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安徽建筑中图分类号：TU973+.31文献标识码：A文章编号：1007-7359（2023）4-0052-04DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.4.0201工程概况本工程位于湖北省武汉市汉阳区汉阳大道与永丰路交叉口，塔楼建筑物地下4层，地上40层，房屋高度135.10m ，属于超A 级高度高层建筑。
本工程1-6层为商用，8-23层、25-40层为住宅，7层、24层为避难层。
结构底部为商用，需大空间满足其使用要求，故在设计时采用转换结构来满足其功能和使用要求[1]。
工程主体结构体系选用钢筋混凝土部分框支剪力墙，转换层设置在第7层楼面。
本文针对部分框支剪力墙结构高位转换进行抗震性能分析。
2结构设计2.1结构设计基本参数本工程主体结构设计工作年限为50年，依据《市城建委关于提高武汉市主城区部分新建建筑工程的抗震设防要求的通知》（武城建规〔2016〕5号文）[2]第二条第1款，标高35.80m （7层楼面结构标高）以下为重点设防类，标高35.80m （7层楼面结构标高）以上为标准设防类。
主体结构抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g ，场地类别取Ⅲ类，设计特征周期为0.45s ，地面粗糙度取C 类，基本风压取0.35kN/m 2，风荷载体型系数为1.40。
2.2结构体系和布置塔楼平面尺寸为35.60m×18.00m ，1层层高为7.45m ，2~5层层高为5.60m ，7层层高为3.50m ，8层以上层高均为2.90m ，转换层平面布置图如图1所示。
图1转换层平面布置图（单位：mm ）根据建筑功能需求，既要满足底层商业大空间的使用需求，又要保证上层住宅的舒适性，本工程采用部分框支剪力墙结构体系，转换层设置在第7层楼面，转换柱采用钢骨混凝土柱，转换梁采用钢骨混凝土梁，转换层以上采用剪力墙结构。
楼面为现浇钢筋混凝土梁板体系，第7层（转换层）楼板厚度不小于250mm ，相邻上下楼层楼板厚度不小于150mm 。
抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点抗震设计是建筑工程领域的一项重要技术，它是为了在地震发生时，减少建筑物的损毁和人员伤亡。
在抗震设计中，结构设计方法是一个关键问题，它直接影响到建筑物的抗震性能。
下面将介绍几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点。
1. 框架结构框架结构是一种常见的建筑结构形式，它采用柱、梁、架等单元按照一定的规则组成的。
在抗震设计中，框架结构通常被用来作为建筑物的主体支撑结构。
框架结构抗震性能好，能够有效减少建筑物在地震中的破坏程度。
然而，框架结构也有它的缺点，比如容易出现局部塌陷、刚度分布不均等问题。
2. 剪力墙结构剪力墙结构是一种相对成熟的抗震性能比较好的结构形式，它能够将建筑物整体刚性提高，从而有效减少建筑物在地震中的受力和破坏程度。
剪力墙结构也是建筑物中比较常见的结构形式。
但是，剪力墙也有它的缺点，比如它会造成非常大的刚度反应，从而影响建筑物的使用效率。
3. 钢结构钢结构是一种较为新颖的结构设计方法，它具有优良的抗震性能，能够有效提高建筑物的抗震性能。
钢结构的另一个优点是制造过程较为简单、容易精确控制尺寸等特点，因此在一些特殊场合中，钢结构也得到了广泛应用。
但是，钢结构也存在着一些缺点，比如它的造价相对一般的混凝土结构来说更高，而且在火灾或小规模爆炸等事故中，钢结构的抗灾能力相对较差。
4. 预应力混凝土结构预应力混凝土结构是一种将混凝土在施工前进行预应力处理，以提高强度和抗震性能的方法。
预应力混凝土结构具有重量轻、刚度高等优点，因此在高层建筑和大型桥梁的建造过程中，得到了广泛应用。
但是，预应力混凝土结构的存在一定的风险，一旦预应力混凝土失效，建筑物的整体安全性将会严重受到威胁。
以上是几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点，当然还有其他的方法，比如悬挂链条结构、网壳结构等，在不同的场合下，也可以被考虑使用。
在进行抗震设计时，需要根据具体情况，选择合适的设计方案，以达到最佳的抗震效果。
抗震设计的框架剪力墙结构设计要点一、引言随着现代建筑的不断发展，抗震设计已成为建筑领域中至关重要的一环。
在地震频发国度，抗震能力是保障建筑安全的前提条件。
框架剪力墙结构作为一种抗震强度相对较高的结构形式，已经广泛应用于建筑领域中。
本文将介绍框架剪力墙结构在抗震设计方面的要点。
二、框架剪力墙结构的特点框架剪力墙结构是指在一栋建筑物中，墙体作为抗震性能承重构件，达到抵抗地震力的目的。
框架剪力墙结构具有以下特点：1. 稳定性好：由于墙体的存在，结构的稳定性得到了很好的保障。
2. 抗震性好：框架剪力墙结构的抗震能力比较强，尤其适用于地震频繁的地区。
3. 带有弹性：框架剪力墙结构在地震后能产生一定的弹性，进而使得建筑物不会倒塌。
4. 经济性强：相对于其他建筑结构形式，框架剪力墙结构较为经济。
5. 施工难度低：在具备墙体的地方，框架剪力墙结构的施工难度比较低。
三、框架剪力墙结构设计要点1. 设计基础框架剪力墙结构在设计基础时，应确保其深度和周长足够，以承受地震所带来的巨大荷载。
此外，设计师还要基于地质条件，选择合适的基础形式和适当的承载力。
2. 墙体布置墙体的布置需要符合建筑物的功能和使用要求。
在设计中，需要根据建筑物的产生的布草荷载和地震荷载，对建筑物墙体的尺寸和数量进行恰当的位置和布距规划。
3. 墙体设计墙体的设计需要从强度、刚度、耐久性等方面进行考虑。
设计师需要结合墙体布置和楼层的结构形式，对墙体建立合理的设计模型。
4. 单元设计框架剪力墙结构中单元的设计为整个建筑物的安全保障。
单元的设计需要遵守规定的相对误差，提高单元的稳定性和韧性，满足设计规范。
5. 设计规范在框架剪力墙结构的设计中，设计师应遵守相应的设计规范，根据地理和建筑物的特点进行施工。
在设计过程中，需要考虑到代码的实用性与可靠性，才能够得到良好的抗震结果。
6. 地震波处理在进行框架剪力墙结构的设计时，需要对地震波的作用进行分析和处理。
在地震波分析中，需要考虑到其在不同的方向上产生的冲击力，并通过相应的数学方法将其转化为工程模型可直接处理的地震作用。
框架―剪力墙结构布置一般原则框架―剪力墙结构体系结构布置除应符合其各自的相关规则外，其框架和剪力墙的布置还应满足下列要求：（1）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) 框架―剪力墙结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散、周边"的原则布置：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，该方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构件,但是，两方向在水平力作用下的位移值应接近.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8 m.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带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要求，否则应考虑楼盖平面变形的影响。
(3）框架―剪力墙结构中的剪力墙，宜设计成周边有梁柱（或暗梁柱）的带边框剪力墙。
纵横向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形、T形及口形等，以增大剪力墙的刚度和抗扭能力.(4) 在长矩形平面或平面有一项较长的建筑中，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表4—18 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。
框架-剪力墙结构设计要点2、2、陕西中轻轻工业工程院有限公司，陕西西安710055摘要：本文探讨框架-剪力墙结构的设计要点。
从剪力墙布置原则、底层框架部分承受的地震倾覆力矩占比及二道防线等方面，探讨框剪结构的设计要点。
关键词：框架-剪力墙结构；地震倾覆力矩；二道防线0 引言框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。
框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可集中布置在核心筒处。
因此，这种结构被广泛地应用于各类房屋建筑。
1 框剪结构的受力特点框架-剪力墙结构简称框剪结构，是由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
框剪结构很好的保留了框架结构、剪力墙结构体系的优点。
框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。
剪力墙结构的变形为弯曲型，变形特点则与框架结构相反。
对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结构的层间相对位移比和位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。
2框剪结构设计要点（1）剪力墙布置原则1) 平面凸出部分，楼梯、电梯处布置剪力墙，剪力墙间距不宜过大，剪力墙间距详见《高规》表8.1.8。
2）剪力墙形状宜双向且简单，优先L形、T形和槽型等形式。
3）剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。
4）单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%（2）底层框架部分承受的地震倾覆力矩占比《高规》8.1.3，当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10%但不大于50%时，按框架-剪力墙结构设计。
此时抗震等级、层间位移角限值、轴压比、防震缝宽度及房屋最大使用高度均按框剪结构采用。
下图1为结构体系与Mf/Mo的大致关系，其中Mf为框架部分承担的底层地震倾覆力矩，Mo 为在规定水平力作用下，结构底层地震倾覆力矩的总和。
图1 结构体系与Mf/Mo的大致关系其中抗震等级、层间位移角限值等的确定详见表1。
一直一来，总是不断有人提出地震倾覆力矩比问题，包括图审单位，设计院总工等。
今天又有家图审单位提出类似问题，说应该每层均满足地震倾覆力矩比50％要求，当然责任人应该首先归《高规》编写者。
1、对于该条，《高规》8.1.3条：抗震设计的框架－剪力墙结构，在基本振型地震作用下，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，其框架部分的抗震等级应按框架结构采用。
8.1.3条条文解释说明中也没有提起总的地震倾覆力矩是指结构底部（即PKPM地震倾覆力矩比中地面以上第一层）还是每一层。
反倒在《高规》7.1.2条第二款中，涉及短肢剪力墙结构的地震倾覆力矩比，明确提起为总“底部”地震倾覆力矩。
规范原文是：抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50％。
现在产生分歧点就是总地震倾覆力矩和总底部地震倾覆力矩。
2、笔者在过去做设计的过程中，把握尺度有个渐变的过程。
开始是尽量满足每层均达到地震倾覆力矩比50％要求，然后是地面以上第一层满足地震倾覆力矩比50％的要求，再到现在是满足底部加强区满足地震倾覆力矩比50％的要求。
《施岚青》中提起剪力墙的底部加强部位，是指在剪力墙底部的一定高度内，适当提高承载力和加强抗震构造措施。
弯曲型和弯剪型结构的剪力墙，塑性铰一般在墙肢的底部，将塑性铰范围及其以上的一定高度范围作为加强部位，对于避免墙肢剪切破坏、改善整个结构的抗震性能，是非常有用的。
为了剪力墙应具有足够的延性，剪力墙塑性铰出现后，剪力墙底部塑性铰范围内应加强构造措施，提高其抗剪切破坏的能力。
以次类比，把这个概念运用到框架－剪力墙结构中，笔者再联想到06年在杭州做的一个经济适用房小区和一个临安接近100米的高层办公楼，为这个问题电话请教过浙江省城建院的王银根总工程师，他的意见也是最好底部加强区满足50％这个要求，所以笔者在后来的设计过程中，都是按照底部加强区满足50％来控制的。
框架剪力墙结构抗震设计探讨
【摘要】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对框架剪力墙结构抗震设计进行了探讨.
【关键词】框架；剪力墙结；构抗震设计
中图分类号：u452.2+8 文献标识码：a 文章编号：
框架一剪力墙结构是一种广泛应用的抗震结构体系。
它兼顾了框架结构和剪力墙结构的优点，充分发挥了框架布置灵活，延性较好而剪力墙抗侧力强的特点。
根据多级设防原则的要求，在强震作用下，框架一剪力墙结构必然进入弹塑性阶段，在这一阶段，由于刚度退化在结构内部产生明显的塑性内力重分布，结构的受力及变形与弹性阶段有很大的区别。
在框架一剪力墙结构中刚度特征值是一个与框架和剪力墙的刚度比有关的参数对框架一剪力墙结构的受力和变形特征有重大影响。
震害分析与模型实验均表明，刚度退化系数、层间位移转角是两个较好的性能参数，它们能够较为理想地描述和评价框架一剪力墙结构的弹塑性性能。
一、框架- 剪力墙结构的受力特点
（一）计算模型选取
在工程设计中，通常根据连梁截面尺寸的大小，选用图1( a)所示的铰接计算模型或选用图1( b)所示的刚接计算模型。
他们的
相同之处是总剪力墙与总框架通过连杆传递之间的相互作用力，不同之处是在铰接计算模型中，将连杆切开后，连杆中只有轴向力; 在刚接计算模型中，连杆对总剪力墙的弯曲有一定的约束作用，将连杆切开后，连杆中除有轴向力外还有剪力和弯矩。
（二）内力分部特征
当剪力墙与框架在同一个建筑物中同时存在时，由于楼板在其平面刚度无穷大，两者的最终变形必须协调。
因此，两者都有企图阻止对方发生自由变形的趋势，这就必然在两者之间发生力的重分布如图2( a)所示。
在结构的顶部，框架在单独受力时侧移曲线的转角较小，而剪力墙在单独受力时侧移曲线的转角较大，但在其顶部却明显受到了框架的“扶持”。
在结构的底部，因剪力墙侧移曲线的转角为零，剪力墙提供了极大的刚度，便综合框架所承受的剪力不断减少直至为零。
这时，剪力墙所负担的荷载大于总水平荷载，而框架所承担的荷载的作用方向与外荷载的作用方向相反。
图2( b)为在均布荷载作用下，外荷载在框架与剪力墙之间的分配。
图1 框架- 剪力墙结构计算模型
图2( c)表示在均布荷载作用下，总剪力墙和总框架承受的剪力随结构刚度特征值的变化情况。
值得注意的是，在结构的底部，框架所承受的总剪力总是等于零，外荷载所产生的剪力均由剪力墙承担。
在结构的顶部，尽管外荷载所产生的总剪力应等于零，但总剪力墙的剪力和总框架的剪力都不等于零，它们数值相等，方
向相反，两者恰好平衡。
图2 框架- 剪力墙结构的受力特点
二、框架剪力墙结构抗震设计的要点
（一）框架剪力墙结构的剪力墙抗展能力设计
《高层建筑混凝土结构技术规程》中对剪力墙的平面布置有着明确的规定，为了使结构避免有较大的扭矩，应使剪力墙布置得尽量对称，避免由于结构偏心影响产生结构的不稳定，通常可以通过改变连梁高度来改变建筑物的受力刚心，从而使结构更加稳定具体的布置要求《高层建筑混凝土结构技术规程》已经做了详细的说明同时，剪力墙的数量也要有明确的控制。
在《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定框架剪力墙的剪力墙在一、二、三级抗震等级的配筋中，水平和竖向的分布筋的最小配筋率应大于0.25 % ，一些剪力墙结构下部需要加强时，水平和竖向的分布筋的最小配筋率应大于住30 % 。
对于一般的偏压构件，在考虑水平力的作用下，水平受力筋通常埋藏于暗柱内，并设置在墙肢端部，同时为了满足设训士的要求，应设置竖向分布筋，竖向分布筋与水平分布筋共同约束结构。
因此，在有较多剪力墙的情况下，为了节约材料，钢筋配筋率的放大系数不应过大，以避免材料的浪费。
由于框架剪力墙的剪力墙基础采用的基本都是箱形基础，并且箱形基础与建筑物一层连接为一整体，在进行箱形基础设计时采用的设计方法应与第一层设计相同。
在设计地下室墙体时，有些
问题值得注意，当箱形基础所承载的墙没有延伸到顶部时，应视此类梁为地基梁，并进行相应的承载力验算; 当箱形基础上设置有空洞时，需要考虑空洞对结构的影响，则可以在墙下设置条形基础来保证结构的安全性。
对于一些剪力墙结构的底层并不全是剪力墙，有一部分为填充墙，在施工上应该进行区分，对于混凝土剪力墙，框架柱和剪力墙应共同浇筑，而填充墙需要在框架柱和剪力墙浇筑完成后再进行配置。
而对于砌体剪力墙，其施工过程就有所不同，为了保证砌体与框架柱有良好的结合，应该先砌墙体，并且预留马牙搓，然后浇筑框架柱，而填充墙则施工的更晚一些。
（二）框架剪力墙结构的框架抗展能力设计
越往建筑物底部，结构的剪力墙所承受的剪力越大，越往建筑物结构顶部，顶部框架所承受的剪力就会越大，顶部框架所承受的剪力会大于楼层剪力。
曾有人提出: “在结构抗震设计时，不考虑剪力墙的抗侧力的情况下，框架承受的各层侧力值应不小于总体各层抗力的25 %”，有时剪力墙承载能力达到极限而破坏，此时受力主要传给了框架，为了使框架能承受此承载力，需要对框剪结构的剪力进行分配的前提下，再对框架所承受的剪力进行调整。
框架中的角柱的作用是堆劝口框架的整体性，要对结构的角柱进行强化设计，以此来增加框架的抗剪能力。
可以在框架外围设置一些剪力墙墙板，这样可以有效地防止结构的侧向移动，但是
这样的结构往往延性不强，可以人为地进行结构薄弱部位处理，增加结构延性，保证结构的安全。
（三）框架剪力墙结构的整体杭展能力设计
框架剪力墙结构由两部分组成，分别是框架和剪力墙，设计合理时两者之间可以共同协调作用，一方可以弥补另一方的缺失，共同构成结构整体抗震的一道屏障。
在框架结构设计时，需要有效地设置一些塑性铰，这些塑性铰的数量、位置等要进行合理地安置，以此来减少地震对结构整体所产生的能量，即消耗地震能。
同时根据建筑物的设防烈度、高度等合理确定剪力墙的位置和数量。
因为剪力墙的位置对结构的受力偏心效果有一定的影响，剪力墙的数量又影响了结构的刚度，而结构的刚度又与结构的地震作用息息相关。
框架剪力墙的框架和剪力墙在刚度等方面存在一定的差异，如果不能使框架和剪力墙的结构变形协调统一，就会出现有先后破坏的情况，不仅大大降低了结构的可靠程度，也会造成经济损失。
因此，控制好结构框架和剪力墙的变形协调至关重要。
【参考文献】
[1] 陈蔓蔓.对高层框架剪力墙结构抗震设计方式的一些看法[j]. 价值工程. 2010(30)
[2] 刘建年.浅谈高层建筑结构设计抗震的分析[j]. 四川建材. 2007(05)
[3] 公茂盛，谢礼立，欧进萍.基于结构强震记录框剪结构自振
周期经验公式[j]. 土木工程学报. 2010(12)
[4] 李子杰，肖明贵，汤振宏.基于matlab对结构自振周期和振型的求解[j]. 山西建筑. 2007(03)。
