框架剪力墙

框架剪力墙（精选12篇）

框架剪力墙 篇1

摘要：通过综述框架—剪力墙结构的特点, 就剪力墙厚度的确定以及剪力墙布置原则作了探讨, 并指出框架—剪力墙结构对于一些抗震要求较高的地区是比较适合选用的结构形式。

关键词：框架—剪力墙结构,剪力墙,布置,设计

1 结构特点

在结构中同时布置框架和剪力墙, 就形成框架—剪力墙结构;两个方向的剪力墙围成筒体, 就形成框架—筒体结构 (不是框筒结构) , 二者可以统称为框架—剪力墙结构。当剪力墙承担的倾覆力矩小于总倾覆力矩的50%时, 虽然可以归入框架—剪力墙结构, 但是框架部分应当按纯框架结构确定其抗震设计等级。框架—剪力墙 (筒体) 结构兼有框架结构布置灵活、延性好的优点和剪力墙结构刚度大、承载力大的特点。框架—剪力墙结构可以设计成双重抗侧力体系, 一般情况下, 抵抗地震作用时, 剪力墙 (筒体) 为第一道防线, 框架为第二道防线, 形成多道抗震设防结构。

框架—剪力墙 (筒体) 体系适合于建造高层建筑, 是多高层建筑中最为广泛应用的一种体系。当建造高度不大, 约20层～30层建筑中, 剪力墙可以做成筒体, 也可以布置少片剪力墙, 比较灵活;当建造高度增大至40层～50层, 甚至更高时, 剪力墙做成筒体更为有效, 用多筒体或剪力墙与筒体结合常常可以满足建筑平面为各种几何形状的要求, 也容易满足平面布置刚度均匀的要求。

2 确定剪力墙的厚度

在框剪结构中, 剪力墙的周边应设置梁 (或边梁) 和端柱组成的边框。在规范中有规定剪力墙的截面厚度:1) 抗震设计时, 一、二级剪力墙的底部加强部位的厚度均不应小于200 mm, 且不应小于层高的1/16;2) 其他情况不应小于160 mm, 且不应小于层高的1/20。边框梁的宽度宜与墙同厚, 高度可取墙厚的2倍。端柱截面宜与同层框架柱截面相同, 并应满足框架结构中对框架柱的要求。

在这里应该强调的一点是, 一般情况下由于基础的埋置深度比较大而导致底层的层高比较高, 从而也就要求底层剪力墙的厚度比较大。但我们要在保证墙体稳定性的前提下, 尽量的不把层高较高楼层的剪力墙做的太厚。原因有以下几个方面:1) 由于最小配筋率影响, 导致剪力墙的配筋面积的增大;2) 在剪力墙变截面处, 为了避免相邻楼层间的刚度变化较大, 剪力墙的断面变化应是渐变的, 这势必会给施工带来麻烦;3) 剪力墙的厚度直接影响到边框柱的断面, 较大的剪力墙断面必然会导致较大的边框柱断面。

3 剪力墙的数量和布置

当建筑师给结构布置以灵活度时, 结构工程师应当优化剪力墙的布置, 剪力墙的数量不必太多, 以满足规范的侧移限制为好。剪力墙太多不仅加大地震力, 而且使结构重量加大, 施工工程量相应增加等。目前我国国内设计的主要倾向是剪力墙太多、刚度太大。剪力墙数量是否恰当, 还可以通过计算剪力墙分配到的总剪力是多少来检验。分配到总剪力的50%～85%之间较好。剪力墙分配到的剪力过大 (>90%) , 框架需要调整的内力就多, 说明框架太弱;剪力墙分配到的剪力分配比例过小, 则框架部分的延性要求要提高, 会导致用钢量增加。

3.1 剪力墙的平面布置原则

剪力墙的平面布置原则是均匀、分散、对称、周边布置。均匀、分散原则是要求每片剪力墙的刚度不要太大, 连续尺寸不要太长, 使剪力墙的数量多一些, 分散一些, 每一片墙肢的弯曲刚度适中, 不会因为个别墙肢的局部破坏而影响整体的抗侧力性能。刚度愈大的墙肢承担的吸收荷载也愈大, 同样的也要考虑墙肢开洞, 来减轻个别墙肢的刚度集中问题。周边原则是为了使建筑物的刚度中心和平面形心尽量吻合, 保证建筑物抗扭能力。

剪力墙的布置在应力易集中处 (平面形状出现变化的地方) :端部转角处、凸凹角处等等。另外, 对于高层建筑而言, 由于建筑的空间要求 (形成大面积的楼板开洞) 、楼梯间、电梯间以及管道井等处开洞对楼板刚度的连续性形成严重破坏的, 我们有必要在这些地方采取加强措施:增设剪力墙来补足薄弱。在尽量满足以上布置原则的基础上, 我们还应注意到对于剪力墙的间距的要求, 见表1。

注:1) B为楼面宽度, 单位为m;2) 现浇叠合层厚度大于60 mm时, 装配整体楼盖可作为现浇楼盖考虑;3) 在同等的抗震设防烈度下, 对于高度愈高的建筑物取值宜比表中数值适当减小;4) 纵向剪力墙不宜过于集中布置在建筑物的端部;刚度不连续的地方宜适当减小间距

3.2 剪力墙的竖向布置原则

剪力墙在竖向宜沿建筑物全高设置, 尽量不要随意中断, 且横向与纵向的剪力墙宜相连。

剪力墙宜在两个主轴方向组合布置成L形、T形以及口字形的筒体, 尽量避免一字形墙的出现, 这样可以提高剪力墙的刚度, 单片长度较长的剪力墙 (≥8 m) 宜开洞处理。洞口在竖向上宜对齐处理, 洞边距端柱不宜小于300 mm。洞口两侧应按现行规范设置边缘构件, 采取加强措施, 满足使用功能的要求。

4 结语

我们在对建筑进行合理的结构选型之后, 对结构形式进行优化。在优化的过程中我们需要的是反复的调整与计算, 对计算结构进行分析, 作为结构设计人员我们应是不厌其烦的。关于在框架—剪力墙结构中剪力墙的设计, 我们应该合理的利用规范中给我们提供的前提条件下, 尽量满足建筑 (平面布置等) 和甲方 (经济、实用等) 对我们的要求。框架—剪力墙结构中, 框架与剪力墙起到了很好的互补作用, 对于一些抗震要求较高的地区是比较适合选用的结构形式。

参考文献

[1]GB 50010-2002, 混凝土结构设计规范[S].

[2]GB 50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].

[3]JGJ 3-2002, 高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[4]王全凤, 张波, 罗漪.框—剪结构剪力墙中断和楼层刚度比[J].建筑结构, 2003 (5) :22.

[5]扈志恒.关于框架加少量剪力墙结构抗震设计的探讨[J].建筑结构, 2004 (3) :23.

[6]高立人, 方鄂华, 钱稼茹.高层建筑结构概念设计[M].北京:中国计划出版社, 2006.

[7]张大伟, 郭立英, 于学智.建筑结构抗震设计中的概念设计[J].山西建筑, 2008, 34 (13) :77-78.

框架剪力墙 篇2

框一剪架力 墙结构 亦，称框架一震墙抗结构 简，称剪框 结

构 。 是 框 架它结 构 和剪力 墙 结构组 的成结 构 体 系 既，能 为

这两结构的受种力特点变和形质是 性不同的。水在平力用 作 ，下力剪墙竖向是悬 臂曲弯构 结其 ，变形曲 呈线 曲型 ，楼弯

层越 高水平移 增 长速位度 快越 顶， 点水平移 位值与 高 度 是 四 次 方

系 关 均 布： 载 a u荷q 84I l＝H ／ ，E

建筑用使供较大 的提面平间 ，又空有较具大抗侧力刚的度 。

框 剪 结构 可应 用 于 多 种 用 功使 能的多 的 高 层 屋房 ，如 办 公 楼 、饭 店、公 、寓住宅 、教学 楼、实验 楼、病房 楼 等 等其 组， 型成式一 有般 ：

三倒角形 荷 时载u lm H a2 ／E＝ q x 410 l1 中式H总 高 度一 弯 E曲 刚度 一

I

（框架 剪与墙力（ ）1 片墙、单联墙或较小井筒 肢）分 开 布 置，各 自形 成 侧抗力 结构 ： （ 框在结架的若构干跨度 内入嵌力剪墙 （2 有边）框力剪 墙 ）

（在 单片 抗 力侧结 构 内 续布连 框架置和 剪 力 ； 3）墙 （ 述上 两种或 种 型几式 混的合 。）4

在一 般剪 力墙 构结中 ，由所于 抗有 侧力构结都是 剪力 墙 ，在平水 作用下各道力墙 侧的 向移 位线曲相类 ，似所 以 ， 楼 层建立在各 剪道力 墙间是按其等效 之度 Ee刚比 进例分 行lq

配 。

框架

在水平作力用下，其 变 形曲线 为切剪型，楼层越高 水位平增长越慢 。在纯框架结移构中，各 框架 个变形 的线曲 类 ，似以所 楼，层剪按力框架 柱的抗 推刚度D 例进比行 值分配

1。 框．结构 剪受力的点特 框 剪结构由框 架剪和力墙 两种 同不的抗侧力构组成结

1

．

I －

1―，。

，L I

。 I U ■ ’ l ＿ ■， I －

L ? ． 一 一

Ll ― l

篁 i ● ＿｝r ＿ ＿ ｝

■I I

Jl ● If －｝ 一l

． ．

l ●

置 ＿

■

●

－

－I l ．

－ lI l

I

l － I

】 I

l ’ 1 1 －■ r

●，

．

1

l ‘Il 一r l ● － 曼il ■I I － J芒 ● ．

J ＿

－ 一 －

●

一

U I． －l

I

；．

I …

一

l l －

I

｜

］ l l 。

。

J

I

。

．

■－

I＿ r■l 摊 l囊 ＿ ― ● －r ●j l一 I ， f毫 ? l I－瞿 I ， l ．r一 目 I 一I － ■1 I ’ 第一文库网＇Ia r 一 l l

。

●

Jq。 晖ltI簪L r： I － 目■ r 一

｛

誓I＼

■ 0

＼ Il Il／ I －

盛1

I

I

I

， ＿

－lI l垂］ ￡ ‘。I I I ― l二 一 I

?j ●■－ l ●l

I －

－－ l。¨ i I ● i l I

I

｜J i

I

＿

I

＿

－

m

－

■●

● －

＿－

■ 一 － －

I

一■

J

I －I

＿

－

－

＿

－

＿

－ 一

＿ ＿

＿＿

－

I

● ● I● 《 l I I 》

q 幽I ■ ● 》I

I●

● ． ● ● l I I 1 l●

●

I》 ●● ． 《I ’ ． l ’

》 ●翻 ● I I ● ● ● I 一 ｝ l l●● l ，●

框剪 结 构，既 框有架 又 有， 剪 力 ，它们墙之 间 过通平面

置

剪 力墙 。

内 刚度无限 大的楼板连接在一 起，水平在力作用下 ， 使它

（们 力墙布置剪 时如 ，建因筑用需使，要 向或纵 横向 一3 ）个方向 无法置设剪墙力时，改 方向 采可壁用框架式或支撑 抗等侧力构件 ，但是，两个 向方水平力作用下在 的移值应相位

平水移协调位一致， 不能 各自由变形自 ， 在考 虑不 转影扭 响

的况下 情在 同，楼层一 水的位平移 必须 相同因此 ，框。结剪 构在 水平作力用的变下形曲 线呈S 形反弯的型位剪 移曲。线 框 剪 结 构水平在力 用作下 ，由 于 架框与剪力 墙协 同 工

接近

壁式框架 的抗。 等震级按剪应墙力 抗的.震等考级。 虑（

剪墙力的布置宜分布 匀均， 单墙的片刚宜接近，度 ）4 长度 较长 剪的力墙宜置洞设 和连梁口形双肢墙成多肢或墙 ， 肢单或墙多 肢墙墙肢长度的不大于宜 m8。每剪段墙底部承

力 作，下部楼层在 ，因为 力剪墙移位小 ，拉它框 着架变 ，使 形剪力墙 承担了大部 分剪力 上部；楼则相 层 反，力剪 的位移墙 越越来大 而，架框的变 形而反小 所以 ，， 架除负担框水平力作

下用 的部那

分剪力 外 以，还要 负 担回拉力墙剪 变形的附 剪加 ，力此 因在，部上楼层 水即 力平产的生 楼剪层力小很，而 框 中仍架相当数有的剪力值。 剪结构框 水平在力 作下用 框架与，力剪之墙间层楼力剪 分配 的例比 、架框各层楼剪力的 分比配以及框架各楼层剪例 力分布情 况 是 随，楼层所着 处度高 而变 化与结，刚度特构 征 直接相关值框。剪构 结中的架框部剪底 墙 力零 为剪力控， 制部 位在屋高房度的 部中甚至在上部， 纯框而架最 大力剪在 底 部

因。 此 ， 实当 际布置 有剪 力墙 （ 楼梯间 墙 电梯、道井 如

水平力担生产的力不剪超过结宜构部底总剪力4 ％。的0 （

纵向力剪墙布置宜在构单元的中间结区 内段房。 屋 ）5纵 向度较长长 ，时宜集不 在中端布置两 向剪力纵 ，墙则在否 面平中 当适位部应设施工后置浇缝 减以少凝土硬混化程 中 过的收

缩应 力影 响 ，同时 加 应 强 面 保屋 温减以少 温度 变化 产生 的 影 。向

（

楼 梯电间、竖等井成连续楼造层洞时，宜开在洞 6） 边设置力剪墙， 尽量与且靠近抗的 侧力结结构 ，合不孤宜立地 布置在片单侧抗力构或结柱网 以外的中间分部。 （7 剪力）墙间距 宜过不大 应， 足满楼平面 盖刚 度需的 要 ，则否应考楼盖平虑面变形的影 响。

22 长 矩 形平面或平面有 向较一长 的建 中筑 ，其剪 力墙 ． 在的布 置宜 符合下 要列求 ：

墙 、备设道管墙井 等）框架的结 ，构须按必框剪结构协 同 工作 计 算内 力不，应单简按纯框分析 ，否则架 不能保证框部 架

上分楼层部构的安件全 。 框 剪结 ，构由性延好较的 框 架、侧抗 力刚度较 大并带

有框的边力墙和有 剪良耗能性好 的能连梁所组 ，成 有多具道 抗

震防 线 从， 内国外经 受 震 地后震 害 调 查 表 明，的确 一为种

抗

（ 横向 力剪墙沿长方 的间距宜满向规范足的要 ，求 1当 这）些剪力墙之间的盖有较楼开大时洞，剪力墙 间距的应予

减。 小

震

性很好能 结的体系构。 剪框构结水在力作用下平， 水位移是平由层层楼间 移位 与 层 高 比 之△h 制u，而 是不顶 点平水位 移进 行 制控 。 问 ／层控位 移大值发最在 生 ．（￣ lO 4 80H） 围的层 楼H，为筑总高建 范 度。 具体 位置按均应 荷布 载倒或角形分三布载 荷，从协可同

（ 纵 剪力墙向 不集宜中置布在两尽端。剪力上墙洞的 j 口2 宜布 置 在截面 的 部中 避 免开，在 端 部 紧靠或柱 边 ， 口洞至

柱边

距的 离

不宜小墙厚于的2 ，开洞积面不宜大墙面积于的 倍 1 ，洞口 宜下对上齐 ，上下 洞口的间度 （高／ 6 包梁括） 宜不

于小高层1的。 ／ 5

工侧移作 法计算 表中查 出架框层剪楼力分配系 数＇ ，fA v

值 位置 大 定 。 确

f

最

（ 剪力 墙贯通宜筑物全高建， 沿高墙 度厚的宜度渐逐 ）3减

，薄免刚度避突 。变当 剪墙不能全力部通时 ，贯邻相楼层 度的刚弱减宜大于不 ％ 3， 刚度在突 的变楼板层按应转换层 O板楼的要求加构强造施措 。（ 框剪结构中 ，剪 墙力有足应的够数量当基。振型 本 4）分析 框架部 分承 受地的倾 震力矩 覆于大构结总地震倾 覆 力 矩的5 ％时 ，架框的抗震等级应按架结构框虑。 考

0． 论3 结

框 剪构在结水平力 作用 下框架上，各下层 的楼力剪用取 比较值近，接 、梁 柱的矩和 剪力弯值变 化 小较， 使梁、柱得 构件 规格减 少，利有于施。 工框剪2结布置构的规和定求 要． 架框一剪墙结力 构结构的置 除应符布规范合 有中 关框剪 构设计结的规定外 ，其架框和力剪 的墙置布尚应 别分符合框

结架构和力墙剪构结 的有关定规 。

框架一 力墙剪结构应设成计 A］ 抗侧r力体 系，体结构 s 主－构件 之间 不宜用铰采。接抗震 计设时，两主 轴 向均方应布置 力剪 。墙与梁柱或柱 与剪 墙力中的宜重线 ，合框的梁与架 柱 线之间中偏的心距宜不于大宽的1 。柱／

4为

满了足述上剪墙力数量要求 ，使的力剪墙与框 架 合 理地同受力协，结构刚 特征度值 宜不 大2于 4．。但 ，是当 力剪 墙设 置 过 多 会， 使结 刚度 过 构 ，从大i －u 地 了震 应 ，效 增／￣大 ］ 大结构 力内 同，使框架也 不时能 分发挥充作用。 此 因框剪 ，结 构中确定应剪 墙力 合的数理量， 这设是框架～计剪墙结力

构 的 关键。

2

．1架框 一剪墙力结构 剪力墙 的中布置符合下列宜求 要： （ 剪 墙力宜匀均对地布置在称筑建 物周边附的近楼 、）

电梯1 、间平形状面 变化及载恒 较的部位大； 伸缩 缝、在沉 缝降防震、缝两不宜侧时同置剪力墙。 设（平面 状 凹形凸大时，较在凸出宜分部端的 部附近 布）2

框架剪力墙结构工程施工工艺分析 篇3

关键词：剪力墙结构;大模板;安装;拆除工艺

可以说，建筑行业的飞速发展，使得我国施工技术与施工工艺取得了进一步的优化与完善，为我国建筑行业的壮大发展奠定了良好的基础。在现代建筑工程施工中，框架剪力墙结构工程作为非常重要的一个施工环节，其质量的好坏将会直接影响到整个建筑物结构的安全稳定性，需要受到施工企业的高度重视，并加强做好施工质量的监管控制工作，从而促使工程施工的顺利开展。下面，本文就对其施工过程中较为关键的一个施工环节——现浇剪力墙结构大模板安装与拆除工艺进行探讨分析，重点阐释了几点施工控制要点，从而总结出一些自身的看法与建议。

1、框架剪力墙结构工程中模板施工的准备工作

对于框架剪力墙工程来讲，其主体结构一般都是采用现浇混凝土的方式进行施工，因此模板的安装质量将会直接影响到建筑工程的主体施工质量。而在进行模板施工前，首先要做好相应的准备工作，主要包括以下几点：

1.1作业条件

（1）设计人员在进行模板工程方案设计时，必须根据实际的施工情况，对模板的尺寸大小、施工技术等方面进行严格的控制，尽量选择高强度的模板，从而确保模板的安全稳定性的，起到了良好的支撑作用。

（2）在进行现浇剪力墙结构大模板安装施工时，必须充分做好施工前期的管理工作，并对模板的支设位置进行认真详细的测量，避免出现误差，影响后续的施工作业。

（3）通常情况下，为了保证工程施工的正常进行，施工人员都会将钢筋捆扎在一起，并对预埋件进行合理的安装。当所有的准备工作完成以后，施工现场管理人员会对每一个施工环节进行严格的质量验收工作，有效的防止了安全隐患的发生，充分保障了施工人员的生命安全。还从一定程度上，避免了二次再施工，减少了资源的过度浪费，为本工程项目节省了一定的施工成本。

（4）施工单位在对现浇剪力墙结构大模板工程进行施工时，必须加强对施工质量的技术管理控制，加大对施工全过程的监管力度，尤其是模板拼接处质量，确保其与混凝土结构紧密的贴合在一起，避免混凝土在浇筑施工时，发生漏浆等质量问题。

（5）为了保证模板安装的施工质量，施工人员应该提前将模板表面的杂物进行清理，确保模板表面的平整性。之后，施工人员要在板面涂抹适量的隔离剂，直到其凝固风干后，才可以继续下一道施工工序。

1.2作业机具

在任何一项建筑工程施工中，由于部分工程项目存在一定的复杂性，大大加大了施工难度，而大多数施工单位为了提高工程施工质量，促使工程施工的正常进行，一般都会采用先进的施工机械设备来完成。因此，施工单位必须充分做好施工机械设备日常检修维护工作，在每次使用前，要对其进行全面的调试检测，一旦发现故障问题，就要及时进行检查维修，避免机械设备在实际操作过程中，出现失效的情况，延误工期进度。

2、框架剪力墙结构的模板施工工艺

2.1外板内模安装大模板

（1）工艺流程：准备工作、安装、侧模板、安装外墙模板、安装另、侧模板、固定模板上口、预检。

（2）安装时应该先安装水平方向的墙，然后再安装垂直方向的墙，施工中要注意模板的正反面、还有模板的编号，按照安装顺序将其进行放置在指定位置的附近，在调整模板位置时可以采用撬棍对其进行适当调整。校正标高时要用拖线板对其进行适当的调试，这样才能在垂直方向和水平方向上达到相关的施工标准。

（3）施工人员在进行合模施工时，应该事先对钢筋及相关预埋件质量进行严格的把关，确保其无任何质量问题，以免造成后期施工的麻烦，与此同时，要及时将模板表面处的杂质进行清理，从而确保模板工程施工质量不会受到其他因素的影响。

（4）当模板安装完成以后，施工人员需要对其进行最后的质量验收工作，并着重注意模板与墙面之间的拼接质量，确保其紧密贴合在一起，避免出现漏浆等现象，从而促使混凝土浇筑施工的连续性。

2.2外砖内模结构安装大模板：

2.2.1工艺流程：外墙砌砖、安装正、反号大模板、安装角模、预检。工艺措施：（1）外墙砌砖：先砌外墙砖，在内外墙连接处留出组合柱搓及拉结筋。（2）安装正、反大模板，其力一法与外板内模结构相同。（3）在内外墙交接处安装角模，外墙加竖向厚木板及横向加固带，通过与内墙钢模拉结，增加砖墙刚度。

2.2.2全现浇结构安装大模板

（1）工艺流程。准备工作、搭设外架子、安内墙横向模板、安内墙纵向模板、安堵头模板、安外墙内侧模板、安外墙外侧模板、预检。

（2）下一层外墙硅强度达到以上，搭设平台架子。要确保模板原材料的强度、刚度以及稳定性能能够满足施工设计要求。

2.3拆除大模板

（1）在常温条件下，墙体混凝土必须达到，冬期施工外板内模、外砖内模结构，混凝土强度应达到，全现浇结构外墙混凝土强度在才准拆模，拆模应以同条件养护试块抗压强度为准。

（2）拆除模板的顺序与安装模板的顺序正好相反，首先拆下纵墙穿墙螺栓，在松开地脚螺栓，使模板与墙体脱开。拆除模板时应保证不晃动混凝土墙体，尤其是拆门窗洞口模板时不能用大锤砸模板。

3、框架剪力墙工程的模板施工控制要点

3.1在施工安装的过程中要通过各种方式和方法保证模板原来的强度能够满足材料控制与应用的要求，对材料的刚度以及相关的稳定性进行全而控制，并且要在墙体上做好墙身线，门窗洞口等相关工作，避免施工完成时候受到其他因素的影响而出现反复施工的要求。

3.2在施工中，墙身钢筋在绑扎完毕之后，要对水电箱盒以及各种预埋件和没窗洞口预埋进行合理的设置和控制，并且要检查保护层厚度能否满足施工设计要求，在各方面工程都施工完毕之后在进行工程验收手续的办理。

3.3模板安装完成之后，首先要检查角模与墙模、模板与楼板、楼梯间和墙而间隙之间是否存在裂缝和其他隐患，这是为了防止日后工程施工中出现跑浆和漏浆现象的主要手段。同时也要在工作中检查每个墙上口是否做到垂直和平行的要求，使得其能够力一便混凝土的浇筑。

4.结束语

综上所述，可以得知，在现浇框架剪力墙结构的施工中，大模板安装技术与拆除工艺在现代建筑工程施工中的应用越来越广泛，并得到了十分理想的施工效果，大大提高了建筑工程的施工质量。但是，在实际施工过程中，仍旧存在着很多的不足之处，施工企业更应该加强做好施工期间的质量控制工作，制定规范的操作流程，确保各项施工环节有条不紊的进行，采取更多高效的施工技术，进一步提高我国建筑施工技术水平，从而促进建筑行业更加蓬勃壮大的发展。

参考文献：

[1] 庞苇洋，李新新.  现浇剪力墙结构大模板安装与拆除技术[J]. 技术与市场. 2011（08）

[2] 周景崧.  浅谈全现浇剪力墙结构清水模板工程质量技术[J]. 商业文化（学术版）. 2009（09）

既有框架剪力墙隔震性能研究 篇4

我国地震频繁,是地震多发国家也是震灾大国,地震灾害对建筑物的损害都是巨大的,为此我国就城市建筑和抗震标准进行了严格规定,但经历了汶川地震后,我们仍然看到大量建筑物倒塌以及各种程度的不可修复的损坏,特别是部分校舍的坍塌,这值得我们深思。如何减轻地震灾害,特别是一些特大、突发性强的地震带来的不可预测的灾害[1]。随着抗震加固理论的不断发展,相关规范的不断颁布,在我国形成了以粘钢加固、粘碳纤维布加固、加大截面法加固、外包钢加固等为代表的抗震加固技术。部分发达地区和一些发达国家积极推广隔震加固技术,从实际应用情况来看,隔震技术不仅改变建筑整体抗震性能,还可以有效的降低建筑成本[2][3]。

以某既有框架剪力墙结构为例,该建筑所在地区由七度抗震设防调整为八度抗震设防,现需对该既有框架剪力墙建筑进行抗震加固。对该建筑拟采用两种加固方案,一种是抗震加固方案,另一种是隔震加固方案即在上部结构和基础之间设置隔震层来降低传入上部结构的能量。

对两种加固方案分别建立数值分析模型,并进行非线性时程有限元分析。对比两种加固方案,在同样地震作用下的动力性能。从理论上对两种加固方案的减震隔震效果进行研究,同时对隔震加固方案中隔震支座的设计参数和布置进行优化。

1 加固处理方案

1.1 原工程概况

该建筑为十层框架剪力墙结构,底层层高5.1m,其余层高3m,建筑总高度32.1m。建筑长为65m,宽28m。该建筑场地原地震基本烈度为7度,现调整为8度,设计基本地震加速度值为0.15g,地震分组为二组,场地类别为Ⅱ类。基础采用钢筋混凝土独立基础,设计使用年限50年。基本分压w0=0.4k N/m2,地面粗糙度B类。原建筑主要构件参数如表1所示,柱网平面布置图如图1所示。

1.2 工程隔震处理方案

对原建筑采用叠层橡胶隔震体系进行基础隔震加固,隔震支座布置在底层柱底部和剪力墙底部。根据计算分析首层柱底轴力结果和叠层橡胶支座产品参数计算分析,本工程选用LRB600铅芯叠层橡胶支座进行隔震加固处理。

在隔震支座布置中,隔震层刚度中心与上部结构的质量中心应基本重合,根据本工程结构特征,隔震支座布置如图2所示。

1.3 工程抗震加固处理方案

用PKPM软件设计一栋八度抗震设防十层框架剪力墙结构,其跨度、层高等各方面均与本实际工程相同。新建十层框架剪力墙结构的主要构件尺寸参数如表2所示。

将原七度抗震设防的建筑采用抗震加固方法加固至新建八度抗震设防建筑水准,就能满足抗震加固要求。具体加固处理方案如下:

柱:采用加大截面法加固。柱截面由450mm×450mm加大到600mm×600mm,由计算确定柱需要增配的钢筋。剪力墙:采用加大截面法加固。剪力墙截面由200mm加大到300mm,由计算确定剪力墙需要增配的钢筋。梁:采用粘贴碳纤布进行加固。由计算确定梁需要增配的钢筋,然后用碳纤维布进行等强代换。板:采用粘贴碳纤布进行加固。由计算确定板需要增配的钢筋,然后用碳纤维布进行等强代换。

2 计算模型及地震波选取

2.1 有限元计算模型

采用有限元程序SAP2000对抗震加固结构和隔震加固结构进行模型建立和动力分析。模型中梁、柱采用杆单元模拟,楼板采用膜单元模拟,建筑结构抗震设计基础采用6个方向支点约束。隔震支座采用Link单元中Rubber Isolator隔震单元,考虑X、Y两个方向的非线性变形,按照等效刚度和等效阻尼确定支座水平方向的平动刚度。结构动力时程分析中,对于多遇地震,支座构件为线性,采用积分法;对于罕遇地震,隔震支座为非线性,采用SAP2000中的FNA法进行积分。抗震加固结构和隔震加固结构有限元计算模型简图分别如图3、图4所示。

2.2 地震波选取

本文中选取三组地震波:Elcentro波,加速度峰值341.7gal,持时20s;Tangshan波,加速度峰值55.49gal,持时20s;Lanzhou波,加速度峰值196.2gal,持时20s。

3 数值模拟结果

3.1 模态分析

利用Ritz向量法分别对抗震加固结构和隔震加固结构进行动力分析,分别求出前12阶的阵型和周期,比较前三阶周期如表3所示,多遇地震下隔震加固结构周期是抗震加固结构周期的2倍多,可以有效避开场地卓越周期,隔震层在罕遇地震时,变形增大,刚度减小,结构基本周期将进一步延长,减少传入上部结构的地震能量,从而达到很好的隔震效果[4][5]。

3.2 层间剪力

多遇地震工况下,输入Elcentro波由数值模拟计算得到的结构层间剪力情况见表4。

多遇地震工况下,输入Tangshan波由数值模拟计算得到的结构层间剪力情况见表5。

多遇地震工况下,输入Lanzhou波由数值模拟计算得到的结构层间剪力情况见表6。

3.3 层间位移

多遇地震工况下,输入Elcentro波由数值模拟计算得到的结构层间位移情况见表7。

多遇地震工况下,输入Tangshan波由数值模拟计算得到的结构层间位移情况见表8。

多遇地震工况下,输入Lanzhou波由数值模拟计算得到的结构层间位移情况见表9。

3.4 隔震支座水平位移验算

在罕遇地震作用下,隔震层层位移量,如表10所示。

由表10可知,隔震层最大水平位移203mm,小于0.55D=330mm(D为隔震支座直径,本工程采用隔震支座直径为600mm)及3Tr=285mm(Tr为隔震支座的橡胶层总厚度)中的较小值,可满足隔震支座在罕遇地震作用下的可靠性和稳定性。

3.5 隔震层抗风验算

根据《抗规》12.1.3条,采用隔震的结构风荷载的产生的总水平力不宜超过结构总重力的10%,本结构风荷载的产生的总水平力为1847k N,结构总重力为195000k N。

4 结论

(1)通过模态分析结果可得出,隔震加固结构自振周期明显大于抗震加固结构自振周期。结构基本周期越大,结构能越好地规避建筑场地的卓越周期,减少输入到结构的能量。

(2)分别对抗震加固结构和隔震加固结构分别输入3条地震波,求出结构的层间剪力和层间位移。隔震加固结构的层间剪力和层间位移均小于抗震加固结构的层间剪力和层间位移,说明采用隔震加固能有效地减小地震对结构的不利影响,提高了结构的安全性。

(3)隔震支座在罕遇地震作用下的最大水平位移满足规范要求,能保证其在罕遇地震作用下的可靠性和安全性。

(4)隔震层的抗风验算满足要求。

参考文献

[1]张玲,雷珂娜.高烈度地震区建筑隔震方法设计与分析实例[J].陕西建筑,2015,15(2):9-12.

[2]中国建筑科学研究院.GB 50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[3]周福林.工程结构减震控制[M]北京:地震出版社,1997:1-5.

[4]李中锡,周锡元.规则型隔震房屋的自振特征和地震反应分析方法[J].地震工程与工程振动,2002,22(2):33-41.

框架剪力墙 篇5

(1)分散：剪力墙的布置应考虑地震力分散作用于刚度大致相等的多片剪力墙上，因为如果地震力集中作用到一两片刚度很大的剪力墙上，会造成培体内力很大，截面设计困难，且主要受力剪力墙一旦破坏后，其余较弱剪力墙和框架很难额外负担起该剪力墙传来的很大地震力，以致出现破坏：

(2)均匀：同方向的各片剪力培应比较均匀地布置在建筑平面的各个区段，而不是集中于某一区段内，以防止因楼盖过大的水平变形导致地震力在各框架间的不均匀分配;

(3)周边：剪力墙尽可能沿结构平面的周边布置，以获得结构抗力的最大水平力臂，充分提高整个结构的抗扭转能力;

(4)对称：剪力墙应尽量做到对称布置，如果在平面上难于做到对称布置时，可通过调整剪力墙的长度和厚度，使结构的抗推刚度中心尽量与质量中心相接近，缩小偏心距，以减弱地震时结构的扭转振动;

(5)在一个独立结构单元内，同一方向的各片剪力墙不宜是单肢墙，应多设置一些双肢墙或多肢墙，单个剪力墙构件宜设计成周边有梁柱(或暗梁柱)的带边框剪力墙，纵横向剪力培宜连在一起形成L形，T形，[形，十字形等。以避免同方向所有剪力墙同时在底部屈服而形成不稳定的侧移机构，

(6)一般情况下，剪力墙布置在竖向荷载较大处，平面形状变化处或楼盖水平刚度剧变处、楼梯间、电梯及管道并。纵向剪力墙不宜设置在独立结构单元的两端，以免纵向框架梁和楼板因受到变形约束的区段过长而产生较大的收缩和温度应力;

(7)剪力墙的门窗洞宣上下对齐，形成明确的培肢和连梁，不宜采用错洞墙。剪力墙的布置对结构抗侧刚度有很大影响，剪力墙缘高度不连续，将造成结构刚度突变，故尽量不设转角窗;无法避免时，应在转角处采取增大墙厚、板厚及设暗梁等加强措施，以保证相邻楼层刚度的减弱不宜大于30%：

(8)剪力墙宜设置在墙面不需要开大洞的位置(保证足够的刚度)：剪力墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比不宜大干3。如超过时，应计入楼盖平面内变形的影响;

(9)剪力墙的特点是平面内刚度和承载能力较大，而平面外刚度和承载能力相对很小。因而应尽量避免剪力墙平面外的弯距。楼面梁不宜单侧垂直搁置于一字形剪力墙上，当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应按规范要求采取措施;

(10)结构平面应布置一些短肢剪力墙，形成短肢剪力墙与一般剪力墙共同抵抗水平力的剪力墙体系。

(11)轴压比也是剪力墙设计的一个重要参考指标，当其太小时说明没有充分发挥材料的力学性能，应减少布置一些剪力墙。

框架剪力墙结构建筑施工技术分析 篇6

关键词：框架剪力墙结构；建筑施工；施工技术

前言

现代社会的发展带来建筑材料与结构的革新，在诸多变革的历程中，出现了大批采用框架剪力墙结构的建筑。这些建筑多为中高层，常见下部两层左右的商业街旁门店加上上部住宅功能的格局，它们既满足实用性又较符合经济性原则，见证了这个时代的大趋势。

1 框剪结构的特性

1.1 应用背景

我国最为常用的高层建筑材料为钢筋混凝土。在钢筋混凝土的基本架构下，根据各个项目的具体要求，选择将建筑体型中部较坚固的交通部分加固为剪力墙或将建筑体型周边部分加固为剪力墙，其余部分设置为框架柱梁的框架剪力墙结构体系，是一种灵活适应因地制宜的结构布置方略。可以通过调整框架与剪力墙的位置、比重等来进行结构优化。这样的布局对于建筑使用功能的满足，抗震性能的增强皆是有着重要作用，又能大大节约工程资金的投入，成为受到广泛应用的高层建筑施工技术。

1.2 结构抗震

框架剪力墙中梁和柱通过刚按或铰接来连接，共同抵抗水平与竖向荷载。结构刚度应根据框剪结构中剪力墙很少时所趋向的框架结构形式的设置条件，还应根据框架与剪力墙的比例关系，依照规范要求确定其适用的抗震等级，满足其对应的抗震等级中的各项结构构造要求。

1.3受力特征

框架剪力墙结构在不同剪力的作用下产生弯剪型变形曲线，在增强建筑稳定性，提升施工质量方面有显著的优势。框架剪力墙结构中能够良好承受横向竖向拉力的墙板在有计划地部分替代梁柱的功能时，下部楼层位置，剪力墙部分位移较小，拉动着位移较大的框架部分；上部楼层位置则刚好相反，由框架部分约束着剪力墙部分，增加了负剪力的作用。在剪力墙体系与框架体系受力相互影响的作用下，降低了整体的结构负荷，带来整个建筑内较强的整体性，产生出优于单纯框架或单纯剪力墙结构的抗力，更有效的抵抗各种力，更好的适应复杂多变的外环境。

2 施工准备阶段

2.1 放线测量

放线测量工作对于测量精度的把握，对于工程尺寸的控制至关重要，是施工前的关键准备工作，是决定工程质量的重要保证。由于框架剪力墙结构自身较为灵活的平立面组合布局，带来了大量复杂的基础形式与标高高度，为现场的放线测量工作增加了巨大的任务量。实际施工放线测量中，根据图纸以及具体要求，使用激光经纬仪和全站仪等仪器，严谨测量，反复检查，对于轴线严格控制，保证放线的准确程度。

2.2 现场实验

现场设立的实验室是对工程质量负责的重要环节。样板引路制度这样提前的热身活动有助于了解特定材料与特定工艺的性格，有助于施工人员对后期作业的熟悉，方便在施工现场对于工艺采用具体灵活的调整。实验人员根据具体工艺的图纸、规范、工程量等要求确定实验计划，采用相应的实验方式与实验数量，统筹管理，严格把关。

2.3 搭设脚手架

搭设步骤为先将混凝土基础铺砌平整密实，后是满足尺寸要求的双立杆双排粉刷架体搭设，依次为斜杆立杆、大小横杆，搁栅、剪刀撑，脚手片、挡脚扶手杆，拉结固定、安全网，最后验收检查。

脚手架搭设的原则为安全第一，同时要做到方便使用，成为安全施工的良好保障。固定搭设时位点间的水平线要测好，结构与构件的连接一定要保证紧密牢固，不能悬空挑头出板，同时采取安全网等相应的防护措施。整体性要求是搭设要点，搭设时要尽量交错搭设，相邻立杆不平行，保证三角稳定性。搭设时需分层进行，严格按照尺寸与构造方式，符合相关技术规定，材料要保证满足要求，可适当运用防锈、披缝、粘砂、毛刺、烧口突出等处理方式。

3基础施工

3.1 土方

平整场地后进行开槽线的放线工作，紧接着进行开挖，直至坑底。坑洞要有稳固的放坡，其尺寸满足相应要求，同时用土钉墙加以支护。注意开挖前以及过程中及时处理现场杂物，为保护槽底，应在基础垫层的施工前再进行清槽施工。

3.2 防水

依据制定好的地下室外墙抗渗等级施工，对防水薄弱环节应采取刚柔相接，多道设防做防水。施工重点处理施工缝、后浇带等位置，有止水带、遇水膨胀止条、止水钢板等做法。

防水卷材施工前应有平整无开裂的基层，在彩色粉袋弹好的铺贴边线上剪裁，用防水胶浆粘贴，随后压实排气。卷材间要有一定的搭接，铺至高处时要有一定宽度的上翻卷起。聚氨酯防水涂膜是增强薄弱部位防水抗渗性能的最后一道软性保障，它均匀涂刷于事先排好气的玻璃丝布。施工时注意不要随意踩踏，可以用后退法分片区逐区施工。

4主体施工

框架剪力墙结构的主体部分是使用者接触最多的部分，也是地震等安全事故直接作用于人们的部分，具有建筑安全、适用、美观、经济的丰富意义。下文就模板、钢筋、混凝土工程分别阐述。

4.1 模板工程

模板主要是墙体模板，是工人师傅施工的得力助手。模板的均匀、牢固，及其施工中的精准程度都有很高的要求，要支模方式，合理选取确保放线准确、位置合理、固定牢固。在施工同时需要对其采取一定的保护措施，如垫衬海绵等物。

4.2 钢筋工程

钢筋是建筑的骨架，钢筋的质量决定着建筑的质量，进场的钢筋要保证质量通过、下料合理、充分利用原料。合理选用钢筋的焊接技术、施工步骤，同时要确保按图施工，以及精准放线，这些都是钢筋工程施工的重点。

4.3 混凝土工程

混凝土是建筑的血肉，是钢筋的维护部分，也是一定荷载的支持部分，混凝土的选料、搅拌、浇筑、养护等环节都应严格控制。选料要控制好配合比例，进行充分搅拌，一次性、分层浇筑，并采取保温、洒水等措施合理养护。

5控制工程质量

做好施工的质量控制需要注意在施工的各个阶段注意严格把控。在施工前期进行图纸校对、会审，施工过程中注意重点节点的处理，施工进行时与结束后反复核对，发现问题及时调整。

6结语

我国相关技术在大量实践中总结经验，已经具有较为经济、高效和成熟的做法与规定。本文结合笔者经验，对从施工准备阶段到基础工程施工、主体工程施工以及施工质量控制等阶段的相应内容具体分析。围绕框架剪力墙的结构技术做以重点阐述，以供同行参考借鉴，以期节约施工成本，提高建筑工程质量。

参考文献：

[l]尹顺利，《多层建筑框架剪力墙结构施工技术分析》，神州，2013/26.

[2]吴德兵，《对建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术的分析》，中外建筑，2014/01.

[3]高景峰，《多谈建筑工程框架剪力墙结构工程施工技术》，黑龙江科技信息，2014/06.

[4]孙志涛，《浅谈框架剪力墙结构钢筋施工技术实践》，黑龙江科技信息，2013/12.

[5]史先念，王红，《关于框架_剪力墙结构建筑的抗震分析和优化》，中华建设，2008/12.

[6]孙国峰，《刍议框架剪力墙结构技术在建筑工程中的应用》，黑龙江科技信息，2014/08.

框架剪力墙结构设计探讨 篇7

框架-剪力墙结构由框架和剪力墙两种不同的抗侧力结构组成, 由于剪力墙的抗侧刚度比框架的抗侧刚度大得多, 故它们的协同作用既可以提供整体结构较大的抗侧力, 也利用了框架结构可以提供较大空间的优越性。这种结构体系整体性好、刚度大、侧向变形小、抗震性能好, 易于满足高层结构中现行规范的限定值要求, 因而得到了广泛应用。

1 简化方法

框剪结构是在框架结构中设置一定数量的剪力墙而形成的双重结构体系。从受力及变形特点来分析, 在水平荷载作用下, 单独的剪力墙变形曲线为弯曲型, 其水平侧移主要取决于所受弯矩的大小, 剪力墙侧移越往上增加越快;而单独的框架变形曲线为剪切型, 其水平侧移与各楼层的剪力有关, 越往上侧移增加越慢。组成框架-剪力墙结构后, 通过各层刚性楼板的联系, 使框架和剪力墙协同工作, 两者变形一致, 共同承担水平荷载, 将两种不同变形特征的构件组成一种弯剪型变形的结构。在水平荷载作用下, 这种变形的协调使得两者之间产生相互作用力。框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例, 是随着楼层所处高度而变化。在下部楼层, 因为剪力墙位移小, 它限制了框架变形, 使剪力墙承担了大部分的剪力, 两者之间产生压力, 使框架的层间侧移减小;在上部几层, 剪力墙位移越来越大, 而框架的位移逐渐变小, 两者之间产生拉力, 即框架除了要承担原有的剪力外, 还要承担拉回剪力墙变形的附加剪力。

框剪结构是一个复杂的组合结构, 在仅考虑结构的水平作用时, 可作如下假定:

(1) 认为框架、剪力墙在其自身平面内的刚度很大, 而在其平面外的刚度相对来讲又极小, 故可忽略其平面外的刚度。这样, 就可将纵横向的框架与剪力墙分别考虑, 化空间结构为平面结构来处理。

(2) 认为各楼层在其自身平面内的刚度为无穷大, 在水平荷载作用下, 各平面抗侧力结构之间通过楼层联系而协同工作, 因此, 同一楼层处所有框架和剪力墙的水平位移均相等, 楼层只发生刚体运动而不产生变形, 这样整个结构的水平荷载就可按框架与剪力墙的等效刚度进行分配, 然后可分别进行变形和内力的计算。

(3) 水平地震作用由框架和剪力墙共同承担, 因而整个结构可划分为若干个平面结构, 共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载, 垂直于该方向的结构不参加受力。

(4) 侧向力的合力通过结构的抗侧刚度中心, 即结构的平面没有整体扭转。

基于上述基本假定, 可以将同一结构的所有框架和剪力墙合并为总框架和总剪力墙, 在总框架与总剪力墙之间用无轴向变形连梁连接。根据连梁的不同连接形式, 可将实际结构简化为刚接体系和铰接体系。采用杆模型分析时, 这两种体系在水平荷载作用下的整体反应区别不是很大。对于动力学分析, 还需作进一步考虑。在实际工程应用中, 仅考虑水平地震作用时, 对于框剪这类抗侧力结构的整体动力特性分析, 一般应将杆模型进一步简化为弯剪型层间模型进行处理。相对于剪切型层间模型, 弯剪型模型考虑了相邻层弯曲的影响, 与实际状况更为吻合。简化为弯剪型层间模型的关键在于楼层层间刚度和侧移刚度矩阵的推导, 可以采用结构动力分析的凝聚方法和柔度法。

在对原结构进行简化时, 要时刻控制好结构的质量分布及各质点的运动加速度, 首先要充分了解结构的动力特性, 其次要模拟有代表性的地震地面运动情况。要合理地简化为一维模型, 关键是如何确定一维模型的质量和刚度分布。

(1) 等效质量及分布相对比较容易确定。

对于一维杆系模型来讲, 根据框剪结构的具体情况, 原结构可等效为由若干段等截面杆组成的杆件系统, 而每段杆的线密度可以根据原结构沿高度方向的质量分布来确定。

(2) 等效刚度及分布由于影响刚度的因素较多, 确定起来也相对困难得多。

对一维杆系模型是要确定每段杆的截面惯性矩。由于刚度直接影响结构的位移, 所以, 目前确定等效刚度所采用的常用方法是“顶层位移法”。

2 算例

本次计算选用的是1幢12层的框架-剪力墙结构, 主要承重部件是3排4列共计12根立柱、每层的15根梁和2榀剪力墙。2层至11层结构形式相同, 底层和顶层的层高不同于中间各层。楼顶标高39.5 m, 底层层高为6.0 m, 2层至11层层高均为3.0 m, 12层层高为3.5 m。底层立柱截面采用500 mm×500 mm, 其余各层采用450 mm×450 mm。梁截面采用统一形式, 为200 mm×300 mm。剪力墙厚度取250 mm, 楼板厚度取100 mm。整个模型采用同一种混凝土材料, 弹性模量EX=3.0×1010Pa, 泊松比为0.2, 密度为2 500 kg/m3。通过分析, 得到自振频率和顶层位移, 运用简化分析方法得出简化模型的自振频率和顶层位移。

表1给出了框剪结构采用ANSYS分析的三维实体模型与一维杆系模型的自振频率比较, 表2给出了三维实体模型与一维简化模型在单位加速度所产生的惯性体积力作用下的顶层位移。

通过上述结果的比较不难看出, 三维模型与一维模型的整体自振频率是非常接近的, 而且实体模型的顶层位移与简化模型的顶层位移也非常接近。这也进一步说明, 采取适当的简化方法, 将空间结构简化为某方向上的一维结构是可行的。对框剪结构的一维简化模型施加相应反应谱激励得出简化模型的反应谱响应, 简化模型的基底剪力和顶部位移如表3所示。根据等效地震荷载, 计算出在等效地震作用下, 实体结构顶部位移和基底剪力如表4所示。

框架-剪力墙结构抗震设计分析 篇8

随着社会的发展, 框架与剪力墙结构体系在高层建筑中越来越被广泛采用。而在同一结构中同时使用框架和剪力墙两种结构体系, 把两者结合起来共同承受竖向和水平荷载, 不仅大大减少了结构本身的侧移, 而且有效提高了结构的抗震能力。研究结果表明地震作用下, 框-剪结构中的剪力墙, 几乎承担了总水平地震作用的80%以上, 所有框架所承担的水平地震作用之和不到总值的20%, 由此看出框剪结构中的剪力墙在抗震方面起着主导作用, 如何合理地确定框架-剪力墙结构中的剪力墙的布置和数量问题一直是国内外学者研究的课题, 其设置的位置和多少直接影响到了结构的抗震性能和经济效益。

1 工程概况

某商务办公楼, 工程主楼地下一层, 地上十层, 局部为七层, 总建面积为40600m2, 其中地下建筑面积为5400m2, 地上建筑面积为35200m2, 建筑基底面积为3500m2, 建筑高度为41.15m, 总长度81.6m, 宽度56.2m, 室内外高差为0.60m。该项目设计合理使用年限50年。工程结构形式选用框架-剪力墙结构体系, 采用桩基础。商务办公楼抗震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度值为0.15g, 设计地震分组为第一组。建筑结构的安全等级为二级, 建筑抗震设防类别为丙类, 地基基础设计等级为乙级, 建筑桩基设计等级为乙级, 地下室防水等级二级, 剪力墙的抗震等级为二级, 按8度区、一级抗震等级采取抗震构造措施;框架梁柱的抗震等级为三级, 按8度区、二级抗震等级采取抗震构造措施。地下室部分的框架梁、墙柱的抗震等级为三级。该工程主楼一到七层主体为方形建筑, 所有剪力墙沿墙顶通长设置暗梁。其中, 车库地下室外墙顶增设暗梁, 墙水平分布筋在暗梁范围内照设。本工程所有与墙垂直的梁 (梁长L≥4m) 下混凝土墙内未设边缘构件的均设暗柱。地下室外墙水平施工缝留在基础顶300mm处, 缝内设遇水膨胀胶条。

2 工程抗震设计

2.1 基础设计

根据场地的工程地质条件, 设计采用预应力混凝土管桩+柱下独立承台基础。桩基选型依据《预应力混凝土管桩》03SG409中选取, 其制作、运输、施工按国家规范和该图集的要求进行。本工程基坑较深、面积较大, 地下室基础底板与混凝土外墙一次整体浇筑至底板面以上300mm, 并按要求设置水平施工缝。工程±0.000及以下均采用掺加SY-G型高性能膨胀抗裂剂的补偿收缩混凝土, 其限制膨胀率及各项指标符合《混凝土外加剂应用技术规范》的有关要求。

2.2 主体结构设计

梁截面尺寸设计从250 mm×300mm到400mm×1200mm不等, 柱截面尺寸设计从600mm×600mm～900mm×900mm不等。梁主筋配筋率不小于0.6%, 上部主筋70%沿梁全长贯通, 下部主筋全部直通到柱内或墙内, 箍筋在梁全长上都进行了加密, 梁端配筋设计应确保梁柱节点强剪弱弯的受力特性;框架柱按三级抗震等级采取构造措, 框架柱的轴压比控制在0.85以内, 符合规范要求;柱全部纵向钢筋配筋率不小于1.0%, 间距不大于200mm, 箍筋沿柱全高进行加密, 体积配箍率不小于0.6%, 实现强柱弱梁、强剪弱弯的抗震设计要求, 使柱具有一定延性;剪力墙布置本工程主要集中在电梯、楼梯间。在进行剪力墙的布置时充分考虑了结构抗侧力的薄弱环节, 有效的提高了结构整体的抗侧刚度。

2.3 结构抗震分析

本文采用ANSYS大型通用有限元分析软件对该框架-剪力墙结构进行了有限元建模和整体抗震计算分析。计算模型混凝土的弹性模量Ec=3.0×104N/mm2, 泊松比μc=0.2, 密度γc=2250kg/m3。钢筋的弹性模量Ec=2.0×105N/mm2, 泊松比μs=0.25, 密度γs=7800kg/m3。本文ANSYS有限元分析模型中钢筋与混凝土采用分离式模型, 混凝土单元采用八节点实体单元 (SOLID65) , 混凝土结构中的钢筋采用杆单元 (LINK8) , 钢筋与混凝土之间的粘结采用非线性弹簧单元 (COMBIN39) 。计算结果如下:

2.3.1 结构周期与基底剪力

在地震作用下该框架-剪力墙结构的前六阶振型周期分别为1.40s、1.38s、1.23s、0.47s、0.43s、0.41s。X方向前六阶振型作用下的基底剪力分别为:7201kN、8470kN、3070kN、259kN、3130kN、3131kN;Y方向前六阶振型作用下的基底剪力分别为:4875kN、9643kN、3909kN、7.85kN、52.37kN、5.03kN。

从计算结果可以看出, 结构以X向平动为主的第一自振周期为1.40s, 以扭转为主的第一自振周期为0.43s, 其比值为0.33小于0.85, 结构抗扭刚度满足规范要求。分析各振型计算结果, 各振型在地震总反应中的贡献随着其频率的增加迅速减小, 频率低的前三个振型控制了结构的最大地震反应。

2.3.2 结构变形分析

地震作用下该框架-剪力墙结构层间位移角X、Y方向最大值分别为1/938和1/879, 楼层层间最大层间位移X、Y方向分别为36.2mm和34.1mm, 符合规范要求。

2.3.3 剪力墙设置分析

本工程在进行设计施工时, 充分考虑了框架-剪力墙结构的优点, 将两者巧妙结合起来, 剪力墙设置应满足:剪力墙应设置在竖向荷载较大处;剪力墙应设置在平面形状变化处或楼盖水平刚度剧变处;剪力墙应设置在楼梯间、电梯间以及楼板较大洞口的两侧;纵、横剪力墙最好能连接成T形、L形和口字形。

通过对该框架-剪力墙结构抗震分析, 计算结果数据表明框架-剪力墙结构在水平力作用下, 水平位移由层间位移角来控制, 而不是由顶点水平位移来控制, 最大层间位移一般发生在建筑物的中部范围内。地震作用下, 框架-剪力墙结构体系中剪力墙承担了大部分的水平力, 充分体现了框架-剪力墙结构中剪力墙抗震的优势, 也说明剪力墙在整个结构的抗震中起着非常重要的作用。

3 结语

框架-剪力墙结构中, 框架与剪力墙起到了很好的互补的作用, 对于抗震要求较高的地区是一种非常合适的结构形式。框架-剪力墙结构设计的合理与否, 会直接影响到建筑物的安全使用与技术经济指标的高低。本文结合实例工程, 遵循“均匀、分散、对称、周边”的原则, 对剪力墙数目进行了合理的确定, 计算结果和实际工程建设验证了该工程抗震设计的的合理和可行性, 实现了较好的社会经济效益。

参考文献

[1]梁启智, 冯建平, 王中慧.高层建筑框架-剪力墙结构设计实例[M].广州:华南理工大学出版社, 1992.

[2]中华人民共和国国家标准, 建筑抗震设计规范 (GB50011-2001) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.

浅析框架剪力墙结构设计技巧 篇9

1 简化方法

框剪结构是在框架结构中设置一定数量的剪力墙而形成的双重结构体系。从受力及变形特点来分析,水平荷载作用下,单独的剪力墙变形曲线为弯曲型,其水平侧移主要取决于所受弯矩的大小,剪力墙侧移越往上增加越快;而单独的框架变形曲线为剪切型,其水平侧移跟各楼层剪力有关,越往上侧移增加越慢。组成框架—剪力墙结构后,通过各层刚性楼板的联系,使框架和剪力墙协同工作,两者变形一致,共同承担水平荷载,将两种不同变形特征的构件组成一种弯剪型变形的结构。在水平荷载作用下,这种变形的协调使得两者之间产生相互作用力。框架剪力墙之间楼层剪力的分配比例是随楼层所处高度而变化。在下部楼层,因为剪力墙位移小,它限制框架变形,使剪力墙承担了大部分剪力,两者之间产生压力,使框架的层间侧移减小:在上部几层,剪力墙位移越来越大,而框架的位移逐渐变小,两者之间产生拉力,即框架除了要承担原有的那部分剪力外,还要承担拉回剪力墙变形的附加剪力。

框剪结构是一个复杂的组合结构[3],在仅考虑结构的水平作用时可作如下假定:

1)认为框架、剪力墙在其自身平面内的刚度很大而在其平面外的刚度相对来说又极小,故可忽略其平面外的刚度。这样,就可把纵横向的框架与剪力墙分别考虑,化空间结构为平面结构来处理。

2)认为各楼层在其自身平面内的刚度为无穷大,在水平荷载作用下,各平面抗侧力结构之间通过楼层联系而协同工作,因此同一楼层处所有框架和剪力墙的水平位移均相等:楼层只发生刚体运动而不产生变形,这样整个结构的水平荷载就可按框架与剪力墙的等效刚度进行分配,然后即可分别进行变形和内力的计算。

3)水平地震作用由框架和剪力墙共同承担,因而整个结构可划分为若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载,垂直于该方向的结构不参加受力。

4)侧向力的合力通过结构的抗侧刚度中心,即结构的平面没有整体扭转。基于上述基本假定,可以把同一结构的所有框架和剪力墙合并为总框架和总剪力墙,在总框架和总剪力墙之间用无轴向变形连梁连接。根据连梁的不同连接形式,可将实际结构简化为刚接体系和铰接体系。采用杆模型分析时,这两种体系在水平荷载作用下的整体反应区别不是很大。对于动力学分析,还需作进一步考虑。在实际工程应用中仅考虑水平地震作用时,对于框剪这类抗侧力结构的整体动力特性分析,一般应将杆模型进一步简化为弯剪型层间模型进行处理。相对于剪切型层间模型,弯剪型模型考虑了相邻层弯曲的影响,与实际状况更为吻合。简化为弯剪型层间模型的关键在于楼层层间刚度和侧移刚度矩阵的推导,可以使用结构动力分析的凝聚方法和柔度法。

在对原结构进行简化时,要时刻控制好结构的质量分布及各质点的运动加速度,首先要充分了解结构的动力特性;其次要模拟有代表性的地震地面运动情况。要合理地简化为一维模型,关键是如何确定一维模型的质量和刚度分布。

1)等效质量及分布:相对比较容易确定。对于一维杆系模型来说,根据框剪结构的具体情况,原结构可等效为由若干段等截面杆组成的杆件系统,而每段杆的线密度可以根据原结构沿高度方向的质量分布来确定。

2)等效刚度及分布:由于影响刚度的因素较多,确定起来也相对困难得多。对一维杆系模型是要确定每段杆的截面惯性矩。由于刚度直接影响结构的位移,所以目前确定等效刚度所采用的常用方法是“顶层位移法”。

2 算例

本次计算选用的是一幢12层的框架—剪力墙结构,主要承重部件是3排4列共计12根立柱、每层的15根梁和2榀剪力墙。2层～11层结构形式相同,底层和顶层的层高不同于中间各层。楼顶标高39.5m,底层层高为6.0m,2层～11层层高均为3.0m,12层层高为3.5m。底层立柱截面采用500mm×500mm,其余各层采用450mm×450mm。梁截面采用统一形式200mm×300 mm。剪力墙厚度取250mm。楼板厚度取100mm。整个模型采用同一种混凝土材料,弹性模量Ex=3.0×1010Pa,泊松比为0.2,密度为2500kg/m3。通过分析得到自振频率和顶层位移,运用简化分析方法得出简化模型的自振频率和顶层位移。

表1给出了框剪结构用ANSYS分析的三维实体模型和一维杆系模型自振频率的结果比较,表2给出了三维实体模型和一维简化模型在单位加速度(m/s2)所产生的惯性体积力作用下的顶层位移。

通过上面这些结果的比较不难看出,三维模型和一维模型的整体自振频率是非常接近的,并且实体模型的顶层位移与简化模型的顶层位移也非常的接近。这也就进一步说明,采取适当的简化方法,将空间结构简化为某方向上的一维结构是可行的。对框剪结构的一维简化模型施加相应反应谱激励,得出简化模型的反应谱响应,简化模型的基底剪力和顶部位移如表3所示。

根据等效地震荷载,计算出在等效地震作用下,实体结构顶部位移和基底剪力如表4所示。

由上述结果的比较可以看出,简化模型与实体结构的分析结果虽然有一定的误差,但是各种情况均误差较小,说明用一维杆系模型来模拟原结构的地震作用是合理而有效的。

摘要：利用ANSYS软件对框架-剪力墙结构进行了整体结构动力分析,得到了框架-剪力墙的振型、周期等自振特性,通过这些动力特征,进而了解了该类型结构的刚度分布情况,根据刚度分布情况进行了结构简化分析。

关键词：框架-剪力墙,抗侧刚度,简化模型

参考文献

【1】黄本才.高层建筑结构力学分析[M].北京:中国建筑工业出版社,1990.

【2】包世华,方鄂华.高层建筑结构设计(第2版)[M].北京:清华大学出版社,1990.

【3】梁启智.高层建筑结构分析与计算[M].广州:华南理工大学出版社,1992.

框架-剪力墙结构的经济合理设计 篇10

(1)框架-剪力墙结构中剪力墙数量的合理确定。在设计中既要满足位移限值的要求，又要充分发挥框剪结构中各抗侧力构件的作用，做到安全、经济合理。剪力墙合理数量的确定原则是：在满足规范规定的位移限值条件的前提下，剪力墙数量应尽量减少，但应满足在基本振型地震作用下，剪力墙部分承受的地震倾覆力拒大于结构总地震倾覆力拒的50%。同时，规范规定框架部分承担的剪力至少为底部总剪力的20%、或各层框架承担的地震总剪力中最大值的1.5倍(取二者的较小值)。这样，框-剪结构就设计成双重抗侧力体系，实现抗震设计的多道设防，其抗震性能比较好，且经济合理。确定剪力墙数量之后，还应验算结构的自振周期T，使结构的自振周期避开场地的卓越周期。

(2)平面布置。在平面布置中，尽量使刚度中心与荷载合力中心重合或尽量靠近，减少地震作用下的扭转。扭转对结构的危害很大，为了提高结构单元抗扭转的能力，剪力墙尽量靠周边设置;单片墙肢长度不宜过长，以免受力过分集中;纵、横剪力墙宜组成L形、T形、[形等。另外，在设计中要满足规范中剪力墙的间距限值，以防止楼板在自身平面内变形过大。

(3)竖向布置。竖向刚度是否均匀，也主要涉及剪力墙的布置。在设计顶层要求抽墙、柱形成大空间的框-剪结构时，要加大其设计内力，加大它们的承载力，提高配筋等加强措施。

(4)填充墙布置。在平面和竖向布置中，填充墙刚度对框剪结构的总体影响是不能忽略的。其布置也应本着均匀、对称的原则进行。

2 框架-剪力墙结构经济合理设计的措施

(1)剪力墙结构设计措施。 (1) 将剪力墙做成四周有梁柱的带边框墙。边框应具有足够的斜截面受剪承载力，以承担因墙身通裂对边框梁柱引起的附加剪力。 (2) 控制每肢墙的高宽比。必要时可设结构洞口或结构竖缝使变成双肢墙或多肢墙，可控制裂缝和屈服部位出现在结构竖缝和洞口连梁处，形成耗能机构，同时使原剪力墙一分为二，刚度降低，避免发生剪切破坏和底部墙体过早屈服。 (3) 对剪力墙的刚性连梁的组成和构造采取一定措施。措施之一是在1/2梁高的中性面上留一水平通缝，在缝的上、下两侧各埋置钢板，钢板上开有椭圆形螺栓孔，用高强螺栓把两钢板连结。在竖载、风载和小震下，高强螺栓把水平通缝分开的两部分连梁连结成整体工作，使连梁具有一定的“刚性”。

(2)框架结构设计措施。 (1) 加强框架的角柱。角柱是连结纵横框架的枢纽，要增加框架的空间整体性，就要加强角柱的抗剪性能。 (2) 沿周圈框架平面按K形支撑和X形支撑布置一定数量的钢筋砼抗剪墙板或配筋砌块抗剪墙板，能有效克服框架的剪力滞后现象，显著提高框架的整体性和抗推刚度，减少结构的整体侧移，特别有利于减小层间侧移。但这种结构的延性较差，因此，可以在墙板上开十字形结构竖缝使之出现薄弱部位，形成延性耗能墙板。 (3) 设置偏交斜撑等赘余杆件，用弯曲耗能代替轴变耗能。

(3)整体结构的匹配。 (1) 实行机构控制，实现总体屈服机制。在结构的特定位置设置一定数量的人工塑性铰，对塑性铰发生的区域、顺序及塑性程度进行控制，使得结构在强震时能形成最佳耗能机构。 (2) 使结构的刚度和承载力相匹配。要根据建筑的重要性、装修等级和设防烈度来综合这一对矛盾，以确定出结构的侧移限值，从而定出抗震墙的数量、厚度，做到既安全又经济。 (3) 使结构的刚度和延性相匹配。

3 框剪结构设计中应注意的问题

(1)嵌固层位置选位。嵌固层位置对结构计算模型有直接的影响，它是结构计算的关键环节之一。地下室结构刚度情况决定了嵌固层的位置。要分析地下室与首层的刚度差别情况：若首层刚度小于地下室刚度的50%时，可取±0.00作为计算嵌固层位置;若首层刚度与地下室刚度差别不明显时，计算嵌固层位置要向下移一层考虑甚至移基础顶面。在嵌固位置其楼板也要有足够的刚度，因而设计中往往将嵌固位置的楼板厚度加厚。

(2)连梁高度计算。连梁的高度，一般是从洞顶算到上一层洞底或从洞顶算至楼板标高。对门洞而言是一样的，但对窗洞口，若自洞顶算至上层洞底，有时连梁的高度太高，高跨比不合理，在计算中往往出现算不下来的情况。对这种情况，笔者建议连梁高度可统一算至楼板结构面，窗台下剩余部分可用轻质材料填充，这样一方面可方便计算，又可方便施工。

(3)计算结果调整。框架是框-剪结构的第二道抗震防线，应提高其设计地震作用，增加安全储备，设计时应按规范规定进行相应调整。

(4)基础计算。采用箱基或筏基的框-剪结构，由于框剪结构剪力墙数目相对较少、间距较大，框架跨度较大，为节约基础板厚度，常常结合地下室使用功能，部分墙体采用钢筋混凝土墙，划小基础板单元。这种增设的钢筋混凝土墙体实际上是支承在主跨墙体上的倒深梁，设计中要按深梁进行分析和采取构造措施，若仅按墙体分析和采取构造措施可能是不安全的。

(5)构造措施。抗震设防的一个重要手段是靠采取构造措施来实现的，设计中对构件的构造措施要严格按规范要求采取构造措施。另一方面设计中要运用概念设计的思想来采取措施，对一些薄弱环节进行加强，主要包括剪力墙边缘构件的设置问题、填充墙刚度对框架的影响及小墙肢等问题。

结语

总之，框架-剪力墙结构综合了框架结构布置灵活、延性好和剪力墙结构刚度大、承载力大的优点，能满足现代建筑不同功能组合的需要，是一种适应面很广的结构体系。对此应按照经济合理的设计原则，采取积极有效的措施，科学处理其工程技术问题，在保证安全的情况下，改善其抗震性能，尽可能减少材料消耗，降低工程造价。

摘要：本文总结了框架-剪力墙结构经济合理设计的基本原则, 提出了相应的经济合理设计技术措施, 并讨论了设计中应注意的问题。

框架剪力墙结构建筑施工技术初探 篇11

摘要：框架剪力墙结构是当前建筑工程中应用十分广泛的一项技术，其施工质量对保障建筑工程的安全性有很大作用。本文介绍了其施工技术要点，并以实际工程为例探讨了施工中的难点技术。

关键词：框架剪力墙；钢筋；模板

一、框架剪力墙结构建筑施工技术

（一）钢筋工程

在框架剪力墙结构中，钢筋作业被认为是重中之重，这项作业在工作进行中用到的钢筋原料很多，不管是型号还是外形千变万化，在加工和绑扎中出现偏差的情形很多，这对整个建筑的品质有很大影响，所以为了保证质量，要按照下面的要求进行施工作业。按要求严格控制钢筋的规格、数量、等级、间距以及绑扎质量。同时由于剪力墙墙体钢筋一般较细，通常采用绑扎搭接，在浇筑混凝土时钢筋网片容易发生位移，为防止这种现象的发生可在竖向钢筋搭接范围点焊通长水平钢筋，以防振捣混凝土时发生位移。放置足够数量的垫块，保证有足够的保护层厚度。

（二）模板工程

在模板工程施工中，要特别重视一下技术要点：（1）工程外墙模板的外侧模板必须大于内侧模板，大于范围控制在长200到300毫米。这样能够起到保护墙体的作用，能够使得墙体出现脱皮和掉皮的概率降低。（2）要保证内侧模板的牢固性，经检查没有问题后才可以进行模板的浇筑，这样可以保证混凝土浇筑后的形状、大小符合设计要求。（3）对模板浇筑时发生渗漏问题，会影响模板的稳定性，因此，出现问题后可以利用水泥或是砂浆进行填充。（4）在墙体模板吊时，施工人员必须计算好尺寸，这样才能确保模板安装位置的精确性。（5）在混凝土强度必须达到1.0MPa时才可以进行模板拆除，拆模时要小心，保证混凝土不会因模板的拆除而受损。拆除模板的顺序应当与安装时相反即先纵后横。

（三）混凝土工程

剪力墙混凝土质量控制不当就会造成墙体表面粘结、漏浆、烂根、开裂等问题。要想提高剪力墙的质量，必须严格控制混凝土的浇筑。

（1）作业准备：在浇筑混凝土前必须把模板内的垃圾、泥土等杂物和钢筋上的油污清除干净，通过浇水使模板保持湿润。柱子模板的掃除口必须在清除杂物及积水后才可以封闭。

（2）混凝土搅拌：首先要严格控制混凝土的原材料，对原材料进行试验检测，其次以设计好的混凝土配合比为依据对水泥、砂石及各种材料的用量进行控制，搅拌时要保证均匀，避免混凝土发生收缩，减少由于搅拌造成的裂缝。

（3）混凝土运输：在混凝土从搅拌机中卸出之后，必须尽快将其送到浇筑地点。在运输过程中，避免水泥浆流失、混凝土离析、初凝与坍落度变化等问题的发生。

（4）混凝土浇筑：剪力墙浇筑混凝土之前，首先应当在底部均匀浇筑5cm厚和墙体混凝土成分一致的水泥砂浆，禁止用料斗直接灌入模内而是应当采用铁锹入模。浇筑墙体混凝土时必须保持连续，间隔时间必须小于2h，每层浇筑厚度应当控制在60cm左右。振捣棒移动间距不得大于50cm，每一振点的延续时间应当将表面呈现浮浆当做度，要实现上下层混凝土结合成整体，振捣器必须插入到下层混凝土5cm左右出。振捣时要分外留心钢筋密集及洞口部位，避免漏振。

二、框架剪力墙结构建筑施工技术应用

（一）工程概况

本工程为一座综合办公楼工程，2～10层设计有办公室，底层为厨房和餐厅，地下室为制发电机房、配电室等用房。本工程为框架——剪力墙结构，抗震设防烈度为8度，剪力墙抗震等级为一级，框架抗震等级为二级。地基设计为钢筋砼预制桩，采用静压法沉桩，工程桩总数XXX根，基础结构为钢筋砼承台与筏板，基础埋深-6.75m。由于本工程结构长度达105.7m，故分别在⑤一⑥轴、11-12轴间设计有后浇带A和后浇带B。砼设计强度等级为C15～C45。

（二）框架剪力墙结构施工技术难点

1、梁柱节点处柱子加密箍筋质量问题

在梁柱节点处柱子加密箍筋施工中，常见的质量问题是梁柱节点处少放甚至不放柱箍筋。相关规范对梁柱节点处柱子加密箍筋的闭合、末端弯钩长度和角度等构造施工有具体要求，以保证箍筋对梁柱节点混凝土核心区起到有效约束作用。但在施工中，由于节点处梁柱钢筋纵横交叉、分布密集，特别是当中间柱子有四根或更多根梁相连时，通常采用整体沉梁入模，这导致节点区下部箍筋无法绑扎，致使梁柱节点处少放甚至不放柱箍筋，留下严重质量隐患。

本工程为改进梁柱节点处柱子加密箍筋的施工，在节点处四角增加若干6mm或8mm的附加纵向短筋（长度与节点高度相同）。先将柱节点处箍筋按设计图纸间距焊接在纵向短筋上，形成整体骨架（俗称猪笼）；再将整体骨架套入柱纵筋并搁置在楼板模板面上；然后穿梁钢筋并绑扎，或将整体骨架焊在节点处截面高度最大的梁上；最后整体沉梁入模。为防止附加纵向短筋位置因与柱纵筋冲突而造成套箍困难，应将其偏离箍筋角部约5cm。采用该法可很好地保证节点处柱箍筋的间距与数量，实施效果较好。但需要说明的是，焊接时焊点要适可而止，绝不能焊伤箍筋和梁柱钢筋。

2、用对拉钢片代替对拉螺栓

框架剪力墙结构工程的梁、板、柱、墙全部选择定型组合钢模板，顶板支撑选择的规格为100mm×100mm的木方，柱子模板选择传统工具式槽钢柱箍进行加固，当柱宽是1000mm×1000mm的时候，要想避免柱子截面发生挠曲问题，通常会选择对拉螺栓实现加固。柱子底部用木方调整模板模数与层高的尺寸差，将木方制作成框，固定方式采用预埋在楼板上的钢筋，木方与模板使用铁线进行连接。垂直度用Φ8钢筋和紧线器进行调整。但是选择上述方式进行施工的话我们发现很多问题需要解决。一是对拉螺栓的结构不简单，加之由于钢筋使用量大，成本高；二是如果采用对拉螺栓的话，钢模一定要打孔，减少了模板的周转次数。因此，经过综合分析，本工程采用了对拉钢片代替对拉螺栓进行施工的方案。具体方案如下：用-30mm×2.5mm的扁钢制作成钢片夹板，接着将其放置在模板缝中。横向的间距是300mm，纵向的间距是600～900mm，接着将U型模板卡具和模板肋链接好。如此不仅能够提高模板的刚度，还能保证墙体或柱的截面几何尺寸不偏离设计，无需模板打孔施工便捷，使得模板的使用周期更长。

剪力墙结构为了实现清水混凝土墙体效果，本工程选择了全钢整体式大块模板。模板的结构为：面板采用6mm厚的平板，边框还有竖肋均用8号槽钢焊成骨架，竖肋间距约为300mm，构造横肋为-6X80扁钢，间距为600mm，，模板沿配板高度上布置三道背楞，背楞由2[10#槽钢焊成组合截面。内、外墙模板纵向相应设置三排穿墙螺栓，横向间距不大于1200mm。穿墙螺栓采用大头φ32mm，小头φ28mm锥形铸钢、镀锌的部件，对拉钢片水平间距@≤1.2m，大块模板还配有操作平台及调整模板垂直度和堆放时满足安全自稳要求的斜支撑。角模上面必须有钢丝绳或铅丝与吊钩连接，在就位时与剪力墙绑扎牢固，防止倒塌伤人。

3、砼施工缝的留设与处理

柱的水平施工缝留设在基础顶面、楼面和梁底，剪力墙施工缝留设在楼面和板底，地下室外围挡土墙水平施工缝留设在基础梁顶或承台顶以上400mm处；梁板施工缝留置在梁板跨中1/3区段范围内，留成直搓；楼梯施工缝留置在所在楼层休息平台、上跑（去上一层）楼梯踏步及临侧墙宽度范围以内，另一方向为休息平台宽度的1/3处。

在施工缝处浇筑后续砼，须待先浇筑砼强度达到1.2N/mm2时方能进行。地下室挡土墙水平施工逢处要预埋钢板止水带，浇筑砼前应清除已浇筑砼表面的浮浆、松动的石子及软弱砼层，并浇水充分湿润，且应先铺一层与砼同配合比的无石子砂浆，然后浇筑砼，充分振捣，使新旧砼结合牢固。

参考文献：

[1]林兴敏.框架剪力墙结构建筑施工技术的探讨[J].低碳世界，2014年24期.

某框架—剪力墙结构设计优化 篇12

1工程概况

本工程为框架—剪力墙结构,总建筑面积4. 1万m2,地上11层( 不含机房层) ,地下1层。抗震设防烈度7度( 0. 15g) ,所属地震分组第一组,建筑场地类别为Ⅱ类,抗震设防类别为重点设防类,框架抗震等级为二级,剪力墙抗震等级为一级。采用梁板式筏形基础。地下1层建筑层高为4. 2 m,地上1层层高5. 6 m, 2层4. 2 m,3层4. 3 m,设备层2. 2 m,4层4. 1 m,5层以上3. 9 m。

2结构设计优化的基本思路

结构安全性和造价经济性是结构设计的两大基本要求,但二者往往较难做到平衡统一,或偏于不安全,或偏于浪费,或浪费的同时还伴有安全隐患。然而基于方案的结构优化设计往往能够兼顾结构安全性与经济性的要求,结构设计优化的目的是为了消除可能存在的安全隐患,并在满足安全性的前提下节省造价。

本项目结构设计优化从结构安全性复核、建筑做法优化、基础方案优化、构件精细化设计、计算参数复核等方面进行。

3结构设计安全( 质量) 隐患复核

经复核,该结构设计存在如下安全隐患。

3. 1隔墙荷载考虑不足

内隔墙选用TB钢丝网架珍珠岩夹芯板70型,成墙后重量135 kg / m2,计算模型中各层隔墙线荷载输入值均为4 k N/m2,荷载考虑不足,建议按照实际隔墙高度进行线荷载复核调整。

例如首层,梁高0. 65 m,线荷载q = ( 5. 6 - 0. 65) × 0. 135 × 9. 8 = 6. 5 k N / m2。

3. 2悬挑梁安全隐患

3. 3裂缝控制安全隐患

13. 550标高以下( 含13. 550楼面) 混凝土强度等级均为C40,不利于基础及地下室外墙裂缝控制,经复核,基础及地下室外墙混凝土强度等级采用C30即可满足要求。建议梁板、基础及地下室外墙混凝土强度等级调整为C30。

在对结构设计优化过程中,对于原结构设计安全隐患或质量隐患的复核是极其重要的一个方面,结构设计优化是在保证结构安全并消除原设计结构安全隐患的前提下进行的。

4地下室顶板做法优化调整

原设计地下室顶板降板600 mm,回填CL7. 5轻集料混凝土。 按建筑图,地下1层6 ~ 18 /L ~ Y范围为变配电室,给排水管线不能穿越; 地下1层1 ~ 11 /Y ~ P,1 ~ 6 /L ~ Y范围为库房,给排水管线也不宜穿越。除了上述房间之外,其他房间排水管线均可以穿越,建议不降板,附加恒载可由10 k N/m2减值2 k N/m2,地下1层顶梁、板截面和配筋可减小,传至基础的荷载也减小。原设计CL7. 5轻集料混凝土,容重为16 k N / m3,造价较高,建议调整为容重为16 k N/m3的灰土垫层,材料价格降低,经济性好。对建筑做法进行细致推敲,可以降低建筑材料造价; 通过对降板范围的优化,减少了结构荷载,从而不但使结构造价降低,还能提高结构的安全性。

5地基基础方案优化调整

原设计基础采用梁板式筏板基础,地基采用天然地基,持力层为粉质粘土,地基承载力特征值为180 k Pa。基础梁主要截面尺寸为0. 9 mm × ( 1. 3 m ~ 2 m) ,筏板厚度为0. 6 mm,基底标高为- 7. 200,筏板与基础梁底平。

原基础方案的土方开挖及回填量、钢筋用量、混凝土用量、模板用量均偏大,且施工便利性差。

建议的基础方案为: 柱下采用独立基础,剪力墙( 包括挡土墙) 下采用条形基础,独立基础及条形基础厚度0. 9 m ~ 1 m,基础形式为锥形; 其余范围采用防水板,厚度为0. 25 m,防水板与独立基础底平,基础底标高调整至- 6. 200。独立基础及条形基础下采用CFG桩复合地基进行地基处理,其余范围不处理[2]。

按照地质勘察报告提供的设计参数,经核算,当采用400 mm桩径,14. 5 m桩长,3. 5倍桩间距进行地基处理后,CFG桩复合地基承载力为520 k Pa,深度修正后的承载力为540 k Pa,地基土压缩模量的计算按《建筑地基处理技术规范》要求进行计算。 经过优化调整之后,地基承载力及变形均满足规范要求。

优化前后经济指标对比见表1。

基础方案调整之后,基础造价约节省90元/m2( 按全楼建筑面积核算) ,经济性很好,且便于施工。可见,方案性的优化在结构设计优化中的效益是最明显的。

6地下室挡土墙优化调整

7剪力墙设计优化调整

1) 剪力墙厚度、配筋。原设计剪力墙厚度、配筋均偏大,对墙厚进行适当调整,配筋进行精细化设计。在底部加强部位及以上选取有代表性墙体,进行优化前后墙厚和配筋对比,见表2。

2) 边缘构件。边缘构件实配纵筋和箍筋比计算需要和构造要求放大较多,对其纵筋进行精细化设计,纵筋节省比例为20% ~ 35% ,箍筋节省比例为20% ~ 30% 。

3) 连梁高度和配筋。连梁高度过高,跨高比小,且纵筋过大, 不符合抗震概念设计要求,适当减小连梁高度,连梁纵筋配筋由最大抗剪能力对应的弯矩确定,可保证连梁的抗震能力[3],且节省材料,同时还提高了结构的抗震耗能能力,从而具有更高的抗震安全性。

8框架柱和框架梁优化调整

1) 框架柱箍筋。按整体计算参数,框架柱箍筋强度等级为一级钢( HPB235) ,而框架柱实配箍筋采用三级钢( HRB400) ,计算参数与施工图不符,导致框架柱箍筋偏大,不经济。将框架柱箍筋调整为三级钢( HRB400) 重新进行整体计算,对施工图中框架柱箍筋进行调整,箍筋量可节省30% 左右。在对结构进行整体计算时,一个参数取值不当,可能会导致大量的成本增加,进行设计优化时,结构整体计算模型中计算参数的复核非常必要。2) 框架梁宽度和箍筋。原设计框架梁宽度为350 mm,箍筋为四肢。经核算,梁宽均可调整为300 mm,箍筋可调整为两肢箍均可满足要求, 经济性好。

9结语

本项目通过结构设计优化,在解决了安全隐患的同时,节省工程造价约150元/m2,是一个从多维度进行结构设计优化的典型案例。1) 结构设计优化是以满足安全性要求为前提,在结构设计优化中对于消除结构安全隐患更加重视。2) 结构设计优化中, 方案性优化的效益是最明显的,在不降低结构安全度的基础上, 既可以节省较多的工程造价,又可以提高施工便利性或节省工期。在本项目中,地基基础方案优化节省的工程造价占总造价比例的60% 。3) 在结构设计优化中,对结构整体计算模型参数的复核至关重要。如框架柱箍筋计算模型中是HPB235,施工图中是HRB400,一个参数弄错了,就会带来很大的浪费。4) 精细化设计既可以使结构设计更合理,又可以节省工程造价。如地下室外墙一个截面就决定了整个地下室外墙的造价,所以对精细化设计的要求更高。5) 结构设计优化中,吃透建筑条件也非常重要。如地下室顶板建筑做法,通过了解设计意图,减少了覆土范围,并调整了回填材料,不但节约了结构造价,还提高了结构的安全性。 6) 结构设计优化是要让结构满足适度的安全度,盲目增加配筋或截面的情况,不但会提高工程造价,还会因为违背了强柱弱梁、强剪弱弯等抗震概念,造成结构的安全隐患,因此需要进行调整,使设计更加安全、合理、经济。

摘要：结合某框架—剪力墙结构工程实例,以结构设计安全性为前提,介绍了该结构优化设计的基本思路,从地下室、地基基础、挡土墙、剪力墙等方面,阐述了结构优化设计的调整方案,使该结构的设计更加安全、经济、合理。

关键词：剪力墙,框架柱,地基基础,结构设计

参考文献

[1]程懋堃.结构创新思维设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.

[2]闫明礼,张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京:中国水利水电出版社,2006.