平面布置抗震的过程中，对于结构体系效应能够大概地估算出来，地震时剪力墙平面布置反应能够预先知道，以便及时采用有效的抗震措施，将高层建筑剪力墙结构抗震的作用充分地发挥出来。

　　3.2 改善框架结构的抗震性

　　因为角柱就是连接框架的重要结构，所以，若想将整体框架加固，框架角柱必须要强化，将其抗剪力有效地增加[3].另外，为了防止框架剪力滞后现象出现，可以将钢筋混凝土剪力墙墙板设置在外侧框架结构的平面里，致使框架结构的抵抗力刚度得以增加，结构侧向位移出现降低。但是，其比较差的延性必须要重视，应该将十字开口在墙板比较合适的位置设置，致使结构的薄弱位置能够出现，延性耗能墙得到。设计框架结构的过程中，增加偏交斜撑的数量，轴边耗能利用弯曲耗能来替代，利用钢杆将偏心连接支撑制作，钢纤维混凝土将折曲支撑制作。具有很大震级的地震时，运用该杆件能够将屈服先行完成。在地震的过程中，该类构件由于变形失效了，整体结构稳定性也一定程度地发生了改变，并且建筑结构自振频率也发生了改变，对于建筑结构共振的出现能够防止。

　　3.3 增强剪力墙的抗震性

　　设计建筑结构的过程中，将剪力墙周边梁柱增加，将边框剪力墙构成。该设计既能够将损坏剪力墙替代，承载作用充分地发挥出来，对于斜向裂缝导致的向周围结构扩展也能够有效地防止。必须应该注意的是，增加边框结构的数量时，对斜截面的承载力必须要满足，目的是抵抗开裂剪力墙附加在梁柱的剪力。另外，肢墙面积很重要，必须要合理，应该一定程度地减小肢墙面积，也是设计重要的原理，利用结构形式使双肢墙形成，致使裂缝和屈服位置处在竖缝与结构洞口的连梁处，耗能结构有效形成。该剪力墙能够使刚度在一定程度上减小，地震出现时，以防底部墙体有过早屈服出现和破坏剪切出现[4].

　　3.4 提升整体的抗震性

　　建筑结构设计的过程中，总体屈服运用控制机构有效地实现，建筑框架剪力墙中的某个位置，运用塑性铰安装的方式，对其的次序和位置以及变形度进行控制，致使建筑物遇到地震时，能够将耗能机构形成。受水平力作用，水平构件屈服先出现，然后是竖向构件。在框架剪力墙中，剪力墙数越多，体积也越大，风度也越大，但是，会将建筑自振周期减小，增加地震的作用；反之，框架剪力墙中剪力墙的体积越小和数量越少，也会降低建筑结构刚度，降低地震作用。设计结构的过程中，建筑的自身必须要重视，无论是设防烈度和装修等级，还是建筑结构的高度等，都要重点进行考虑，建筑结构所能承受的最大位移值，应该设置好。目的就是对剪力墙的数量和体积进行确定，从而使结构安全和经济性得以有效地保证。

　　4 设计剪力墙结构抗震的注意事项

　　其一，结合设计剪力墙结构抗震，必须要注重高层建筑地基基础的处理，设计人员应该到施工现场了解地质信息，对高层建筑地基基础是否稳定进行研究和分析，采用相应的措施，致使地基能够达到剪力墙抗震的需求，以防设计剪力墙结构抗震的过程中，地基基础承载欠缺加大，从而地基基础承载稳定性得以保证，对于设计剪力墙抗震才能够给予有效地支持[5].

　　其二，设计剪力墙抗震的过程中，无论是抗震设防等级，还是建筑高度都要重视。设计剪力墙地震中，等级和高度都非常重要，致使抗震设计能够与剪力墙结构需求相符合。设计剪力墙抗震时，在高层建筑高度方面，也有一定的要求，建筑高度不同，剪力墙体系也不一样，建筑高度与剪力墙不符合时，设计抗震效果在很大程度上就会受到影响。抗震设防的等级，无论对于设计剪力墙抗震的方式，还是过程，都能够进行规范，对于建筑抗震设防等级，设计者必须要了解和掌握，才能够对设计剪力墙抗震更好地进行规划。

　　参考文献

　　[1]贾东旭。高层建筑框架剪力墙结构的设计方案及问题阐述[J].住宅与房地产，2018（11）：84.

　　[2]吴胜。框架剪力墙结构墙柱截面比对结构抗震性能的分析[D].合肥：安徽建筑大学，2017.

　　[3]张莉。高层建筑剪力墙结构的抗震设计剖析[J].绿色环保建材，2017（5）：47.

　　[4]崔炫。高层框架剪力墙结构抗震设计研究[J].价值工程，2017,36（14）：79-80.

　　[5]李炎。高层剪力墙结构合理布置及优化设计研究[D].荆州：长江大学，2017.

　　[6]迟菲。高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点探究[J].门窗，2015（9）：137.