框架剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)分析

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，民生問題已經(jīng)成為我國(guó)政府關(guān)注的重要問題，為了有效的改善民生問題，需要在建筑物的建設(shè)過程中不斷的采用高科技技術(shù)以及優(yōu)良的結(jié)構(gòu)?；诖?，本文通過分析框架剪力墻結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容，探究如何更好的進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：框架;剪力墻;抗震設(shè)計(jì);建筑物

隨著與建筑有關(guān)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑物的質(zhì)量有了顯著的提升，在建筑物的設(shè)計(jì)以及性能方面也為人們的生活水平奠定了良好的基礎(chǔ)，尤其是現(xiàn)階段較為流行的框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。利用框架剪力墻結(jié)構(gòu)不僅可以提升相應(yīng)的抗震性能，還可以保證建筑物的質(zhì)量能夠達(dá)到一個(gè)更高的水平?？蚣芗袅υ趹?yīng)用的過程中有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如通過設(shè)計(jì)的框架剪力墻，可以有效的節(jié)約建筑的成本，并且由于框架剪力墻的建設(shè)過程相對(duì)比較便捷，還可以在一定程度上保證工程可以按時(shí)竣工。所以負(fù)責(zé)框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作人員以及建筑物建設(shè)過程的管理人員，要不斷的探究框架剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)流程，并且保證其抗震性能能夠達(dá)到更高的水平。

一、框架剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

（一）框架剪力墻承受力分析

任何墻體的設(shè)計(jì)和建造的主要目的都是為了增加承重力，而框架剪力墻也有相應(yīng)的承重力框架剪力墻的結(jié)構(gòu)，主要由橫向的梁與豎向的剪力墻采用剛節(jié)點(diǎn)制作而成，橫向的梁與豎向的剪力墻之間構(gòu)成一個(gè)整體的框架剪力墻，框架剪力墻通過這些梁的支撐，能夠增加相應(yīng)的橫向承載力和豎向承載力?？蚣芗袅υ谠O(shè)計(jì)的過程中由于橫向梁與豎向柱之間需要進(jìn)行結(jié)合，所以增加了很多的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，需要增強(qiáng)相應(yīng)的緊實(shí)度才能夠保證框架剪力墻的承重力符合我國(guó)居民的居住要求。同時(shí)現(xiàn)階段為了保證框架剪力墻的承受力，能夠符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)建筑物的要求，將原本平面形的框架剪力墻設(shè)置為立體的框架剪力墻結(jié)構(gòu)，這樣可以有效的增加整個(gè)墻體的承重能力，保證建筑物的質(zhì)量以及后期為抗震設(shè)計(jì)做出更好的鋪墊。框架剪力墻受力主要有兩部分是第一個(gè)部分是框架中的，另一個(gè)部分是剪力墻受力，在框架受力過程中主要受到水平構(gòu)件傳來(lái)的豎向荷載及地震和風(fēng)傳來(lái)的水平荷載，因此應(yīng)力受力越大，則說(shuō)明框架發(fā)生的形變?cè)酱?，而且如果水平方向受力增大，建筑物的頂點(diǎn)位移就會(huì)相應(yīng)的增大，其水平受力與其高度的關(guān)系主要遵從以下公式。

根據(jù)以上公式可以分析受力大小、位置以及位移的變化有關(guān)，而且受力越大時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致曲線形式為閉口型，當(dāng)受力較小時(shí)，曲線形式為開口型，并且開口型的形式即為剪切型。所以為了保證建筑物能夠更加的穩(wěn)定，需要使框架的極限力矩為地震極限力矩的40%左右，這樣當(dāng)?shù)卣鸬牡燃?jí)越來(lái)越高時(shí)，可以保證框架承重墻的曲線能夠與彈性曲線比例較大。而剪力墻的受力結(jié)構(gòu)以及受力位置正好與框架受力結(jié)構(gòu)以及受力位置相反，因此通過剪力墻，如果受力增大會(huì)表現(xiàn)出增加的速度相對(duì)較快，而且是開口向上的曲線，因此有效的將框架結(jié)構(gòu)與剪力墻進(jìn)行結(jié)合，可以保證整體上的受力能夠更加均勻，并且通過框架結(jié)構(gòu)和剪力墻形成一個(gè)整體的空間以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以使水平力和豎直方向受力的承重力相對(duì)較大。同時(shí)在樓層的設(shè)計(jì)過程中水平面上的位移，移動(dòng)速度介于框架承受力和剪力墻承受力之間，即為反s型的曲線，這樣可以保證抗震效果能夠達(dá)到最優(yōu)化。目前我國(guó)框架剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如下

（二）框架剪力墻抗震能力分析

在框架剪力墻抗震能力分析方面，也要通過分析框架剪力墻分別在水平方向和垂直方向的受力大小以及受力位置，從而保證在地震等級(jí)越來(lái)越高時(shí)，框架剪力墻的承重力以及穩(wěn)定性能夠達(dá)到地震等級(jí)的要求。目前我國(guó)在設(shè)計(jì)框架剪力墻抗震的過程中，需要按照建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)流程，并且為了保證抗震能力有更好的提高，還要參照國(guó)外先進(jìn)的框架剪力墻抗震能力提升設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，保證我國(guó)的框架結(jié)構(gòu)剪力墻的抗震性能夠更好的為我國(guó)的建筑物建設(shè)服務(wù)。

（三）框架剪力墻剛度性能分析

目前我國(guó)所設(shè)計(jì)的框架剪力墻不僅需要在受力上能夠具備一定的承重力，還需要具備一定的抗壓性，保證框架剪力墻在受到較大壓力時(shí)所發(fā)生的形變，也能夠保證框架剪力墻的原本結(jié)構(gòu)可以更好的具備穩(wěn)固性。所以這就需要框架剪力墻在設(shè)計(jì)的過程中，上部與底部的彎曲程度，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，現(xiàn)階段我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，框架剪力墻的剛度要想滿足建筑物質(zhì)量的需求，其底部的彎曲長(zhǎng)度最好為總彎曲長(zhǎng)度的1/5左右。

二、框架剪力墻抗震設(shè)計(jì)的原則及過程

首先在框架剪力墻抗震設(shè)計(jì)的過程中，要依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)原則才能夠保證，框架剪力墻的設(shè)計(jì)能夠有更好的抗震性。目前我國(guó)有很多地區(qū)在地震發(fā)生的過程中，由于建筑物沒有很好的抗震設(shè)計(jì)而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)坍塌等問題，建筑物在地震過程中所受到的力主要是地震的橫波影響，因此可以針對(duì)地震橫波產(chǎn)生的沖擊力來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)。其次是因?yàn)榈卣鸬倪^程時(shí)間相對(duì)較短，但是地震的瞬時(shí)沖擊力較大，所以為了有效的針對(duì)地震的這一特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，能夠更好的保證框架剪力墻的抗沖擊力和抗震性能提升到一個(gè)更高的檔次。在地震發(fā)生時(shí)還可能與建筑物出現(xiàn)共振的現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生共振時(shí)，峰值上的沖擊力會(huì)成倍增加，這就造成了地震的發(fā)生對(duì)建筑物的影響更為嚴(yán)重，因此還要有效的通過框架剪力墻的設(shè)計(jì)，避免建筑物和地震中的沖擊力出現(xiàn)共振問題。所以為了有效的避免共振問題造成的房屋破壞程度增大，需要在框架剪力墻的設(shè)計(jì)過程中，盡可能的增加房屋對(duì)地震力的阻力作用保證能夠有效的，吸收地震帶來(lái)的沖擊力和沖擊能量。在框架剪力墻提升抗震性能的同時(shí)，需要框架剪力墻在沒有地震發(fā)生的過程中，也能更好的起到相應(yīng)的作用，這就需要在框架剪力墻設(shè)計(jì)的過程中保證每一個(gè)構(gòu)件之間能夠有更加穩(wěn)固的連接性。從而保證無(wú)論是在地震發(fā)生時(shí)還是在地震未發(fā)生時(shí)，都能夠?qū)ㄖ锾峁┮欢ǖ某休d能力。在框架剪力墻抗震設(shè)計(jì)的過程中，首先要保證抗震設(shè)計(jì)遵循相關(guān)原則，然后要明確在設(shè)計(jì)過程中的技術(shù)要點(diǎn)。框架剪力墻的剛性，是保證一個(gè)框架剪力墻能夠更好的提供支持力的前提和基礎(chǔ)，而現(xiàn)階段在抗震設(shè)計(jì)過程中剛性的計(jì)算，應(yīng)該遵循以下公式

在此公式中要注意建筑物的高度以及框架剪力墻的水平高度與剛度之間的關(guān)系，并且計(jì)算出的總抗側(cè)剛度，最好能夠保證λ 在1.15～2.4之間。除了確保抗震性能中的剛度以外，還要確?？拐鹦阅苤械姆€(wěn)定度，這時(shí)需要不斷的將建筑物的底層外墻進(jìn)行相應(yīng)的加厚，并且保證外墻的四周都能夠有更加粗壯的支撐柱，從而來(lái)提升建筑物的穩(wěn)定性和剛性，達(dá)到更好的抗震效果。

三、結(jié)語(yǔ)：

尤其是在自然災(zāi)害頻發(fā)的地段，為了保證人們的生命安全以及財(cái)產(chǎn)權(quán)益，必須要在建筑物的建設(shè)過程中，采取相應(yīng)的防護(hù)措施。在建筑物的抗震設(shè)計(jì)中，由于地震會(huì)對(duì)建筑物造成嚴(yán)重的威脅，而建筑物是人們賴以生存的基礎(chǔ)設(shè)施，因此有效的提升建筑物的抗震功能，是保證我國(guó)人民能夠有更加幸福安康生活的重要方式。

作者簡(jiǎn)介：張建峰（1976-），男，工程師，大專，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。