少量剪力墙的框架结构

少置剪力墙的框架结构

对少量剪力墙的框架结构，规范规定得很不具体，实际工程中对框架及剪力墙的设计应如何把握？

对布置少量剪力墙的框架结构，《混凝土设计规范》《高规》里只做了一般性规定，对其中的剪力墙及框架未予以量化，未明确提出框架的包络设计及大震位移的验算要求；对剪力墙在这种结构形式中的作用未予以说明，结构体系不明，导致结构设计及施工图审查时无章可循或对布置少量剪力墙的框架结构提出按框架-剪力墙结构设计的混乱局面。这成为布置少量剪力墙的框架结构在实际工程中难以广泛应用的主要原因。

对布置少量剪力墙的框架结构无明确的定量标准。布置少量剪力墙的框架结构与剪力墙较少的框架-剪力墙结构在定量上无明确的界限，如在结构位移仅能满足规范对框架结构限值要求的前提下，可

将框架和剪力墙协同工作的结构描述为“配置少量剪力墙的框架结构”，而当结构位移能满足规范对框架-剪力墙结构限值要求的前提下，又可将框架和剪力墙协同工作的结构描述为“框架-剪力墙结构”。这种对结构体系把握的摇摆性加大 了结构设计中的随意性。

布置少量剪力墙的框架结构其适用高度规范未予以明确，加大了结构设计中的把握难度，规范规定了考虑剪力墙与框架的协同工作原则，但未明确对剪力墙和框架的具体 设计方法。

首先对配置少量剪力墙的框架结构的认识

设置少量的剪力墙并没有改变框架结构的结构体系，带有少量剪力墙的框架结构属于一种特殊的结构形式，但仍是框架结构。

注意：明确结构体系的目的在于分清框架及剪力墙在结构中的地位，其中框架是主体，是承受竖向荷载的主体，也是主要的抗侧力结构。

在钢筋混凝土框架结构中，下列两种情况下需要设置少量的钢筋混凝土剪力墙：

(1)在多遇地震作用下，当纯框架结构的弹性层间位移角氏不能满足规范氏<1/550

的要求时，通过布置少量剪力墙，使结构的弹性层间位移角满足民>1/550的要求。在此，设置少量剪力墙的目的在于满足规范对框架结构的位移限值要求，注意：不是满足框架-剪力墙结构的位移限值要求。如果要满足框架-剪力墙结构的位移控制标准，则结构体系就应该是框架-剪力墙结构，而不是少量剪力墙的框架结构。

(2)当纯框架的地震位移满足规范要求，即纯框架结构的弹性层间位移角氏能满足规范的要求时，为提高结构的侧向刚度，减小结构在多遇地震作用下的变形，而设置少量钢筋混凝土剪力墙。在这里，设置少量剪力墙的目的在于适当改善框架结构的抗震性能。

对少量剪力墙的框架结构的设计建议：

(1)配置少量剪力墙的框架结构，应满足《抗震规范》对框架结构弹性位移限值的要求。

(2)框架的包络设计原则

(3)框架结构按纯框架结构（不计人剪力墙）和框架-剪力墙结构分别计算，包络设计。

(4)进行纯框架结构的大震弹塑性位移验算，并满足规范对框架结构的要求。

注意：规范虽未明确要按纯框架结构计算，但对这一特殊的框架结构，现行规范对钢筋混凝土框架结构的所有要求（承载力要求、弹性变形限值要求、弹塑性变形限值要求等）均应满足，因此，按纯框架结构的要求进行设计计算是必须的，同时还应明确对这类框架结构中的框架梁、框架柱应按纯框架结

构和按框架与剪力墙协同工作（即按框架-剪力墙结构，剪力墙的抗震等级取三级）分别计算，包络配筋设计。

框架的抗震等级按纯框架结构确定。

剪力墙的设计原则

剪力墙抗震等级可取三级，并按构造配筋设计（即可不考虑剪力墙的配筋计算数值，直接按构造配筋绘制施工图）。

在布置少量剪力墙的框架结构中，框架是主要的抗侧力结构。在多遇地震作用下，剪力墙辅助框架结构满足规范对框架结构的弹性层间位移角要求，提供的是剪力墙的弹性刚度乙；在罕遇地震时，剪力墙退出工作。

注意：常有施工图审查单位要求，对布置少量剪力墙的框架结构中的剪力墙按框架- 剪力墙协同工作（即按框架-剪力墙结构）计算，取相应计算结果配筋设计；剪力墙的抗震等级按框架-剪力墙结构确定。其实这种做法并不妥当，因为少量剪力墙的框架结构与框架-剪力墙结构有本质的区别，并不是只要有剪力墙就都能成为框架-剪力墙结构，也并不是所有的剪力墙都能成为第一道防线。在少量剪力墙的框架结构中，由于剪力墙很少，因此成不了第一道防线。有网友提出，在少量剪力墙的框架结构中，剪力墙既然成不了第一道防线，那就是第二道防线。其实这种认识也是错误的，由于剪力墙自身的刚度大’这就决定了剪力墙（不管结构体系如何）均不可能成为第二道防线。

还应注意：剪力墙下的基础应按上部为框架和剪力墙协同工作时的计算结果设计。但当按地震作用标准组合效应确定基础面积或桩数量时，应充分考虑地基基础的各种有利因素，避免基础面积过大或桩数过多。以桩基础为例，设计时宜考虑桩土共同工作等因素，以适当减少剪力墙下桩的数量，并使剪力墙下桩数与正常使用状态下需要的桩数相差不能太多，否则，会加大剪力墙与框架柱的不均匀沉降。

少量剪力墙的框架结构，其结构主体仍是框架，规范将其归入框架结构的范畴。对框架应采用包络设计原则，对剪力墙可按构造设计处理，同时，应特别强调验算纯框架结构的大震位移，以确保结构“小震不坏，大震不倒”这一基本抗震性能目标的实现。

曹士怀

2013年5月7日