高层建筑框支剪力墙结构设计

高层建筑工程的框支剪力墙结构浅析前言现如今，随着社会经济的快速发展以及城市化建设的不断加快，使得我国建筑工程取得不断发展。

在城市中，高层建筑工程越来越多，并且结构形式复杂、功能多样化。

在建筑结构中，框支剪力墙结构是当前应用较为广泛的结构形式。

基于此，下文对其要点进行探析一、框支剪力墙的类型框支剪力墙类型有很多种，下面就其分类进行简析：1）整截面墙。

整截面墙是不开洞或开洞面积不大于15%的整截面剪力墙。

其受力特点为整体悬臂墙，弯矩图既不突变也无反弯点。

其变形特点为弯曲型变形。

2）整体小开口墙。

整体小开口墙为开洞面积大于15%但仍较小的墙。

其受力特点为弯矩图在连系梁处发生突变，但在整个墙肢高度上没有或仅在个别楼层中才出现反弯点。

其变形特点为以弯曲型为主3）双肢墙及多肢墙。

双肢墙及多肢墙为开洞较大、洞口成列布置的墙。

其受力特点为与整体小开口墙相似。

其变形特点为以弯曲型为主。

4）壁式框支。

壁式框支为开洞尺寸大、连梁线刚度大于或接近墙肢线刚度的墙。

其受力特点为弯矩图在楼层处有突变，在大多数楼层中都出现反弯点。

其变形特点为以剪切型为主。

二、转换层在建筑工程中的应用目前，建筑为了满足多方面的需要，一般具有多种功能，对其综合用途也提出了更高的要求。

从建筑的使用功能来看，通常在中上层设计小开间，而在下层部位设置大开间。

但从结构的布置角度来看，二者的情况却恰好相反，为了使建筑实现相应的功能，在布置方面就必须采用与常规相反的形式。

因此，强度较弱的框架柱往往布置在下层，上层则布置刚度较大的剪力墙。

这样一来，就必须要设置相应的转换机构来对两种不同的结构进行衔接，同时传递两者之间的内力，这就是转换层应发挥的的作用。

在上部剪力墙转换为下部建筑框架的过程中，转换层发挥了重要的作用，它可以为建筑物的底部创造出较大的内部自由空间。

在高层建筑中，转换层的位置决定着建筑的抗震能力，其位置宜低不宜高。

大量的工程实践证明，当转换层位置较高时，容易使框支剪力墙结构上下内力的传递路线发生突变，随之会产生较大的刚度变化。

高层建筑框支剪力墙结构设计摘要：本文结合某高层建筑结构设计的实例，对其框支剪力墙结构的抗震设计进行了分析。

关键词：高层建筑剪力墙结构1 工程概况本工程主体结构层高60.3m,地下室2 层,层高分别为3.5m,4.7m;地上1 层为居民活动空间,高5.4m;2层～13 层为住宅,层高2.8m,以上至屋顶层高均为3.0m。

2 结构设计中的计算和分析2.1转换体系的选取与计算框支转换层楼板在地震中受力变形较大, 其在整体电算中的模型选择很关键。

由于工程转换梁上部层数多,地震时楼板将传递相当大的地震力,其在平面内的变形是不可忽略的。

因此采用弹性板或弹性膜的计算模型较为适宜。

由于弹性板的平面外刚度在整体计算中已被计入,相当于考虑了板对梁的卸荷作用,会使梁的设计偏于不安全。

在进行整体结构分析时,将转换层楼板用弹性膜单元模拟。

2.2嵌固端与转换层楼板板厚的确定工程以±0.000 板作为嵌固端,既保证上部结构的地震剪力通过地下室顶板传递到全部地下室结构, 同时能够保证上部结构在地震作用下的变形是以地下室为参照原点。

《抗规》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部嵌固端部位时, 地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。

故地下室顶板厚度取200mm,同时,为了有效地将水平地震力传递给剪力墙,在应力集中的楼层,将楼板厚度加大,转换层楼板取180mm,与其相邻的层也适当加厚至150mm。

考虑抗震需要,施工图阶段时更有意提高转换层配筋率,使单层配筋率达到0.35%, 以进一步提高转换层楼板和(1)q≤ect310l02(2)γe≤δ1h2δ2h1框支大梁共同作用的能力。

考虑到梁宽大于上部剪力墙的两倍,宽度较宽,对边转换梁,板面钢筋不是简单地要求伸入梁内满足锚固要求即可,而是要求必须贯穿梁顶截面,以确保梁内扭矩在板上的有效传递。

2.3框支柱与剪力墙底部加强部位墙厚的设计框支柱基本布置于上部剪力墙对齐的下方或就近区域, 这样不仅能使竖向荷载的传力途径直接、明确,减少转换板的内力,同时,上下抗侧力结构对齐,对于抵抗水平地震荷载作用,改善转换板的复杂受力情况也是大有益处的(详见图1)。

浅谈小高层建筑框支短肢剪力墙结构设计摘要：本文结合工程实例，分析了框支短肢剪力墙结构形式的特点、适用范围、结构构件设计及构造措施等, 提出了设计此类结构时应注意的一些问题, 以期指导实践。

关键词：工程实例；框支短肢剪力墙；框支短肢剪力墙结构出现时间较晚。

近年来，随着该结构形式的推广，但设计中存在的转换层上首层标准层墙肢容易超筋及转换层角柱位移较大等问题，对这类结构安全性的评估已十分必要。

1.工程概况实例分析的对象为南宁市某房地产开发的一大型商住综合性的小高层建筑。

该建筑下部一层为商业用途，上部为住宅，主体结构形式为典型的框支短肢剪力墙结构，结构总高度39m，地面首层为6米层高的商铺和超市，二层以上为标注层高3米的住宅10层。

1层为购物超市的超市的区域采用框支结构形式；2-10层为公寓式住宅，采用短肢剪力墙一筒体结构；11层（屋面突出部分）为电梯机房；基础采用梁筏基础；结构转换层设在2层，采用深梁转换。

整个小区项目结构为八个塔楼，根据受力特点，对结构沿首层大底盘用分隔缝或后浇带的方式进行了分隔；将一号塔楼连带其底部群房单独提出作为分析对象。

根据本工程特点结构设计需处理好以下2个问题:首先是首层转换结构的选择,其次是上部短肢剪力墙的合理布置。

结构抗震等级首层为二级抗震，2-11层为三级抗震。

场地土类型为11类场地土。

按最新抗震设计规范规定，东莞地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，场地特征周期值0.35s。

2.概念设计与结构布置本工程属于复杂高层建筑结构中带转换层的结构类型,转换层在首层，因为首层商业功能的需要，上部需要转换的墙肢比较多。

底部加强部位剪力墙及框支柱抗震等级为二级,底部加强部位以上标准层剪力墙抗震等级为三级,短肢剪力墙抗震等级为二级。

2.1转换结构选型与布置由于结构竖向传力构件的不连续,造成结构上部荷载不能直接传给下部对应构件,而是通过转换结构的内力重分配,再向下传递。

概述高层建筑框支短肢剪力墙结构设计摘要：在高层建筑结构中，采用短肢剪力墙结构设计，不仅可以有效的保证建筑结构的刚度和强度，还满足了建筑工程施工的要求，使其建筑结构的美观不会受到影响。

但目前这种框架结构在我国建筑工程施工中应用得还不够成熟，因此我们对其进行施工的时候，要对其结构设计进行严格的要求，避免短肢剪力墙结构中存在的问题，影响整个工程的施工质量。

关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计1.短肢剪力墙的概念《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定，短肢剪力墙是指墙肢截面高度（水平截面的长度）与厚度（水平截面的宽度）之比为5~8的剪力墙，一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。

短肢剪力墙较多时，形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的剪力墙结构，称为短肢剪力墙结构。

短肢剪力墙结构在建筑工程中的使用需满足一个必要条件，即抗震设计时，短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不大于结构总底部地震倾覆力矩的50%。

这是由于短肢剪力墙结构抗震能力较弱，故高层建筑结构中短肢剪力墙较多时，应布置一般剪力墙（或筒体），建立合理的剪力墙体系，共同抵抗水平力。

2.短肢剪力墙结构体系的优点随着短肢剪力墙结构体系在小高层建筑结构设计中的广泛应用，可以从实践中看出该结构体系的优点主要体现在满足小高层建筑的功能需求和满足结构设计需求这两大方面。

首先，在建筑功能方面，短肢剪力墙的墙肢设计是与填充墙的厚度相同的，且短肢剪力墙与各个墙体之间的梁的连接是处于墙体的竖立平面内的，这就很好的实现了框架结构中梁柱外露的问题；在短肢剪力墙结构的施工中，大都是采用的较为轻质的建筑材料，以减少结构的负重荷载；短肢剪力墙由于其自身特性而在一定程度上增大了施工难度，但其能够很好的扩大建筑内部的有效使用面积，因此，仍然是具有很大推广价值的。

其次，在结构设计方面，短肢剪力墙结构要比普通框架-剪力墙具有更好的隐蔽性，使墙肢与梁可以隐藏在墙体内，方便了用户对内部结构的灵活设计应用。

高层框支剪力墙设计摘要：随着国民经济的快速发展，高层建筑得到了大力发展，框支剪力墙结构是高层建筑中常见的一种结构形式，本文主要是结合工程实际，以某高层建筑为例，对框支剪力墙结构关键部位的设计做了简要分析，以供同仁参考。

关键词：高层建筑；框支剪力墙；转换层；抗震设计1 工程概况某高层建筑地下4层，地面以上45层，底板面标高为-15.2m，建筑高度为164.6m。

其中地下4层为地下车库和设备用房，首层～四层为商业裙楼，五层、六层为休闲会所，七层为结构转换层，七层以上分为两个塔楼，其中a塔为住宅，b塔为办公，塔楼层高一般为3.4 m。

本工程为框支-剪力墙结构体系，框支柱采用高强钢管混凝土柱，转换层采用普通的梁式转换；抗震设防类别为丙类；抗震设防烈度为7度；设计基本地震加速度为0.10g；设计地震作用分组为一组；场地土类别为ⅱ类。

框架、剪力墙的抗震等级分别为：框支框架为特一级；一般框架为一级；剪力墙-1层至12层（加强部位）为特一级，其它层剪力墙为一级。

2 结构的整体计算分析分别采用satwe与etabs对本工程进行整体分析计算。

通过对satwe与etabs的计算结果进行比较，两个程序计算结果的主要指标接近，表明程序计算结果是可信的。

并补充利用通用结构分析与设计软件sap2000对结构进行屈曲分析。

根据结构布置及计算结果，可以判断本工程为超限高层，超限内容有：建筑物总高度超过了规范允许的b级高度钢筋混凝土建筑的最大适用高度；竖向抗侧力构件不连续属ⅱ类，同时存在扭转不规则（ⅰ类）；另外结构属于大底盘多塔复杂结构，同时还存在高位转换，不属于严重不规则的高层建筑结构。

3 地基与基础场地土类别为ⅱ类，地基基础设计等级为甲级。

柱、剪力墙采用天然地基上的扩展基础，基底置于中、微风化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩。

由于场地限制，部分柱基础采用人工挖孔桩，桩端持力层为微风化泥质粉砂岩。

核心筒底板厚2000mm（局部板厚2500mm），其余位置除剪力墙、柱下扩展基础外底板厚为1000mm。

高层框支剪力墙结构设计实例分析摘要：框支剪力墙结构体系是将框架结构和剪力墙结构相结合的产物，在工程界被广泛采用。

本文结合工程实例，探讨了高层框支剪力墙结构的设计方法。

关键词：高层建筑；结构设计；框支剪力墙；抗震设计在当今寸土寸金的大环境下，为了适应社会对建筑功能多样化的要求，结构往往必须反常规地进行布置：即上部布置小空间；下部布置大空间，因此，建筑功能的要求与正常合理的结构布置产生了矛盾，结构转换层为解决这一矛盾应运而生。

转换层可改变轴线和柱网布置：亦可将框架结构转换成剪力墙结构，从而为建筑提供下层室内大空间和宽广的出入口。

转换层依其上下不通的平面布置可采用梁式、桁架式、箱型或厚板式转换层，其中，梁式转换层是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式，梁式转换层具有传力直接，明确，传力途径清楚，受力性能好，工作可靠，构造简单，施工方便的优点，结构设计相对比较简单，而且造价也较节省。

1 、工程概况该工程为某小区高层建筑中的一座商住综合楼。

1、2 层用于商业,,转换层设在2层顶；3～30层为住宅,用于商业；地下1层为地下室,用于车库、水池和设备间。

室外地面至主要屋面的高度为90.5m,至局部电梯机房女儿墙顶的高度为99.2m。

标准层和转换层结构平面分别如图1和图2 所示。

图1 标准层结构平面图2转换层结构平面典型的板式住宅,南北通透,进深小,立面宽。

由于建筑平面狭长,并且西端局部轴线转向,如图设一道防震缝将建筑物分为东、西两个结构单元。

东座为长矩形平面,西座平面严重不对称,高宽比都很大。

本工程为丙类建筑,抗震设防烈度为 6 度,基本地震加速度为0.05g,建筑场地类别为 ii 类, 设计地震分组为第一组, 基本风压为0.35kn/m2,地面粗糙度为c 类。

2 、结构布置与计算调整住宅建筑平面形状复杂,高宽比的计算方法没有明确的标准。

如果按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比：东座达90.2∶9.3=9.7,西座达87.3∶9.3=9.4,远远超过了规范限值6。