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摘要：合理的设计可以更好的突出框架和剪力墙的结构优势，提高高层建筑的抗震能力。本文主要对建筑框架剪力墙结构设计进行了简要分析。
关键词：剪力墙结构；高层建筑；设计
引言
高层建筑采用框架剪力墙结构体系，竖向荷载由框架和剪力墙共同承担，水平荷载则主要由剪力墙承担。两者协同工作，规避了两者的缺点，扬长避短，使建筑功能要求和结构设计能够协调统一。框架剪力墙结构在实际工程中应用广泛，剪力墙数量和布置原则应满足承载力要求，使结构有足够抗侧刚度，以满足层间位移限值，设置剪力墙的位置可根据实际工程的建筑平面灵活布置。
1建筑框架剪力墙结构的受力特点
高层建筑中的框架－剪力墙结构体系，兼顾框架和剪力墙两种结构体系的受力特点，协同工作，整体性好，刚度大，侧面变形小，抗震性能好，易于满足国家规范限定值的要求，从而得到广泛的应用。其受力特点表现在：
框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构三种结构体系受力特点比较：框架结构是所有墙体均不能承重，为填充墙。梁柱是结构的主要受力构件，建筑物对横向受力的抵抗力不足，尤其是遇到地震时，楼层间甚至出现移动。水平荷载作用下，框架的变形曲线以剪切变形为主；剪力墙结构是竖向悬臂梁，在水平荷载作用下以弯曲变形为主，剪力墙是利用钢筋混凝土墙体作为主要受力结构，其抗侧刚度大，结构整体性好，能有效抵抗水平力作用；框架－剪力墙结构结合了框架和剪力墙两种结构体系优点，使建筑平面布置更加合理、优化，受力也比较均匀，能有效抗震，对结构的安全性有大大的提高。
框架-剪力墙结构的受力特点主要体现在：（1）在框架-剪力墙结构中，在竖向的荷载作用之下，框架和剪力墙承担着其传递范围之内的楼面荷载，对其的内力计算较为简单。在水平力的作用之下，框架与剪力墙共同在楼盖的控制之下进行工作并协调进行变形，其中框架变形的曲线为剪切型，而剪力墙则为弯曲型。（2）在框架-剪力墙结构中在其框架部分，层剪力的分布是按照各柱的抗侧刚度在各柱之间予以分配；而在剪力墙部分则是按各片墙的等效抗弯刚度予以分配；但水平力在框架剪力墙结构中的分配是按照协同工作进行的。此外，当框架部分中带有钢筋混凝土电梯井时，不能只按照框架结构进行计算而是按框架结构和框架-剪力墙结构包络计算，以保证其安全性。（3）在框架-剪力墙结构中在其框架部分，能够有效的承担竖向荷载，但是在水平荷载方面的承受能力有限；框架剪力墙结构中各个楼层的剪力在水平荷载的作用之下沿高度均匀分布，各个楼层梁柱的弯矩接近，从而能够减少梁柱的截面，便于施工的进行。
2建筑框架剪力墙结构设计措施
2.1剪力墙数量设计
在框架-剪力墙结构中，剪力墙数量的确定一直是诸多设计人员争论不休的话题。通过对地震过程中建筑物实际情况的调查结果表明：在钢筋混凝土结构当中，如果剪力墙的数量越多，所受到的地震损害就越轻。可见，设置较多数量的剪力墙能够提高建筑物的抗震性，但是剪力墙的数量过多，一方面从经济角度看是不划算的；另一方面，较多数量的剪力墙虽然能够提高抗震性，但是刚度大、周期短，会加大地震的作用，这就使得在增加上部材料的同时也给基础设计带来很大的难度。在框架-剪力墙结构中，框架水平剪力在设计上存在最低限制，这就意味着剪力墙数量再多，框架部分的材料消耗也不会有所减少。可见，如果只考虑抗震性能，则设置数量越多剪力墙越好；但从经济方面考虑，则不应设置过多的剪力墙的数量。
2.2墙肢设计
关于墙肢的分类，主要是指短肢剪力墙和一般剪力墙两种。其中将剪力墙高度超出厚度8倍的剪力墙结构定义为一般剪力墙，将高度超出厚度比值5-8之间时定义为短肢剪力墙。但这并非是绝对的数值，有些剪力墙结构还要依据墙面开口的大小而定，还可以分为整面剪力墙、连肢剪力墙等多种形式。
墙肢设计需要注意：第一，墙肢的厚度直接影响到建筑结构的稳定性和可靠性。因此在进行墙肢设计时，必须科学控制其厚度。框架－剪力墙的墙肢厚度除去特殊部位一般是通过计算来确定的。第二，剪力墙的结构布置。在高层建筑中，为确保建筑物具备较好的空间性能，在进行剪力墙结构设计时，最好采用双向布置的形式，以便于科学合理的构成建筑结构的空间性能。同时为确保建筑物的抗震性能达标，应注意不要在抗震设防区域内采用单向的剪力墙设计。并确保剪力墙的平面能够均匀分布，刚度中心和建筑物的整体质量中心相重合或者尽量靠近，以此最大限度降低扭转效应。
2.3连梁设计
第一，为确保框剪结构设计符合相关规范标准，首先需要确保施工中所使用的原材料质量达标，尤其是混凝土材料，无论其材料的配比、强度等级等方面均予以严格的把关，从而确保连梁具备较强的抗剪能力。
第二，合理控制连梁高度，确保洞口宽度达标。在设计框剪结构中的连梁的时候，需要基于连梁的强度要求，合理把控连梁和洞口等相关数据。同时还有应该确保整个建筑物的抗震性能达标。
第三，为有效避免建筑结构中出现裂缝现象，需要将连梁的高度予以适当的折减。对于连梁的折减，需要从设计阶段开始，并对连梁的刚度以及其他相关参数进行合理计算，同时还应该确保建筑中的构件具备较强的弹性。
第四，需要不断调整剪力墙的厚度。在进行连梁设计的时候，需要依据建筑结构的具体状况，适当调整剪力墙的厚度。
2.4框架剪力墙连接方式选择
框架与剪力墙的连接方式一般有两种：刚接方式与铰接方式。
当采用铰接方式时，因为未能考虑到连梁的约束作用，则需要利用楼板的刚度来确保框架与剪力墙的协同工作。但是在实际的工程建设过程中，出于功能设计的考虑时常会在楼板上开设洞口.这就在一定程度上削弱了框架与剪力墙的协同工作，也随之较少了剪力墙的约束作用，结构的整体刚度在一定程度上也就减少了，不能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》中关于平面布置应减少扭转方面的要求，并且还会增加结构的最大层间位移以及顶位移，进而增加了剪力墙所要承担的弯矩。一旦遇到地震，在其作用下，剪力墙作为抗震的第一道防线容易进人弹塑性阶段，形成塑性铰，这与抗震概念设计中要设置多到抗震防线的要求不相符。
当采用刚接方式时，框架与剪力墙之间的协同工作是通过连梁的刚度来予以保证，受其自身刚度的影响，连梁所承受的弯矩与剪力较大，连梁的约束作用明显，因而能够与楼板一起作为构件保证框架剪力墙结构的整体协同工作性能。在水平的荷载作用之下，能够较好地控制结构的侧向位移和扭转效应。在遇到低于建筑物设防烈度的地震时，能够保证连梁和结构的整体刚度都处于弹性阶段，不受到破坏。而当遇到罕见的强烈地震时，应当在设计时使连梁率先进人弹塑性阶段，通过形成与发展塑性铰成为第一道抗震防线，消耗掉一部分的地震能力，从而保护建筑的整体主体结构不受破坏。
综上所述，连梁与剪力墙之间的连接在一般情况下不应采用铰接方式，而应当采取刚接方式，以增加整体结构的刚度。
结束语
综上所述，实际工程中框架－剪力墙结构设计，必须从建筑的平面和立面以及建筑的使用功能出发，在满足规范的前提下，确定结构构件的合理截面尺寸。不同的工程有不同解决方法，但基本原则和力学概念是不变的。考虑实际的受力情况和抗震功能，通过合理的判断、反复试算计算和调整模型，最大限度的发挥框架—剪力墙结构的抗震性能，达到结构方案安全、经济合理要求。
参考文献：
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