框架剪力墙结构精选(九篇)

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第1篇：框架剪力墙结构范文

关键词：壁式框架 抗震 计算方法

一、引言

随着我国经济的高速发展，剪力墙结构体系在高层建筑中受到广泛的应用，尤其是在高层住宅建筑中。当今社会的发展和人们生活水平的不断提高，那么人们对高层建筑设计的要求也越来越高，具有通风、采光性能表现良好、平面布置比较紧凑、经济实惠的短肢剪力墙结构形式得到广泛的应用。但是“5.12”汶川大地震后，很多专家到现场观察研究后，发现7级以下设防全部倒塌，有的成粉碎性破坏，因此专家们提出了新型抗震节能建筑结构—壁式框架空心剪力墙结构体系。壁式框架空心剪力墙结构体系结构自重轻、节约用材，并可以减少地震作用且发生的是弯曲破坏，避免了脆性破坏。

二、壁式框架剪力墙的定义

由于短肢剪力墙和壁式框架剪力墙结构体系是近几年才发展起来的，那么对其没有明确的定义，在这里结合相关的一些资料对壁式框架的定义做简单的说明。在剪力墙结构中如果连梁的刚度强而墙肢的强度比较弱，则梁对墙肢的约束作用强，水平荷载作用下，墙肢在与连梁的连接处转角很小，墙肢的变形表现为每层之间的双曲率弯曲，各层墙肢都有反弯点，结构的总体侧移表现为剪切型。事实上，这种结构的受力特性已接近框架，由于其梁与墙肢交接处的刚域较普通

框架大，故称之为壁式框架[1]。通过实验研究和理论分析也可用计算剪力墙的宽厚 比的大小来区分剪力墙的类型，当宽厚比大于8时为普通剪力墙，当宽厚比在5～8之间时为短肢剪力墙，当宽厚比在2～5时为壁式框架剪力墙。

三、壁式框架剪力墙结构体系的特点

汶川大地震后许多专家经过大量的实验研究和理论分析提出了四种新型的抗震结构体系：复合墙结构体系、砼与钢混结构体系、约束砼结构体系、壁式框架结构体系。现在的多层、小高层住宅大多用钢筋混凝土剪力墙结构体系，但是这种结构体系存在的问题是结构的刚度大从而导致结构的自重大，因此结构受的地震相应增大，部分墙体很容易发生脆性破坏，特别是外墙的窗间强，而壁式框架结构体系可以减少地震作用，发生弯曲破坏，避免了脆性破坏。下面我们来看一下壁式框架剪力墙结构体系的主要特点和优点：

(1)壁柱的剪跨比大于2，宽厚比为2～5。根据国内外的相关资料研究，壁式框架为弯曲破坏，是延性破坏。

(2)本身的刚度和自重小，相应的地震作用减小。

(3)壁式框架受力明确可以做到梁铰机构，延性耗能较多，从而地震作用较小。

(4)在房间内的角点也不露柱角，增大了房间的空间利用率。

(5)与异形柱结构体系的比较，壁柱的滞回曲线是对称的而异形柱有时不对称，说明其受力性能良好。

壁式框架剪力墙结构体系具有以上特点和优点，因此更适合现在的小高层住宅楼，不但有利于抗震，而且又经济美观。

四、壁式框架的内力和位移计算方法

在壁式框架结构中因连梁的刚度比较大，因此可以把带洞口的剪力墙简化为带刚域框架计算简图进行内力及位移分析，目前主要有以下两种计算方法：

(1)用杆件有限元矩阵位移法可考虑杆件的变曲变形、剪切变形、及轴向变形[2]。

(2)修正的D值法，沿用D值法不考虑柱轴向变形的基本假定，梁柱的剪切变形可以通过修正杆件刚度考虑进去[2]。

现在最常用的就是修正的D值法，这是一种比较方便且简单的计算方法，计算时不考虑柱的轴向变形，适合用于手算。而杆件有限元矩阵位移法计算时考虑杆件的剪切和轴向变形，用带刚域杆件的单元刚度的框架程序计算，是一种常用、方便、又相对准确的计算方法。

五、结束语

由于壁式框架剪力墙结构体系是近几年才在我国发展应用，本文只是对其定义、特点和计算方法做了简单的介绍，那么对其计算模型、适用高度以及构造措施还需要我们今后做出大量的研究来供其参考，从而使这种新型的体系在我国得到广泛的应用。当安全、适用、美观、和经济之间有矛盾时我们应该以安全为主，比如不宜降低抗震安全等级的情况下，并且要满足室内墙角不露柱角的情况下我们就可以采用壁式框架剪力墙结构体系，并能达到抗震的要求。

参考文献

第2篇：框架剪力墙结构范文

关键词：框架剪力墙结构；剪力墙

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1.框剪结构可应用于多种使用功能的多的高层房屋，如办公楼、饭店、公寓、住宅、教学楼、实验楼、病房楼等等，其组成型式一般有：

（1）框架与剪力墙（单片墙、联肢墙或较小井筒）分开布置，各自形成抗侧力结构；

（2）在框架结构的若干跨度内嵌入剪力墙（有边框剪力墙）；

（3）在单片抗侧力结构内连续布置框架和剪力墙；

（4）上述两种或几种型式的混合。

框剪结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成，这两种结构的受力特点和变形性质是不同的。在水平力作用下，剪力墙是竖向悬臂弯曲结构，其变形曲线呈弯曲型，楼层越高水平位移增长速度越快，顶点水平位移值与高度是四次方关系：

均布荷载时u=qH4/8EI倒三角形荷载时u=11qmaxH4/120EI式中H—总高度EI—弯曲刚度在一般剪力墙结构中，由于所有抗侧力结构都是剪力墙，在水平力作用下各道墙的侧向位移曲线相类似，所以，楼层建立在各道剪力墙之间是按其等效刚度EIeq比例进行分配。

框架在水平力作用下，其变形曲线为剪切型，楼层越高水平位移增长越慢。在纯框架结构中，各个框架的变形曲线类似，所以，楼层剪力按框架柱的抗推刚度D值比例进行分配。

框剪结构，既有框架，又有剪力墙，它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，在水平力作用下，使它们水平位移协调一致，不能各自自由变形，在不考虑扭转影响的情况下，在同一楼层的水平位移必须相同。因此，框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈反S形的弯剪型位移曲线。

框剪结构在水平力作用下，由于框架与剪力墙协同工作，在下部楼层，因为剪力墙位移小，它拉着框架变形，使剪力墙承担了大部分剪力；上部楼层则相反，剪力墙的位移越来越大，而框架的变形反而小，所以，框架除负担水平力作用下的那部分剪力以外，还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力，因此，在上部楼层即水平力产生的楼层剪力很小，而框架中仍有相当数值的剪力。

框剪结构在水平力作用下，框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例、框架各楼层剪力的分配比例以及框架各楼层剪力分布情况，是随着楼层所处高度而变化，与结构刚度特征值λ直接相关。框剪结构中的框架底部剪力墙为零，剪力控制部位在房屋高度的中部甚至在上部，而纯框架最大剪力在底部。因此，当实际布置有剪力墙（如楼梯间墙、电梯井道墙、设备管道井墙等）的框架结构，必须按框剪结构协同工作计算内力，不应简单按纯框架分析，否则不能保证框架部分上部楼层构件的安全。

框剪结构，由延性较好的框架、抗侧力刚度较大并有带边框的剪力墙和有良好耗能性能的连梁所组成，具有多道抗震防线，从国内外经受地震后震害调查表明，的确为一种抗震性能很好的结构体系。

框剪结构在水平力作用下，水平位移是由楼层层间位移与层高之比Δu/h控制，而不是顶点水平位移进行控制。层间位移最大值发生在（0.4~0.8）H范围的楼层，H为建筑总高度。具置应按均布荷载或倒三角形分布荷载，可从协同工作侧移法计算表中查出框架楼层剪力分配系数ψf或ψˊf最大值位置确定。框剪结构在水平力作用下，框架上下各楼层的剪力取用值比较接近，梁、柱的弯矩和剪力值变化较小，使得梁、柱构件规格减少，有利于施工。

2.框剪结构布置的规定和要求

框架—剪力墙结构的结构布置除应符合规范中有关框剪结构设计的规定外，其框架和剪力墙的布置尚应分别符合框架结构和剪力墙结构的有关规定。

框架—剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系，主体结构构件之间不宜采用铰接。抗震设计时，两主轴方向均应布置剪力墙。梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合，框架的梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。

2.1框架—剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：

（1）剪力墙宜均匀对称地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位；在伸缩缝、沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。

（2）平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。

（3）剪力墙布置时，如因建筑使用需要，纵向或横向一个方向无法设置剪力墙时，改方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构件，但是，两个方向在水平力作用下的位移值应相接近。壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。

（4）剪力墙的布置宜分布均匀，单片墙的刚度宜接近，长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8m。每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%。

（5）纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房屋纵向长度较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，否则在平面中适当部位应设置施工后浇缝以减少混凝土硬化过程中的收缩应力影响，同时应加强屋面保温以减少温度变化产生的影响。

（6）楼电梯间、竖井等造成连续楼层开洞时，宜在洞边设置剪力墙，且尽量与靠近的抗侧力结构结合，不宜孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。

（7）剪力墙间距不宜过大，应满足楼盖平面刚度的需要，否则应考虑楼盖平面变形的影响。

2.2在长矩形平面或平面有一向较长的建筑中，其剪力墙的布置宜符合下列要求：

（1）横向剪力墙沿长方向的间距宜满足规范的要求，当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距应予减小。

（2）纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。剪力墙上的洞口宜布置在截面的中部，避免开在端部或紧靠柱边，洞口至柱边的距离不宜小于墙厚的2倍，开洞面积不宜大于墙面积的1/6，洞口宜上下对齐，上下洞口间的高度（包括梁）不宜小于层高的1/5。

（3）剪力墙宜贯通建筑物全高，沿高度墙的厚度宜逐渐减薄，避免刚度突变。当剪力墙不能全部贯通时，相邻楼层刚度的减弱不宜大于30%，在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。

（4）框剪结构中，剪力墙应有足够的数量。当基本振型分析框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时，框架的抗震等级应按框架结构考虑。

第3篇：框架剪力墙结构范文

关键词：框架―剪力墙；抗震；布置原则；数量

一、引言

框架―剪力墙结构体系是在框架结构体系的基础上，增设一定数量的纵向和横向的剪力墙所组成的结构体系。它将框架结构和剪力墙结构结合起来，融为一体，充分发挥框架结构体系和剪力墙结构体系的优点，使整个结构的抗侧刚度适当，并能根据水平作用的大小提供足够而不过多的承载力，所以，在高层的各种结构体系中，框架―剪力墙结构体系是一种经济有效的、应用范围较为广泛的结构体系。

二、剪力墙位置的布置原则

（一）纵、横双向布置

沿结构单元的纵、横两个方向设置剪力墙，并应尽量做到分散、均匀、对称。如果在平面上难以做到对称布置时，可以通过调整剪力墙的长度和厚度，使房屋的抗侧刚度中心尽量与结构的质量中心接近，以减小地震时房屋的扭转振动。在确定刚度中心时，还应考虑砖填充墙之类刚性隔墙和维护墙对结构刚度的影响。

在每个结构单元的两个主轴方向，均应沿两条以上的轴线布置剪力墙，而且两道剪力墙的间距不宜过小，最好沿结构独立单元的周边布置剪力墙，以调整整个结构的抗扭能力。抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。主体结构构件之间除了个别节点之外，不应采用铰链接。

横向剪力墙沿结构长向的间距应符合规范中规定的限值，当上方楼板有较大的洞口时，其相应的剪力墙间距应适当减小。

（二）墙、梁、柱及洞口中心线应重合

梁和柱或柱或剪力墙的中线应重合，当柱中心线不能重合时，在计算时应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响。梁、柱中心线之间的偏心距，不应大于柱截面在该反向宽度的1/4。如果超出该限度，可采用增设梁的水平加腋等措施。设置水平加腋后，仍需考虑梁柱偏心的不利影响。

剪力墙应避免布置于需要在墙面上开设大洞位置，如需在墙体上开设洞口，各楼层开设的较大洞口宜上下对齐，洞口的面积和墙体的总面积的比值不大于1/6。洞口的梁高不宜超过层高的20%。剪力墙不应集中布置在房屋的两尽端。同一轴线上两片纵向剪力墙的间距不宜过大。因为墙体平面内的刚度大，对其间被约束框架自由伸缩变形的限制作用强。两片剪力墙之间的框架区段越长，被约束的温度变形量越大，对结构越不利。除非额外增加温度配筋，否则构件容易因温度变化而出现裂缝。

（三）形体突变处设置剪力墙

在楼盖水平刚度急剧变化的地方，以及楼盖较大洞口（包括楼梯间、电梯间的洞口）的两侧，应设置剪力墙，但需要注意的是，切忌仅在洞口的一侧设置剪力墙，避免楼板被洞口严重削弱，无法抵抗地震的水平剪力。

平面形状的凹凸较大时，应在凸出部分附近布置剪力墙。为了取得较大的纵横向抗侧刚度，纵横向剪力墙最好能连接为一体，组成L形、T形或C形等结构形式。同一方向各个部位剪力墙的抗侧刚度值不宜相差太悬殊，以避免水平地震作用过分集中到某一片剪力墙上。任何单片剪力墙底部所承担的水平剪力，不宜超过结构底部总水平剪力的40%。

剪力墙从下到上应逐级减薄，每次减去的厚度不宜大于剪力墙厚度的25%，且不宜多于100毫米，工程中常用50毫米作为级差。此外，混凝土强度等级的变化也不宜和墙厚和变化在同一楼层。当房屋的顶层为大空间结构（比如礼堂、宴会厅或舞厅等）时，剪力墙应在顶层以下两三层内逐渐减少和薄弱，以避免刚度突变带来不利的变形集中效应。

（四）单双肢墙体配合使用

在整个结构体系中，剪力墙不应全是单肢墙，应适当布置一些双肢墙或多肢墙。以避免所有抗侧力构件同时在底层屈服，形成不稳定的侧移机构。沿房屋纵向不知道的剪力墙，宜结合洞口和较弱连梁将该剪力墙分割成若干墙段，并使各墙段（包括小开洞墙段）的高宽比值不小于2。剪力墙宜贯通建筑物全高，以防止结构刚度突变。

三、合理确定剪力墙数量

（一）确定剪力墙数量的依据

在进行框架―剪力墙体系的结构设计时，首先确定结构的柱网尺寸，然后根据竖向荷载及粗略估计的水平地震作用效应，确定框架梁、柱的截面，接着确定剪力墙的数量。这是初步设计以及施工图设计截断点算前所必须做的工作。

根据工程经验，剪力墙数量的确定一般应符合下列原则，第一，为了能充分发挥框架―剪力墙体系的结构特性，剪力墙在结构底部所承担的地震弯矩值应不少于总地震弯矩值的50%，否则应按框架体系对待。第二，沿结构单元的俩个主轴方向，多遇地震作用下按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比不应大于1/800，罕遇地震作用下按弹塑性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比应不大于1/100。第三，结构的重力荷载效应和地震作用效应组合后，剪力墙边框柱的配筋不至于由拉力控制，也就是说，剪力墙受拉区的边柱，按拉力计算的竖向钢筋量，应该小于按受压状态计算出的钢筋量。

（二）影响剪力墙数量的因素

1.抗震设防烈度

设防烈度每增高一度，地震影响系数最大值将加大一倍，似乎剪力墙的数量也应增大一倍。然而，随着剪力墙数量的增多，结构抗侧刚度增大，房屋自震周期减短，地震作用将进一步增大。所以，强度每增高一度，剪力墙所需要增加的数量比一倍还多。

2.震中距

地震研究结果表明，小震级近距离地震（近震），地面运动所含短周期振波的成分较多，加速度反映谱上的周期比较短，大震级远距离地震（远震），地面运动所含长周期振波较多，加速度反映谱上的周期比较长。所以，在设防烈度相同的情况下，高楼结构即使自震周期不变，遇近震时，地震影响系数小，水平地震作用小，剪力墙所需要的数量少；遇远震时，地震影响系数大，水平地震作用大，剪力墙所需要的数量多，幅度也有所增长。

3.场地类别

即使是同一次地震，当场地条件不同时，地面运动特性也有很大的差别，建筑物所受到的地震作用也就有大有小。一般而言，薄覆盖土层和坚硬场地土上的高楼，地震反应小，厚覆盖土层和软弱场地土上的高楼，地震反应大。为使结构的变形符合要求，剪力墙数量必须增加。

参考文献：

第4篇：框架剪力墙结构范文

【关键词】小高层住宅；结构体系；异形柱框架剪力墙

引言

目前，国家住宅规范中规定，中高层住宅为7～9层的住宅，高层住宅为10层及以上的住宅。对于层数为7～ll层的住宅，它们具有共同的特点就是其平面布局类似于多层住宅，有载人电梯但无消防电梯，这类住宅摒弃了l2层以上高层住

宅的缺点，同时保持了多层住宅节约用地、接近自然的优势，同时具有良好的通风、采光、观景效果和良好的户内布局等优点，因此这类住宅更能满足人们的需求。中高层住宅常采用的结构体系有异形柱框架剪力墙结构、短肢剪力墙结构和一般剪力墙结构，通过对中高层住宅的3种常用结构体系的论述，对其进行分析比较。

1 异形柱框架剪力墙结构

异形柱是指截面形式为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高与肢厚的比值不大于4的柱。当楼层较多时，异形柱往往因柱截面、轴压比、抗侧刚度的影响，难以满足要求。此时常用的做法是增大异形柱的肢长，使柱肢高宽比大于4.0，演变为短肢剪力墙，或者与短肢剪力墙一起使用，使结构变为异形柱框剪结构。异形柱结构的一个独立单元内，结构的平面形状宜简单、规则、对称，减少偏心，刚度和承载力分布均匀。异形柱结构的框架纵、横柱网轴线宜分别对齐拉通；异形柱截面肢厚中心线宜与框架梁及剪力墙中心线对齐。对异形柱结构中处于受力复杂、不利部位的异形柱宜采用一般框架柱，改善结构的整体手里性能。

异形柱框架剪力墙结构中的剪力墙间距不宜太大，当剪力墙之间的开洞较大时，剪力墙的间距宜适当减小。结构竖向布置时要求立面及剖面规则、均匀，避免过大的外挑和内收；结构的侧向刚度沿竖向宜均匀变化，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向的突变，竖向结构构件的截面尺寸和材料强度不宜在同一楼层变化；异形柱框架剪力墙结构体系的剪力墙应上下对齐连续贯通房屋全高。试验研究及理论分析表明：异形柱的双向偏压正截面承载力随荷载作用方向不同而有较大的差异。在T形、L形和+形3种异形柱中L形柱差异最为显著。

2 短肢剪力墙结构

短肢剪力墙属于剪力墙结构，根据JGJ3―2002《高层建筑混凝土结构技术规程》，短肢剪力墙是指墙肢截面高度和厚度之比为5～8的剪力墙。高层住宅不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构，在楼梯、电梯间等位置处设置筒体或一般

剪力墙，与部分的竖向构件，在间隔墙交接处布置适量的短肢剪力墙共同抵抗水平力。短肢剪力墙形式为L形和T形，也有少量的十字形、Z字形、一字形。各墙肢间布置框架梁或连梁把短肢剪力墙和核心筒连成一个整体。短肢剪力墙结构的布置时要求：

① 内外剪力墙应尽量拉通，对直，平面布置上宜周边布置均匀，增大房屋的刚度，从而减小结构的扭转周期；要求每片剪力墙的抗侧刚度相差不大，避免出现刚度特大的剪力墙造成受力过于集中；对称布置有利于使结构的质心和刚心重合，可以减少建筑物受到的扭矩；纵横向剪力墙宜合并布置成T形、L形、）形、+形，以使纵墙可以作为横墙的翼缘，横墙可以作为纵墙的翼缘，提高其承载力和刚度。短肢剪力墙宜布置在房间分隔墙的交点处且竖向荷载较大处，短肢剪力墙宜设置翼缘，满足竖向荷载和抗侧力的需要。

②在竖向布置上剪力墙应连续，剪力墙的洞口宜上下对齐，成列布置，使剪力墙形成明确的墙肢和连梁，成列开洞的抗震墙传力途径合理，受力明确。不宜采用错洞墙。

③在外凸部分、平面外边缘和角点处，应力集中的部位，设置短肢剪力墙时要满足平面刚性和抗扭的要求，这些部位都是整个结构体系抗震比较薄弱的部位，当存在扭转效应时，这些部位的墙肢容易先开裂，因此在这些部位应加强抗震构造措施，例如采取减小轴压比、增加纵筋和箍筋的配筋率等方法。

④剪力墙的门窗洞口宜规则，均匀布置，上下对齐，形成明确的墙肢和连梁，应避免各墙肢间刚度相差悬殊。

⑤一字形短肢剪力墙延性及平面外稳定性十分不利，因此不宣布置单侧楼面梁与之平面外垂直或者斜交。同时剪力墙的布置并不是越多越好，因为布置过

多的剪力墙虽然结构刚度增大，能抵御很大的地震力，但在使用功能上有时很不方便，且结构自重将明显增加，造成结构和基础材料的过多消耗。因此，在短肢剪力墙的布置中，初始墙率的选取极为重要 以七度抗震设防地区短肢剪力墙结构体系（墙厚200 mm）墙率的范围为4.5%～6.0%较合适。结构的刚重比和剪重比均随着墙厚的增加而增大，这说明增加墙厚可以提高结构的安全性和稳定性。增加结构的墙肢长度也可以提高结构的抗侧移刚度。

3 一般剪力墙结构

按照《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，剪力墙是指墙肢截面的高度与厚度之比大于8的剪力墙，而一般剪力墙结构就是指除短肢剪力墙以外的纯剪力墙结构。剪力墙结构中，剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置，避免仅单向有墙的结构布置形式。剪力墙墙肢截面宜简单、规则。剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。剪力墙结构应具有延性，高宽比大于2的剪力墙属于弯曲破坏的延性剪力墙，可以避免脆性的剪切破坏，因此较长的剪力墙宜开设洞口，将其分成长度较为均匀的联肢墙或整体强，墙段之间宜采用连梁连接，墙肢截面高度不宜大于8 m。相对于其他结构形式，一般剪力墙结构的墙肢高度较大，平面内的刚度

和承载力大，而平面外刚度及承载力小，应沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙，抵抗该墙肢平面外弯矩。一般剪力墙结构的布置原则、计算方法等与短肢剪力墙的类似。

4 结语

这3种结构体系运用到小高层住宅中各项技术指标都满足规范要求。3种结构体系中，一般剪力墙结构抗侧刚度最大，短肢剪力墙结构次之，异形柱框剪结构的最小。相比较而言，短肢剪力墙结构与一般剪力墙结构的自振周期较短，结构侧移较小，地震灾害损失的相对也较少。异形柱框架剪力墙结构的自振周期相比其他两种结构体系偏大，即结构偏柔，也就是说异形柱框剪力墙结构中剪力墙数量相对较少，这往往导致层间位移角等控制指标接近规范限值，而使结构没有足够的安全储备。同时当住宅层数较高时，异形柱框剪力墙结构体系中的异型柱轴压比往往较大，在设计时要特别注意异形柱的轴压比问题。《高层建筑混凝

土结构技术规程》目前只对一、二级地区剪力墙的轴压比作出规定，仍然没有对三级剪力墙结构的轴压比做出明确规定。只是在《高层建筑混凝土结构技术规程》7.1.2中规定了短肢剪力墙在抗震等级为三级时轴压比不能超过0.7。3种结构体系的最大层间位移角基本都出现在房屋的中间或偏下部位，相比较而言，短肢剪力墙结构体系更接近于中间，这说明短肢剪力墙结构体系的层间位移分布更加均匀，其整体抗震性能也更加均匀。地震作用在一般剪力墙结构中产生的地震力大于其他两种结构体系，这是由于其抗侧刚度最大所引起，相比于一般剪力墙结构体系，短肢剪力墙结构体系X、Y方向地震力大小更加接近，即两个方向上的抗侧刚度刚度相差不多。短肢剪力墙结构体系在x、Y两个方向上地震力及楼层剪力相差较小，而一般剪力墙结构体系和异形柱框架剪力墙结构体系两方向的最大楼层剪力和最大楼层地震力相差较大，说明短肢剪力墙结构体系的楼层地震力和层间剪力的分布更加均匀。在小高层住宅中将一般剪力墙结构与短肢剪力墙结构相比，可以发现前者的周期和水平位移都较小，但与短肢剪力墙结构相差并不很大。短肢剪力墙结构在X、Y方向上层间位移角、地震力和楼层剪力相差最小，即其整体抗侧刚度更均匀，抗震性能从均匀性上考虑与其他两种结构体系更优越。

参考文献：

[1]GB5001 1―2Ol0，建筑抗震设计规范[S].

第5篇：框架剪力墙结构范文

在框架剪力墙结构工程中，混凝土也是其重要的原料，主要使用的是商品混凝土，一般情况下都是泵送运输，在施工时要保证相关设备的数量质量都要达到一定的要求，除此之外，还要注意以下问题：首先，在用混凝土施工前，一定要对其进行试配，试配的目的是要查看器配合比适合符合相应的要求，如果需要添加其他的原料，添加的计量一定要控制好，以免影响混凝土的性能，管理人员应该实时对坍落度进行检查，如果出现异常状况，要随时调好；其次，在对大截面梁浇筑的时候，一定要认真仔细，按照相关步骤进行，要一层一层的进行浇筑，一层大约浇筑5米，之后再对其进行振捣，要确保严密紧实，流水施工时要连续不断，不能突然停止，如果是梁高，就不可以不用设置施工缝；最后浇筑的顺序不能改变，必须按照相关步骤一步一步的进行，顺着建筑物长向后退进行浇筑，如果混凝土的等级相对来说很高，那么就优先进行浇筑，比如柱头等位置，而向梁板的位置，就可以后浇筑，这样做的主要目的就是避免等级低的混凝土流入柱子中，对混凝土整体质量产生影响。施工结束之后，要做的主要工作就是对其进行养护，养护的时间和方法要根据建筑工程的具体情况而定，尤其是天气状况，一般情况下，如果天气一直保持良好，3天之后就可以对其进行洒水养护，养护的工作需要又专门人员进行，洒水养护1天之后既可以将梁侧模板进行松动处理，查看养护的效果。在养护的过程中，一定要保证混凝土表面处于长久湿润的状态，通常经常下这种状态要维持7天。

2.大体积混凝土裂缝控制技术

从上述介绍中，我们知道这个框架剪力墙结构建筑工程需要设计一个转换层，而且这个转换层无论是从截面面积还是高度都是非常大的，再加之，这个建筑工程在6月施工，根据当地的天气状况，温度已经很高，在这样的高温条件下，框架剪力墙结构混凝土是非常容易出现裂缝的，为了降级裂缝出现的概率，可以通过一下几种方法：首先，优化配合比设计，优选原材料，掺加高效减水剂，控制混凝土水泥单方用量在250kg/m3左右，不掺任何微膨胀剂；其次，混凝土的入模温度严格控制在30℃以下，降低混凝土内部实际最高温升的速度；再次，科学合理地组织施工，采用混凝土泵送技术，板和大梁分开浇筑，均采用斜面分层法，墙体和框架柱采用整体分层法，严格控制分层厚度；最后，加强混凝土的养护工作。水平构件覆盖塑料布，竖向构件外挂麻袋片，外包塑料布，浇水次数以保证塑料布内有凝结水为准。

3.结语

第6篇：框架剪力墙结构范文

【关键词】框架剪力墙结构；框架核心筒结构；二道防线；剪力调整；结构底部总剪力

1 框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构二道防线的涵义

抗震结构应该尽量将结构超静定次数设计的高一些，例如可通过设置多道抗震防线等方式，使结构体系具备最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列在大震作用下有效分布的屈服区，这样，结构就能够吸收并消耗大量的地震能量，不至于倒塌，即使破坏也较易修复。

对于纯框架结构来说，一般空间较大，自重轻，建筑功能布置起来较灵活，但由于其水平抗侧力构件只有框架柱，整体刚度较小，相对赘余度也较小。在罕遇地震来临时，一旦框架这道防线遭到破坏，结构将丧失全部承载力而倒塌。所以框架结构通常只用于层数较低的建筑物。

对于抗震墙结构来说，墙肢较长，墙体较多，侧向刚度大，空间整体性好，赘余度大，抗震性能较强。但因墙体多而长，所以内部空间布置不够灵活。故一般只适合于开间较小的住宅等居住性建筑。

而框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构则在一定程度上综合了纯框架和纯抗震墙结构的优点，平面布置比较灵活，结构变形亦比较均匀。因此在高层公共建筑中得到了广泛的应用。

框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构采用的是两重抗侧力体系，在强烈地震袭击下，由于剪力墙（筒体）的抗侧刚度比较大，可以分担大部分的地震力，所以较容易首先开裂或者破坏，作为第一道防线。这第一道防线遭到屈服破坏后，框架部分作为第二道防线立刻承担起抵挡住后续的地震动冲击的能力，保证建筑物最低限度的安全，免于倒塌。

2 关于框架剪力墙中框架剪力调整的问题

大震作用下，框架剪力墙结构中的剪力墙破坏后，引起塑性内力重分布，框架将承受第一道防线刚度退化之后转移出来的内力，故此时框架承受的剪力会比多遇地震下只按弹性分析设计出来的内力增大，因而框架必须具备足够的强度和刚度才能承担起第二道防线的任务，这就需要对框架结构承担的剪力予以适当的调整，以提高框架的设计内力，从而实现它第二道防线的功能。

当然，如果各层框架柱的地震总剪力均大于其结构底层总剪力（包括剪力墙和框架柱）的20%，一般认为此种情况的框架能够胜任作为第二道防线的任务，不需要调整内力。

但如果不满足此条件，则需要对框架柱的总剪力Vf进行调整，以保证框架能够承担起由墙转移出来的地震作用，发挥第二道防线的功能。此种情况下的框架柱总剪力Vf按下式调整：

Vf≥min(0.2VO,1.5Vf,max) （公式1）

即调整后的各层框架总剪力Vf取0.2 VO和1.5 Vf,max二者的较小值。

式中：VO――对应于地震作用标准值的结构底层总剪力（若框架柱数量从下至上分段按规律变化，则应取每段的对应于地震作用标准值的结构底层总剪力）。

Vf,max――对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值（若框架柱数量从下至上分段按规律变化，则可取每段中的对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值）。

框架总剪力调整后，应按相应比例调整每根柱及与之相连的框架梁的剪力及端部弯矩标准值（框架柱的轴力可不予调整）。

当然，对于仅设置少量框架柱的剪力墙结构（框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%），此时的框架部分可以不考虑二道防线的作用，无须进行剪力调整。

3 关于框架-核心筒结构中框架剪力调整的问题

框架-核心筒结构作为框架-剪力墙的一种独特形式（筒体刚度大，布置在平面中央，框架刚度相对小，布置在结构的），在框架剪力调整方面有着相应的要求。

如果各层框架承担的地震剪力不小于结构底部总剪力的20%，则可以认为此种情况下框架能够胜任作为第二道防线的任务，框架地震剪力可不调整，这点和框架-剪力墙结构是一样的。

但如果不满足这个条件，则应符合下列规定

3.1 外框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于结构底部总地震剪力标准值的10%。

这是因为外框架处在，一般抗弯刚度较大，所以较容易承担很大部分的倾覆弯矩，但如果它的抗剪能力很差，那么核心筒即使在地震作用下破坏了，外框架所分担的地震剪力依然很难大幅度提高，从而起不到二道防线的作用，可能引起建筑物的倒塌。

3.2 如果外框架部分分配的楼层地震剪力不能满足第1条，则各层框架部分承担的地震剪力标准值应增大到结构底部总剪力标准值的15%；同时各层核心筒墙体的地震剪力标准值宜乘以增大系数1.1（但可不大于结构底部总剪力标准值），同时墙体的抗震构造措施还应相对提高。

正如前所述，这种情况下的外框架抗剪能力很弱，几乎起不到二道防线的作用，必须将核心筒和外框架同时加强，才有可能保证建筑结构的安全。

3.3 如果框架部分分配的地震剪力标准值小于结构底部总剪力标准值的20%，但其最大值已满足第1条，可按框架剪力墙中的公式1进行剪力调整。

此种情况下的外框架，刚度和剪力都不是太小，经剪力调整后可以起到第二道防线的作用。

和框架剪力墙一样，框筒结构在框架总剪力调整后，亦应按相应比例调整每根柱及与之相连的框架梁的剪力及端部弯矩。

4 结语

实际工程中，应认真分析，与其他专业协同合作，尽量合理地布置框架和剪力墙，切忌不顾概念设计随意布置，导致结构设计不合理。例如实际工程中，有的设计人发现框架部分按规范规定经过剪力调整后，梁、柱的内力增大太多，导致严重超筋。这时本应该认真分析，适当调整结构方案使之合理化，但他却利用软件的一个手动操作，输入一个较小的剪力调整系数，这样表面上看起来剪力也调整了，又不超筋，便自认为结果挺理想，但实际根本达不到规范要求。大震作用下第二道防线发挥不了其应有的作用，结构的安全度无法保证。

所以应该以充足的理论依据做指导，加强概念设计的应用，深入透彻地学习规范条文，真正理解框架-剪力墙和框架-核心筒结构体系二道防线的意义，在面对实际工程时，才能够理清设计思路，真正做到具体问题具体分析，并合理解决。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准 建筑抗震设计规范GB50011-2010

第7篇：框架剪力墙结构范文

关键词：建筑施工；框架剪力墙结构；施工技术

前言

框架剪力κ歉卟憬ㄖ中重要的施工技术，由于其结构坚硬，满足高层建筑方面的需求，因此得到了大范围的推广使用。与一般的建筑结构相比，框架剪力墙结构不仅更具成本优势，还可提升工程的稳定性，因此，此种结构具有比较广阔的应用前景。结合具体的应用效果来讲，此种结构在施工过程中需要重点关注剪力墙的受力特性、刚度特性、布置、选型等，因而，施工过程中需要实现技术的有效把握，以保证施工质量，使剪力墙的优势能够发挥出来。

1框架剪力墙结构

框架剪力墙结构（下文简称框剪结构）的基础是框架结构，但是，相比起框架结构，框剪结构的承重体系得到了优化。 建筑中的框架剪力墙结构是剪力墙结构和框架结构二者的结合体，因此该结构具备剪力墙结构和框架结构的双重优点。除此之外，其还具备很好的灵活性和抗剪性。如果从组成结构的材料进行分析，钢筋和混凝土等材料是构成框架剪力墙的主要材料，因此在承受力方面有很大优势，与此同时，这种结构还有很好的水平控制能力，可以为建筑施工提供更多的方便。一般而言，框架结构通常由柱和梁构成，能够起到为建筑分担荷载的重要作用，同时，该结构还具有分隔功能和围护功能。结合应用实践来讲，此种结构在布置上更具灵活性，且更为高效。但是，该结构也存在自身的局限性，即节点应力集中降低了侧向刚度，限制了此项结构在高层建筑项目中的应用。考虑到未来的发展中，高层建筑将成为主流，有必要改良框架结构，消除其局限性。剪力墙结构具有较好的荷载承受能力，应用在建筑工程中，优势在于能够使空间更开阔、结构更稳定。但其缺陷也非常明显，其中包括缺乏灵活性、很难拆除、自由布置无法实现。框剪结构是上述二者的结合，融合了二者的优势，实现了互补，所以，此种结构不仅承载性能优越，还具有一定的灵活性，并且，施工也比较简便。正是因为框剪结构具有这些典型特点和明显优势，其才得以在当前的建筑施工中广泛应用。

2建筑框架剪力墙结构的施工技术分析

2.1钢筋施工环节

在该项工程施工中使用了大量的钢筋，钢筋连接时，根据施工技术要求，需采用绑扎方式。 进行箍筋框固定操作时，应该利用定型模具来避免钢筋的移动。在完成了固定操作之后，需要严格按照相关标准进行审核，以此来确保钢筋不会出现位移问题。除此之外，对钢筋结构进行焊接时，尤其是大结构的钢筋，应该使用电渣压力焊进行焊接，使用绑扎搭接接头进行小直径钢筋的焊接，无论使用哪个搭接环节，都要设置好各自之间的距离，避免焊接到箍筋比较密集的区域。与此同时，设置梁柱节点时注意位置和顺序，确保这方面施工的科学性，为了顺利的进行施工，技术人员应该先测绘出施工图纸，然后结合实际情况，选择合适的钢筋规格，焊接到正确的位置。另外，施工中需尤其注意钢筋间距的合理性，若间距过大，必然会对后续环节的施工产生影响。

2.2混凝土施工环节

框架剪力墙的施工质量非常重要，如果在混凝土施工方面得不到保障，间接的会影响框架剪力墙的施工效果。除此之外，如果混凝土技术达不到技术要求，还会影响建筑的安全性和稳定性，建筑的使用寿命也得不到保障。先要保证施工现场混凝土的质量，通常管理人员会从混凝土的采购进行监督和管理。混凝土在建筑工程中的使用量非常大，其是非常主要的材料，因此在进行混凝土的采购时，要派遣业务骨干进行采购，其兼具丰富的采购经验，而且有很强的责任心。通常来讲，建筑工程施工中砼工程一般实行的都是一次浇筑。进行混凝土浇筑是关键环节，浇筑前要把结构中的杂质、垃圾、以及油污清理干净，避免影响浇筑的质量，在浇筑过程中，严格按照浇筑流程进行操作，随时对浇筑的混凝土进行检查，发现水灰比例不合格后，要立即停止浇筑，避免施工后刚度强度不够等问题。接头施工时，粗骨料需自由下落，在这个过程中，极易发生弹跳。弹跳会影响施工质量，所以，施工中应尽量避免此项问题。具体施工中，可采取浇筑水泥砂浆的方式达到目的，但要注意控制好浇筑厚度和砂浆标准，通常来讲砂浆浇筑厚度最好不要超过0.2米，标准应与砼的等级保持一致。浇筑完混凝土后，其需要一段时间进行干涸硬化。这个过程也是内部结构散热的过程，热度逐渐散去后，混凝土也开始逐渐收缩，而自身的强度也开始增大。在完成这方面的施工后，应该按照要求进行混凝土的保养。在进行养护的时候，结合当天的早晚温度差异，做好混凝土的保温工作，可以使用经过湿润的草帘，或者是芦席覆盖到混凝土壁上，有效降低混凝土内部和表面的温差，将其控制在合理范围内，避免出现混凝土裂缝和变形问题。

2.3模板施工环节

在支模之前，首先要设计并加工模板，认真检查模板的刚度与强度，测量模板的规格尺寸，通过进行现场预拼模板来校对模板表面的平整度和相邻板而的高低差，模板的拼缝必须严密。进行模板的施工时，操作人员要掌握内外模板的长度差别，做好区分差别的工作，一般情况下外侧模板的长度要比内侧模板的长度大，在施工过程中还应该注意，安装模板时要最大限度的靠近墙体，在这个过程中，还要确保墙体不会受到损伤，因此要在墙体和模板之间填充一些海绵。楼板浇筑时，为了避免内侧模板因浇筑施工出现移位，施工中应注意做好短钢筋头的合理设计。为避免出现漏浆，施工过程中应尽量使楼板严密接触模板，避免产生空隙。如果施工过程中发现有空隙存在，必须立即采取封堵措施，可用材料包括水泥砂浆等。墙模吊装进行时，应注意采取预防措施，避免模板在吊装时与钢筋发生碰撞。

2.4裂缝控制技术

为了避免工程质量被裂缝影响，施工过程中，应注意对裂缝进行控制。在施工过程中，必须加强对砼料配置的重视，确保各项材料的比例合理，砼料性能与工程质量要求相符。除此之外，配置过程中，还要注意筛选原料，使用优质配料，必要时可添加适量减水剂。混凝土浇筑到模具中的温度要控制好，如果温度过高或过低，影响后期的硬化凝固问题，进而导致内部温度和外表面温度差较大，从而出现裂缝问题。其次要优化各个材料的配比，添加材料是为了提高混凝土的强度，掺和料和水泥都有含硫量低，含碱量低的特点。进行骨料的掺和搅拌时，不需要大量的水，是非常好的掺和剂。在混凝土中掺入一定量的粉煤灰之后，混凝土整体的抗渗性能、耐久性能都有很大的提高。在拆模之前要经常给混凝土洒水，保证做好养护工作，确保水分能够进入混凝土内部，然后再覆盖塑料膜。有时混凝土的表面会出现砂带、气泡和孔眼等迹象，针对这种现象，要在拆除模板之后立即清除掉松动的沙子和浮浆并修补混凝土的缺陷部位，方能保证混凝土的质量，避免因为温度变化而出现裂缝。

3、结语

总体而言，随着框架剪力墙结构在建筑施工中的广泛应用，框架剪力墙结构在施工过程中的技术要求很高，在未来的发展中，其必将为建筑质量的提高做出更大贡献。此种结构在施工过程中，不仅需要根据工程实况做好施工安排，在具体施工中，也要注意将细节问题处理好。

参考文献：

[1]杨嗣信.对混凝土框架剪力墙结构装配化施工的若干建议[J].建筑技术开发.2015，

第8篇：框架剪力墙结构范文

关键词：边框框架；板柱剪力墙结构

中图分类号：TU323文献标识码： A

1 工程背景

本项目地下1层,地上5层,屋顶结构标高为17.500 m。抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20 g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅲ类,场地卓越周期为0.45 s。本结构体系地下为框架剪力墙体系,基础采用梁筏式整体基础,并采用天然地基。地上结构为现浇钢筋混凝土带边框的板柱-剪力墙。工程实景照片如图1所示,每个建筑具有典型体块组合而成,典型体块模型三维简图如图2所示。平面布置简图如图3所示。

2 分析模型

模型基本跨度如图3所示为7.2、8.4 m,最大为10.8 m,楼盖厚度为300 mm,不设柱帽,中央框架柱尺寸为600 mm×600 mm,边榀框架柱尺寸为300 mm@600 mm及600 mm@600 mm,边榀框架梁为300 mm@700 mm,剪力墙厚度为200 mm。混凝土强度等级:楼盖及框架梁为C30;框架柱及剪力墙为C40。

分析模型采用四种工况:A.边榀为密柱式框架;B.边榀为非密柱式框架;C.边榀为密柱无框架梁;D.边榀为非密柱式无框架梁。分析软件采用通用有限元软件SAP2000,无梁楼盖及剪力墙采用壳单元模拟,框架梁柱采用线单元模拟。对上述四种模型进行反应谱分析。

3 计算结果

3.1 结构模态分析

A~D工况的结构模态如表1所示。

由表1可知,边榀不设边梁较之设边梁第一周期的增长幅度为11%~18%,边框柱约密,增长幅度越大,说明边框梁对整体结构水平刚度有较大贡献。

3.2 基底剪力分析

在设计反应谱下的各工况基底剪力比较如图4所示,工况A的基底剪力最大,工况D的基底剪力最小。当周边设置边框梁且布置密柱时,双方向水平刚度接近,基底剪力只相差约8%。由于边框梁的存在,相同框架柱布置时,X向基底剪力提高13%~21%,说明对结构整体水平刚度有较大幅度增强。Y向由于剪力墙较多,边框的影响较小。

3.3 层间位移分析

各工况设计反应谱下的最大层间位移响应如图5、图6所示。

由图5可知,相同框架柱情况下,带边框梁工况的X向层间位移均小于不设边框梁情况,随楼层层数的增加层间位移的增幅越大。由图6可知,由于Y向的剪力墙刚度较大,边框刚度贡献不明显,各工况的层间位移基本接近。

3.4 边框承担的基底及楼层剪力分析

板柱结构不仅抗侧刚度小,其板柱连接自身的抗震性能亦较差,导致板柱结构抗震性能较弱。在GB 50011-20115建筑抗震设计规范6中规定,房屋周边和楼、电梯洞口周边应采用有梁框架,并且抗震墙按承担100%地震作用进行设计,在新版的GB50011-20105建筑抗震设计规范6中对板柱-剪力墙结构的要求适当放松。

各工况的边框框架柱承担的水平地震剪力及比例情况如表2~表9所示。

从表2~表9可以看出,X向剪力墙刚度较弱,边框承担的地震剪力比例较大,尤其是工况A,边框承担的基底剪力达到38%,可以大大分担剪力墙承担的地震剪力。按照GB 50011-20105建筑抗震设计规范6规定,超过12 m的板柱剪力墙结构,抗震墙应承担100%的地震水平剪力,按此原则进行设计可大大提高结构的安全储备。

3.5 边框对重力荷载的影响分析

板柱结构的重力荷载分析有等代框架法和有限元法,应用有限元法对重力荷载引起的竖向变形及应力分布进行分析后发现,边框框架刚度对局部应力重分布有一定影响。以工况A和工况B的恒荷载分析为例,楼盖应力云图如图7、图8所示。弹性计算结果显示,工况A最大拉应力为4.88N/mm2,最大压应力7.45N/mm2;工况B最大拉应力为2.60 N/mm2,最大压应力7.55 N/mm2。二者最大压应力接近,但工况A的最大拉应力已超过混凝土抗拉强度,在设计时应考虑边框梁引起的局部应力变化。

4 结 论

1)板柱-剪力墙结构体系虽属抗震性能较差的结构体系,但通过合理的布置边框框架,适当提高边框框架侧向刚度,可以有效的提高结构的整体抗震性能。

2)适当增强边框框架刚度可有效减小结构楼层位移及转角。

3)边框框架刚度提高后,虽然基底剪力会有所增大,但框架部分承担的剪力也将增加,当抗震墙按承担100%地震作用设计时,可大大加强结构的安全储备。

4)边框框架对重力荷载的分布有一定影响,边框附近的楼盖拉应力有所提高,设计中应当引起重视,进行配筋加强,限制楼板开裂。

参考文献

[1]刘文,姚谦峰.重力荷载对板柱连接抗震性能影响的分析[J].工业建筑, 2009,39(5): 33-38.

[2]董欣,吴强.板柱-剪力墙结构的动力特性分析[J].世界地震工程, 2007,23: 130-133.

[3]吴强,程文.边梁对板柱结构侧向刚度影响的研究[J]建筑结构, 2006,36: 34-36.

第9篇：框架剪力墙结构范文

摘要：对唐山市玉田县某中学宿舍楼采用薄钢板剪力墙加固法进行加固改造，运用PKPM软件和SAP2000有限元软件对加固前后的结构进行地震反应分析，分析结果表明加固改造后结构的抗震性能有大幅度提高，可以满足规范的要求，采用薄钢板剪力墙加固既有结构具有良好的减震效果和社会经济效益，具有很好的可应用性，在建筑抗震加固领域将会有更长远的发展。

0 引 言

由于自然灾害、长期疲劳等使建筑结构在使用过程中可能发生损伤，导致建筑不能达到正常安全使用的要求，严重时还可能使结构发生整体性破坏，造成人身、经济损失。因此，有必要对某些超过设计使用年限、改变使用功能或有安全隐患的已有建筑结构进行抗震鉴定加固。薄钢板剪力墙加固法的主要特点[1]是施工工艺简单，现场湿作业少，施工过程中对生活和生产影响小，加固后对原结构外貌、净空、使用功能无明显改变，就地取材容易，加固成本低，易于大范围推广，加固后墙体可以作为剪力墙，能够提高结构的侧向刚度从而提高抗震能力，使得原有建筑达到国家抗震设计规范的要求。

1 工程概况

本工程是2002年设计并施工的一栋四层框架结构中学宿舍楼，位于河北省唐山市玉田县，建筑结构质量、刚度分布基本均匀规则，层数为4，跨数为6×2，层高均为3.0m。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，抗震等级为三级，Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组，场地特征周期为0.35s。汶川地震后我国颁布了新的建筑抗震设计规范，将中小学校、幼儿园、医院等建筑的设防标准由丙类提升为乙类重点设防，唐山地区考虑本地的实际情况，根据地方标准将上述建筑的抗震设防烈度提高一度考虑，因此就要对本工程进行抗震能力评估，经评估该工程在8度区多项抗震构造措施不能满足抗震鉴定标准的要求，采用SAP2000有限元软件对原工程进行非线性时程分析，本工程最大层间位移角为1/489，大于规范要求的层间位移角限值1/550，因此结构需要进行抗震加固改造。

2 结构抗震分析及加固方案设计

2.1 结构地震反应分析

根据结构实际尺寸、材料、荷载等，按照现行规范标准在PKPM软件中进行建模计算。进行SATWE有限元分析，计算结果显示，结构在地震作用下 X方向的最大值层间位移角为1/507大于规范限值。进行结构承载力计算，发现结构一层柱B/2、B/3、B/4、B/5、B/6（共5根）轴压比分别为0.93、0.87、0.86、0.87、0.93大于规范规定的轴压比限值0.75，一层16根柱、二层21根柱、三层18根柱现有配筋不能满足设计要求，因此，结构需要进行加固改造。

2.2加固方案设计

贴薄钢板剪力墙加固将原有建筑由框架结构改变成框架剪力墙结构，结构的受力性能更加合理，同时新增加的剪力墙可以承担结构的大部分内力，增大结构侧向刚度，有效控制结构的侧向位移。根据规范的要求，剪力墙应沿结构全高布置，避免产生刚度突变，尽量布置在结构周边、楼梯间附近，各剪力墙之间的距离不宜太大，应均匀、分散、对称布置。本工程采用2mm厚的Q235B薄钢板沿结构全高贴在A-D轴交1轴、4轴、7轴，A轴交1-2轴、3-5轴、6-7轴，D轴交1-2轴、3-5轴、6-7轴之间的墙体上形成薄钢板剪力墙加固框架结构，钢板通过鱼尾板与周边框架连接，有洞口的墙体在洞口周边布置水平、竖向边缘加固构件来减小洞口对钢板承载能力的削弱。

由于薄钢板在水平荷载作用下非常容易发生屈曲，水平荷载主要以拉力方式传递，为了简化分析，当钢板的长细比大于1500时，可以把薄钢板简化成等间距交叉布置的斜拉带模型[2]，进行模拟地震作用有限元分析。根据以往研究[3]中得出的公式计算，在本工程中可以将每片加固的薄钢板简化成20条倾角为45°交叉布置的斜拉带，斜拉带可以由拉杆来进行模拟，拉杆的材料属性与薄钢板相同，对每根拉杆杆端释放弯矩和扭矩来实现拉杆与周边框架梁、柱的铰接。

3 加固效果分析

3.1 模态分析

加固前后结构的模态分析周期和频率对比结果见表1。

从以上对比中可以看出，贴薄钢板剪力墙加固后结构的周期减小，频率增大，结构的刚度有大幅度增加，结构的动力能有很大改善。

3.2 非线性时程分析

采用SAP2000有限元软件在8度0.2g条件下对加固前后的结构分别进行常遇地震作用下的非线性动力时程分析，地震波选用唐山波-南北向，加速度峰值为55.49cm/s?，步长取0.01s，持续时间15s。由分析结果可以看到，薄钢板剪力墙加固后结构的侧向刚度明显增大，层间位移角得到了很好的控制，降幅在71%到92%之间，最大层间位移角为1/1726，能够满足规范的要求，加固前后结构在地震波作用下的层间位移角对比见图1。

图1 唐山波作用下楼层位移角

4 结 语

通过对本工程的加固改造设计，证明了薄钢板剪力墙加固技术具有以下优点：施工工艺简单，施工现场基本无湿作业，造价低，工期短。可以在保持原建筑外貌、使用空间不变的条件下，对结构进行加固，提高结构的抗震能力。薄钢板剪力墙加固技术的确能取得良好的加固效果和社会经济效益，具有很好的可应用性，在日后的建筑抗震加固中将会有广阔的应用空间。

参考文献：

[1] 蔡克栓，林盈成，林志翰.钢板剪力墙抗震行为与设计[J].建筑钢结构进展，2007，9（5）：19-25.