1、高层建筑框架剪力墙结构设计优化措施【摘要】框架剪力墙这种结构还能有效地提高施工效率，节约了施工的材料，使资源的浪费率降到了最低。不过同样值得人们注意的是，高层建筑框架剪力墙结构设计也有一些地方有待改进，为了让框架剪力墙的质量有所提高，需要不断地实践，不断地摸索，不断地研究，从而达到优化设计的目的。本文阐述了高层建筑框架剪力墙结构设计的基本原则，并分析了高层建筑框架剪力墙结构设计优化措施，以供参考。 【关键词】高层建筑；框架剪力墙；结构设计 随着经济建设的快速发展，城市人口不断增加，建筑用地资源非常紧张，在这种情况下，高层建筑以其大容积率得以在城市中快速发展起来。高层建筑垂直高度较大，而且结构较
2、为复杂，这就需要选择适宜的结构形式，来确保高层建筑的稳定性。目前框剪结构不仅能够有效的确保使用空间的最大化，而且抗侧力刚度也较好，所以在当前高层建筑结构设计中得以广泛的应用。在进行框剪结构设计过程中，需要对其设计进一步优化，确保建筑结构能够更好的满足建设可靠性的要求。 1、高层建筑框架剪力墙结构设计的基本原则 对高层建筑中的剪力墙的应用更能有效的体现出其很好的优势。不但能够满足建筑最基本的使用功能，还能够对人们日益增长的个性化需求以及工程经济性需求和耐久性的要求都可以实现。剪力墙的结构设计技术的应用能够有效的确保建筑的质量，也能够降低建筑工程的生产成本。 1.1 调整楼层最小剪力系数方面的原则
3、。在进行剪力墙的设计中对于其构件尽可能的减少布置，其中最佳的设计方案就是进行大开间剪力结构的布置，使得侧向刚度结构能够达到最好的状态。同时，楼层间的剪力系数也要确保较小，但是不能超过相关规范规定的范围。 1.2 调整楼层间最大位移与层高之比方面的原则。在对规范规定的最大楼层间的位移进行计算时，假如建筑所处地区出现地震的情况比较多，对楼层的标准值在进行计算时可以将结构的整体弯曲变形进行保留，在以弯曲变形为主的建筑中需要计入扭转变形。在高层建筑当中重点需要考虑的就是楼层间的剪力变形以及扭转变形。结构的剪切变形主要是通过竖向构件的数量进行确定的，在实际的工程中，有很多构件还是很难满足的，同时还需要加
4、强对构件的合理布局，如果布局不合理，就会导致产生扭转变形，那么楼层间的位移就很难达到要求。所以，相对高层建筑来说，不能简单的只是利用楼层间的位移来进行竖向构件刚度的确认，同时还需要尽可能的减少扭转变形。 1.3 调整剪力墙结构连续超限方面的原则。如果剪力墙结构的连续跨高比太小就会出现弯矩和剪力过大的情况，这样就超过了相关规范限度。按照相关规定的要求，在跨高比低于 5 时，连续梁是不能进行折减的，对跨高比的合理选择能够有效的避免剪力和弯矩过量。在进行结构设计中对以上所述有效合理的利用就能够在一定程度上降低工程成本。在对剪力墙的结构设计中，不仅需要符合相关规定，还需要加强对其他方面因素的考虑，对建
5、筑物的立面以及平面一定要尽可能的确保均匀，并且剪力墙结构一定要远离房屋中间，这样是为了确保房屋的整体抗扭能力。2、高层建筑框架剪力墙结构设计优化措施 2.1 剪力墙位置优化设计 框架剪力墙在其设计的过程中通常为双向布置，一般沿着主轴方向或者其他的方向，此种做法可有效的提高空间工作性能，且极易实现两个方面手里的抗侧刚度接近。剪力墙的位置、数量均要得当适宜，若是剪力墙的数量太少，那么结构抗侧刚度则无法满足设计要求，但是数量过多，那么墙体的利用率则会大大降低，从而导致结构抗侧刚度过大，加大地震力和自重，无法充分满足设计要求。在设计剪力墙肢截面的时候，尽量达到规则、简单、竖直刚度均匀等要求。在对建筑进
6、行抗震设计时，剪力墙底部则需加强部位不应采用错洞墙和叠合错洞墙，有效的避免设计过程中墙肢刚度相差悬殊的洞口。同时剪力墙必须应用从上到下的连续布置方式，避免强敌刚度突变，且对剪力墙平面外地弯矩进行控制，保证剪力墙平面外地稳定性。 2.2 结构的科学设计 众所周知，在剪力墙水平方向的安排中，设计人员如果想要将剪力墙的重量核心和其刚度核心尽可能的布置在一起，则应当尽可能的将剪力墙平面设计以对称的方式来进行，这能够有效减少剪力墙扭矩的出现并且有效提升剪力墙的抗震性。除此之外，剪力墙合理布置的结构过程中设计人员还应当减少单向形式的设计，从而能够有效避免其对于剪力墙结构中的抗震性能产生不良作用，最终促进建
7、筑工程抗震性能的有效提升。另外，在合理布置结构的过程中设计人员应当使剪力墙侧向刚度能够充分发挥，从而能够在此基础上促进建筑工程结构设计中的剪力墙设计抗震效率的持续提升。 2.3 延伸性处理及设计 延伸性处理是建筑工程结构设计中的剪力墙设计的核心内容之一。通常来说由于剪力墙的结构自身存在着较大的延伸性，因此这意味着在进行剪力墙的设计和施工过程中其也当具备相应程度的延伸特性，这将会直接影响到剪力墙结构的整体性和耐久性。除此之外，在延伸性处理的过程中为了有效的避免剪力墙结构中出现相应的破坏问题，在进行剪力墙设计时设计人员应当确保其能够满足承载力的相应要求，并且通过均匀、对称、上下连贯的设计方法的有效
8、应用来促进其整体支撑效果的有效提升，最终在此基础上促进建筑工程结构设计中的剪力墙设计可靠性的不断进步。 2.4 强度与性能的设计 提升强度与性能是建筑工程结构设计中的剪力墙设计的重中之重。根据我国相关机构出台的高规中所规定，在建筑工程的设计、施工过程中一般的剪力墙的水平和竖向分布筋的配筋率都应当得到可靠的保障，即对于非抗震设计和四级抗震设计时这一数据应当在 0.20%之上，与此相对应的则是，当对于一、二、三级抗震情况的建筑工程设计时，设计人员应当确保这一数据不小于 0.25%，从而能够促进建筑工程抗震强度与自身性能的有效提升。除此之外，在提升强度与性能的过程中设计人员还应当遵循混凝土结构设计规
9、范 、 建筑抗震设计规范中的相关规定，即通过约束边缘和构造边缘的剪力墙构件来促进矩形截面剪力墙的极限承载力能够优化 40%以上，并且促进其抗震能力得到 20%左右的提升，最终促进建筑工程结构设计中的剪力墙设计合理性的不断进步。 2.5 合理的控制剪力墙结构参数。为了保证高层建筑结构设计中剪力墙结构布置的合理性、恰当性以及科学性，就要对位移比、侧向刚度比、周期比等一些参数进行有效的控制。位移比通常是指高层建筑中，竖向构件本身的楼层的位移和水平位移与楼层平均值的比值。除此之外，还对剪力墙结构布置其自身的不规则性进行限值，这样能够有效的防止建筑出现偏心力，出现建筑扭转的现象。位移比限值是根据刚性楼板
10、假定的条件下确定的，高层建筑的竖向构件位移比一般是不能够超过 1.2 倍的。 3、结语 在建筑中剪力墙结构主要承载的就是水平以及竖直方向的荷载和重力，在剪力墙设计中不但要求其安全合理，还需要对其经济问题进行思考。在设计中，对于各项位移的限制值也需要使其能够满足，对于其构件中的抗侧力构件作用也需要加强思考。对于剪力墙的竖向设计也需要使其能够满足位移限制值相关规范的要求，尽可能的使其数量能够减少，同时对于基本的振力也不造成影响。 参考文献： 1张建勋，谷军，张帆.框架剪力墙结构的概念设计要点分析J.建筑设计管理，2011（10）. 2师希望，林顺青.某高层框架剪力墙结构设计要点的探讨J.科学之友，2011（9）. 3郭兆伟.高层框架剪力墙结构抗震设计的技术要点分析J.建材技术与应用，2011（1）.
