框架剪力墙结构的一般设计
框架-剪力墙结构中剪力墙的设计
框架-剪力墙结构中剪力墙的设计框架剪力墙结构中剪力墙的设计在现代建筑结构设计中，框架剪力墙结构因其良好的抗震性能、较大的空间灵活性以及相对经济的成本，被广泛应用于各类高层建筑中。
剪力墙作为这种结构体系中的重要抗侧力构件，其设计的合理性直接影响着整个结构的安全性和经济性。
接下来，让我们深入探讨一下框架剪力墙结构中剪力墙的设计要点。
一、剪力墙的作用与工作原理剪力墙，顾名思义，是一种能够承受水平和竖向荷载的墙体结构。
在框架剪力墙结构中，剪力墙主要承担水平荷载，如风荷载和地震作用，将其传递到基础。
当水平荷载作用于结构时，剪力墙通过自身的抗弯、抗剪能力来抵抗水平力。
其工作原理类似于一个竖向放置的悬臂梁，墙肢的弯曲变形和剪切变形共同消耗了水平荷载产生的能量。
二、剪力墙的布置原则1、均匀对称原则剪力墙的布置应尽量均匀、对称，使结构在各个方向上的抗侧刚度相近，避免因刚度分布不均匀而导致结构在地震作用下发生扭转破坏。
2、周边布置原则在建筑物的周边布置剪力墙，可以有效地增加结构的抗扭刚度，减小结构的扭转效应。
3、纵横墙相连原则纵横墙相互连接，可以形成有效的抗侧力体系，增强结构的整体性和稳定性。
4、避免短肢剪力墙短肢剪力墙的抗震性能相对较差，应尽量减少其使用。
三、剪力墙的类型1、整体墙当剪力墙的洞口面积小于墙体面积的 15%，且洞口之间的净距及洞口至墙边的净距大于洞口长边尺寸时，可视为整体墙。
整体墙的受力性能较好，具有较大的抗侧刚度。
2、小开口整体墙洞口面积稍大，但仍能符合一定的条件时，可视为小开口整体墙。
其受力性能介于整体墙和联肢墙之间。
3、联肢墙当洞口面积较大，墙肢之间通过连梁连接时，形成联肢墙。
联肢墙的墙肢和连梁协同工作，共同抵抗水平荷载。
4、壁式框架当连梁的刚度较大，墙肢的线刚度与连梁的线刚度接近时，剪力墙的受力性能类似于框架，称为壁式框架。
四、剪力墙的尺寸设计1、墙厚剪力墙的厚度应根据建筑物的高度、抗震等级以及墙体的受力情况确定。
框架剪力墙结构设计要点
框架剪力墙结构设计要点在现代建筑设计中，框架剪力墙结构因其具备良好的抗震性能、较大的室内空间利用率以及灵活的布局等优点，得到了广泛的应用。
要确保这种结构的安全性、可靠性和经济性，合理的设计至关重要。
以下将详细阐述框架剪力墙结构设计的要点。
一、结构布置1、剪力墙的布置剪力墙应均匀布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间及平面形状变化较大的部位。
这样可以有效地提高结构的抗扭性能和整体稳定性。
同时，剪力墙的长度不宜过长，避免出现单片剪力墙承担过大的水平荷载，导致过早破坏。
2、框架柱的布置框架柱应尽量做到上下贯通，避免在同一楼层出现框架柱截面尺寸和位置的突变。
柱网的布置应满足建筑使用功能的要求，同时要保证结构的受力合理。
3、梁的布置梁的布置应与剪力墙和框架柱协同工作，形成良好的传力体系。
框架梁应尽量避免穿过剪力墙，以免削弱剪力墙的承载能力。
二、抗震设计1、抗震等级的确定根据建筑物所在地区的抗震设防烈度、建筑高度、结构类型等因素，准确确定框架剪力墙结构的抗震等级。
抗震等级的确定直接影响到结构构件的配筋和构造要求。
2、地震作用计算采用合理的计算方法，如底部剪力法、振型分解反应谱法或时程分析法，计算地震作用下结构的内力和位移。
在计算过程中，要考虑扭转效应的影响。
3、抗震构造措施根据抗震等级，对框架柱、剪力墙、框架梁等构件采取相应的抗震构造措施，如加密箍筋、设置约束边缘构件等，以提高结构的延性和耗能能力。
三、荷载取值1、恒载包括结构自重、建筑装修材料重量、固定设备重量等。
在设计过程中，应根据实际情况准确计算恒载的大小。
2、活载按照《建筑结构荷载规范》的规定，合理取值各类活荷载，如楼面活载、屋面活载、风荷载等。
同时，要考虑活载的不利布置对结构内力的影响。
四、结构分析1、模型建立采用合适的结构分析软件，建立准确的框架剪力墙结构计算模型。
在模型中，要正确输入构件的几何尺寸、材料特性、荷载等参数。
2、计算结果分析对结构分析的计算结果进行仔细分析，包括结构的自振周期、位移比、层间位移角、内力分布等。
框架剪力墙结构设计
框架剪力墙结构设计在现代建筑领域中，框架剪力墙结构因其在结构性能和空间利用上的优势，成为了广泛应用的一种结构形式。
框架剪力墙结构是由框架和剪力墙共同组成的一种结构体系，它融合了框架结构和剪力墙结构的特点，既能提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。
一、框架剪力墙结构的基本概念框架剪力墙结构，简单来说，就是在框架结构中布置一定数量的剪力墙。
框架主要承受竖向荷载，而剪力墙则主要承担水平荷载，如风力和地震力。
这样的组合使得建筑物在承受各种荷载时，能够更加稳定和安全。
剪力墙是一种竖向的钢筋混凝土墙板，其具有较大的抗侧刚度，能够有效地抵抗水平荷载引起的侧向变形。
框架则由梁和柱组成，提供了灵活的空间布局和良好的竖向承载能力。
二、框架剪力墙结构的特点1、空间灵活性与纯剪力墙结构相比，框架剪力墙结构在空间布局上更加灵活。
框架部分可以根据建筑功能的需要进行灵活划分，满足不同的使用要求。
2、抗侧力性能好剪力墙的存在大大提高了结构的抗侧力能力，使其在地震等水平荷载作用下的变形较小，保障了建筑物的安全。
3、经济性在一定条件下，框架剪力墙结构比纯框架结构或纯剪力墙结构更经济，能够在保证结构性能的前提下降低造价。
三、框架剪力墙结构的受力分析在框架剪力墙结构中，框架和剪力墙共同工作，相互影响。
在水平荷载作用下，剪力墙如同一个竖向悬臂梁，其变形以弯曲变形为主。
而框架的变形则以剪切变形为主。
由于框架和剪力墙的变形特性不同，它们之间会产生相互作用。
在结构的底部，剪力墙承担的水平力较大；而在结构的上部，框架承担的水平力逐渐增大。
这种内力的分布特点在设计中需要特别关注。
四、框架剪力墙结构的设计要点1、结构布置剪力墙的布置应均匀、合理，尽量沿建筑物的周边、楼梯间、电梯间等部位布置，以增强结构的抗扭性能。
框架的柱网布置应满足建筑使用功能的要求，并保证结构的传力明确。
2、抗震设计根据建筑物所在地区的抗震设防烈度，确定结构的抗震等级，并采取相应的抗震构造措施。
框架―剪力墙结构布置一般原则
框架―剪力墙结构布置一般原则剪力墙结构是一种经济高效的结构形式，广泛应用于建筑物的抗震设计中。
它通过在建筑物的侧墙上设置一定数量和位置的剪力墙，提高了建筑物的整体刚度和抗震能力。
在进行剪力墙结构的布置时，需要遵循一些一般原则，以确保结构的安全和可靠性。
首先，剪力墙的布置应根据建筑物的使用功能和形态特点进行合理的决定。
考虑到剪力墙的布置对建筑物内部空间的影响，需要综合考虑使用功能和建筑物的尺寸等因素，选择适当的剪力墙布置方案。
例如，在大跨度的建筑物中可以采用中央对称的剪力墙布置方案，而在不规则形状的建筑物中需要采用错综复杂的剪力墙布置方案。
其次，在剪力墙的布置中应遵循剪力墙的平面布置连续和对称的原则。
剪力墙在平面上的布置应该遵循连续和对称的原则，以确保整个结构在地震作用下能够均匀受力，提高结构的抗震性能。
剪力墙的数量和位置应根据建筑物的尺寸和功能规划进行合理确定，以达到结构整体的均衡受力。
此外，剪力墙的布置应结合结构的细部设计要求进行综合考虑。
剪力墙的布置需要考虑到结构的连续性和刚度分布等因素，同时还需考虑结构中其他构件的布置和连接方式，以保证结构的整体稳定性和安全性。
例如，在布置剪力墙时，需要与楼板、柱子等构件的布置进行协调，确保结构的连续性。
另外，剪力墙的布置还需要考虑到结构的施工和维护等因素。
剪力墙的布置应尽量减少施工的复杂性和工艺难度，以提高施工的效率和质量。
此外，在剪力墙的布置中还需考虑到将来的维护和修理等因素，以便于对结构进行检修和加固。
最后，在剪力墙的布置中应遵循经济性原则。
剪力墙的布置应尽量减少材料的使用量和施工的成本，以提高结构的经济性。
在确定剪力墙的布置方案时，需要综合考虑结构的安全性、经济性和使用性等因素，选择最佳的设计方案。
综上所述，剪力墙结构的布置需要遵循一系列的一般原则。
在剪力墙的数量和位置的选择上，需要综合考虑建筑物的使用功能、形态特点和结构的连续性、刚度分布等要求。
框架-剪力墙结构中剪力墙的设计
框架-剪力墙结构中剪力墙的设计摘要：本文探讨了框剪结构中剪力墙的厚度、数量及长度的确定，从剪力墙的平面、竖面阐述了剪力墙的布置，结合建筑使用要求，确定剪力墙的数量和布置方式是在框架剪力墙结构设计中最重要的。
关键词：框架剪力墙布置0 引言建筑技术需要随工业化、城市化的日益发展而发展，高层建筑越来越成为建筑形式的首选，因为高层建筑具有节约用地、节省投资等方面的优势。
高层建筑结构体系根据抗侧力体系的不同可分为：剪力墙结构、框架结构、框架—剪力墙结构、筒中筒结构和多筒结构体系。
我所参与设计的东北电网电力调度交易中心大楼，采用的是型钢混凝土框架-剪力墙结构，此设计获得了省优秀设计一等奖。
下面结合设计经验，就框剪结构中剪力墙的设计加以探讨。
1 确定剪力墙的厚度框剪结构体系中，边框柱和边框梁宜作为剪力墙的边缘约束构件。
带边框剪力墙的截面厚度在规范中规定分别为：①一、二级剪力墙的底部加强部位抗震设计时的厚度不允许小于200mm，同时不宜小于层高的1/16；无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/12；②其他情况不应小于160mm，且不宜小于层高的1/20；无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/16。
边框梁的高度可取墙厚度的2倍，宜取与墙厚度相同的宽度。
结构安全和经济合理等特点是一个合理的剪力墙厚度应具有的。
2 框架—剪力墙计算方法在水平荷载作用下的框架—剪力墙体系，由框架和剪力墙共同承受外荷载，这种解析方法是基于连续化思想来计算框架—剪力墙。
换言之，通过刚性链杆，即刚性楼盖的作用将框架和剪力墙连在一起。
相互作用的集中力pft会在链杆切断后，在楼层标高处剪力墙与框架间产生。
计算时将集中力pft简化为连续的分布力pf，以便于计算。
与这相对应，框架变形与剪力墙相同的变形连续条件，在每一楼层标高处，简化为框架变形与剪力墙相同的变形连续条件，在沿整个建筑高度范围内。
位移y与荷载p(x)之间对普通梁关系如下：ei■=p（x）对剪力墙来说，承受外荷载与框架弹性反力的一个弹性地基梁，可视其为上端自由下端固定。
框架剪力墙结构设计
框架剪力墙结构设计框架剪力墙结构设计一、引言框架剪力墙结构是一种常用的抗震结构形式。
本旨在提供详细的设计指南，以确保结构的安全性和可靠性。
二、结构设计原则1. 结构目标：满足建筑的使用功能和抗震要求。
2. 轴力和剪力分配：根据合理的静力平衡原理进行设计，确保轴力和剪力在整个结构中的合理分配。
3. 材料选用：选用具有良好抗震性能和稳定性的材料。
4. 节点设计：合理设计节点连接，保证结构的整体性和稳定性。
5. 设计荷载：根据设计规范和建筑用途确定设计荷载。
三、结构设计流程1. 确定建筑使用功能和荷载要求。
2. 进行地基和基础设计，确保结构的稳定性。
3. 设计结构的整体布局和尺寸，包括墙体、柱子和梁的定位和尺寸。
4. 进行剪力墙的布置设计，确保剪力墙能够充分发挥其抗震作用。
5. 进行梁柱的设计计算，确定其尺寸和钢筋配筋。
6. 设计节点连接，确保连接的可靠性。
7. 进行结构的抗震验算，检查结构的抗震性能是否满足要求。
8. 编制施工图纸，包括结构图、节点图和细部图纸。
四、结构设计细化1. 地基和基础设计原则地基的承载能力应满足设计荷载要求。
基础的尺寸应满足结构的稳定性和刚度要求。
合理设计排水系统，防止地基的液化和沉降。
2. 结构整体布局设计根据建筑使用要求和功能布局，确定结构的整体形式。
根据荷载要求，确定结构的层高和间距。
考虑结构的整体稳定性和刚度要求，进行布局设计。
3. 剪力墙的布置设计根据剪力墙的抗震效果和要求，在结构中合理布置剪力墙。
根据设计荷载和力学分析，确定剪力墙的尺寸和位置。
确保剪力墙的布置满足结构的稳定性和抗震要求。
4. 梁柱的设计计算根据设计荷载和力学分析，计算梁柱的尺寸和钢筋配筋。
考虑梁柱的受力和变形，确保满足结构的刚度和强度要求。
5. 节点连接设计根据剪力墙和梁柱的连接要求，设计节点连接形式和尺寸。
考虑节点连接的刚度和强度要求，确保结构的整体性和稳定性。
6. 抗震验算对设计好的结构进行抗震验算，检查结构的抗震性能是否满足要求。
框架剪力墙结构设计
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悬臂剪力墙内力和变形的关系
d2 y
Mw EIw dx2
（6.4）
VwddM w xEw Idd3x3y
（6.5）
p (x)pF(x)pw (x)d dw V x Ewd d I44 yx
总剪力墙的抗弯刚度：
≥50ｍｍ Ｃ20～Ｃ40
Φ6～8@150～ 宜≥40ｍｍ 200
5
（２）框架和剪力墙的布置方式 ：灵活、对称 ① 框架与剪力墙（单片墙、联肢墙或较小井筒）分
开布置； ② 在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙（带边框剪力
墙）； ③在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙； ④ 上述两种或三种形式的混合。
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一、计算简图
框架—剪力墙结构铰接体系:剪力墙与框架之间只
通过刚性楼板联系，共同承担水平荷载；
框架—结构刚接体系：部分或全部剪力墙与框架
之间有连梁联系，连梁对与之相连的剪力墙有约束 作用；（当连梁的尺寸较小时，对墙肢的约束很弱， 也可视为铰接体）。 刚接结点数目确定。
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二、水平荷载作用下框架—剪力墙结构内力和位移 计算
设计条件 ７０，Ⅱ类土
构件截面面积与楼面面积之比 （ＡＷ+ＡＣ）／Ａｆ
0.03～0.05
剪力墙截面面积与楼面 面积之比ＡＷ／Ａｆ
0.02～0.03
８０，Ⅲ类土
0.04～0.06
0.03～0.04
１、ＡＷ—剪力墙截面面积、ＡＣ—柱截面面积、Ａｆ—楼面 面积；2、表中数值是纵横两方面的总量，应使两个方向的剪 力墙数量接近；3、高度较大的框架—剪力墙结构，宜取表中 的上限值。
框架-剪力墙结构设计
第8章框架-剪力墙结构设计【学习目标】本章主要介绍框架－剪力墙结构和板柱－剪力墙结构。
框架－剪力墙结构、板柱－剪力墙结构的结构布置、计算分析、截面设计及构造要求除应符合本章的规定外，尚应分别符合前面各章的有关规定。
8.1 框架-剪力墙结构特点8.1.1 框架-剪力墙结构体系框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同时又具有侧向刚度较大的优点，是一种比较好的抗侧力体系，广泛应用于高层建筑。
抗震设计时，框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系，结构的两个主轴方向都要布置框架和剪力墙。
框架－剪力墙结构可采用下列形式：(1)框架与剪力墙（单片墙、联肢墙或较小井筒）分开布置；(2)在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙（带边框剪力墙）；(3)在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙；(4)上述两种或三种形式的混合。
框架-剪力墙结构具有如下的一些特点：(1)框剪结构，由延性较好的框架、抗侧力刚度较大并带有边框的剪力墙和有良好耗能性能的连梁所组成，具有多道抗震防线，从国内外经受地震后震害调查表明，确为一种抗震性能很好的结构体系。
（2）框剪结构在水平力作用下，水平位移是由楼层层间位移与层高之比Δu/ℎ控制，而不是顶点水平位移进行控制。
层间位移最大值发生在(0.4~0.8)H 范围内的楼层，H为建筑物总高度。
(3)框剪结构在水平力作用下，框架上下各楼层的剪力取用值比较接近，梁、柱的弯矩和剪力值变化较小，使得梁、柱构件规格较少，有利于施工。
8.1.2 框架-剪力墙受力特点框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。
因为，在下部楼层，剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反，剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形，框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力墙拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力，所以，上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力框架本身在水平荷载作用下呈剪切型变形，剪力墙则呈弯曲型变形。
部分框支剪力墙结构设计
部分框支剪力墙结构设计在现代建筑设计中，部分框支剪力墙结构是一种较为常见且复杂的结构形式。
它融合了框架结构和剪力墙结构的特点，能够在满足建筑功能需求的同时，提供良好的结构稳定性和抗震性能。
部分框支剪力墙结构通常应用于底部需要较大空间，如商业用途，而上部为住宅或办公等小空间布局的建筑。
这种结构形式的关键在于框支层的设计，框支层起着将上部剪力墙的内力传递到下部框架结构的重要作用。
在进行部分框支剪力墙结构设计时，首先要考虑的是建筑的使用功能和空间布局。
根据不同的功能需求，合理确定剪力墙的布置位置和数量。
剪力墙应尽量布置在建筑物的周边、楼梯间、电梯间等部位，以增强结构的抗侧力能力。
同时，要注意避免剪力墙的布置过于集中或不均匀，以免造成结构的扭转效应。
结构的抗震设计是部分框支剪力墙结构设计的重点之一。
根据建筑所在地区的抗震设防烈度，确定结构的抗震等级，并采取相应的抗震构造措施。
在框支层，由于结构刚度的突变，容易形成薄弱环节，因此需要加强框支梁、框支柱的设计，提高其承载能力和延性。
框支梁的截面尺寸和配筋应经过详细的计算和分析，确保其能够有效地传递上部剪力墙的内力。
框支柱的轴压比要严格控制，箍筋应加密配置，以增强其抗震性能。
在计算分析方面，通常采用有限元分析软件对部分框支剪力墙结构进行建模计算。
在建模过程中，要准确模拟剪力墙、框架梁、框架柱等构件的力学性能和连接关系。
同时，要考虑多种荷载组合，包括恒载、活载、风荷载和地震作用等。
通过计算分析，可以得到结构的内力、位移等结果，从而评估结构的安全性和可靠性。
对于部分框支剪力墙结构的变形控制也是设计中的关键问题。
由于框支层的存在，结构在竖向会产生刚度突变，容易导致变形不均匀。
为了控制变形，需要合理调整剪力墙的厚度和混凝土强度等级，增加结构的整体刚度。
同时，要对结构的顶点位移和层间位移角进行严格控制，使其满足规范要求。
在材料选择上，混凝土的强度等级应根据结构的受力情况和抗震要求确定。
框架-剪力墙结构设计
有直接给出位移及内力，给出的是位移系数 y( ) f H 、弯矩系数 M w ( ) M 0 和剪力系数 Vw ( ) V0 ，可以通过下列公式计算出总剪力墙的位移、弯矩和剪力：
y＝
y( )
fH
fH
M
w
＝
M w ( ) M0
y1 ＝ C1＋ C2 ＋ A sh( ) ＋ B ch( )
特解 y2 特解由外荷载形式确定，采用待定系数法求解。对应于不同的荷载形式，特解分别
为：
y2
＝
qH 2C
2 f
2
(均布荷载)
y2
＝
qH 6C
2 f
3
(倒三角形分布荷载)
y2 ＝0
(顶点集中荷载)
确定通解中的系数 C1 、 C2 、 A 、 B 取剪力墙为脱离体，其四个边界条件分别为： a. 当 ＝0(即 x ＝0)时，结构底部位移 y ＝0
框架-剪力墙结构的受力与变形特点
•变形特点
•荷载分配
框架-剪力墙
•剪力分布
剪力墙
框架
两类协同工作计算方法
有限元法，借助计算机进行求解。剪力墙简化为带 刚域平面框架。可考虑结构的杆件的轴向、弯曲和剪 切变形影响，建立在平面结构假定的基础上，计算结 果比较准确； 简化计算方法，手算求解，是一种比较实用的近似 计算方法。在大多数比较规则的结构中应用此方法。 但此方法忽略柱轴向变形，在高度较大的高层建筑中 计算有误差。
qH 2 2 、 qH 2 3 和 PH ；
V0 －水平荷载在剪力墙底部产生的总剪力，对应于三种荷载分别为 qH 、 qH 2和 P 。
框架—剪力墙分析解析
.
第二节 框剪结构内力计算
刚接体系计算步骤：
.
第三节 框剪结构内力、位移特征
刚度特征值，反映了框架抗侧刚度（包括连 梁约束刚度）与剪力墙抗弯刚度的比值影响。
当＝0时即为纯剪力墙结构，当＝∞时即为 纯框架结构。
.
第三节 框剪结构内力、位移特征 一、位移曲线
<1时，变形曲线呈弯曲形 >6时，变形曲线呈剪切形 ＝1～6时，变形曲线呈弯剪型
.
第三节 框剪结构内力、位移特征
剪力墙及框架顶部剪力不为0的原因是由协调变形 相互作用产生的。
协同工作使得框架各层剪力趋于均匀，有利于框架 柱的设计。梁、柱尺寸从上到下可以比较均匀。
框架的剪力最大值在结构中部某层，相对座标大约 在0.3～0.6之间，随刚度特征值的增大，最大剪力层向下 移动。可以根据最大剪力值控制柱断面配筋。
位剪切变形所需的水平剪力
CF h Dj
.
第二节 框剪结构内力计算
在工程实际中，总框架各层抗侧移刚度Cf及总剪力墙各 层等效抗弯刚度EIeq沿结构高度不一定完全相同，而是有变 化的，如果变化不大，其平均值可采用加权平均法算得：
hiC fi
Cf
m
H
hiEIwi
EIw m H
.
第二节 框剪结构内力计算 四、按铰接体系框剪结构的内力计算
.
第二节 框剪结构内力计算
总剪力墙内力与弯曲变形的关系
EIwd dx4y 4 p(x)pf(x)pm(x)
E Iwd dx 4y 4p(x)Cf .d dx 2y 2i n1m h abi d dx 2y 2
第二节 框剪结构内力计算
整理后可得：
d4y(Cf
框架剪力墙结构设计
框架剪力墙结构设计
首先，在框架剪力墙结构设计中，需要考虑建筑物的结构整体性。
剪
力墙和框架之间的相互作用是建筑物能够承受地震力的关键因素。
在设计
过程中，需要合理布置剪力墙的位置，使其与框架结构共同承担水平荷载
和地震力。
一般来说，剪力墙应尽量布置在建筑物的中心部位，以提高整
体结构的抗震性能。
其次，在框架剪力墙结构设计中，需要考虑建筑物的受力性。
剪力墙
作为重要的受力构件，承担着承载地震力和垂直荷载的重要任务。
在剪力
墙的设计中，需要确定墙体的尺寸、加固筋的布置以及构件的连接方式等。
同时，还需要合理配置框架结构的柱和梁，以确保整体结构的刚度和稳定性。
此外，在框架剪力墙结构设计中，还需考虑施工可行性。
剪力墙的施
工是一个相对复杂的工序，需要考虑到施工条件和施工工艺。
在设计中，
需要尽量减少墙体的交叉布置，以便于施工操作。
同时，在连接柱和剪力
墙的节点处，需要采用适当的连接方式，便于施工和检测。
此外，在框架剪力墙结构设计中，还需要考虑其他因素的影响，如建
筑物的使用需求、建筑材料的选择等。
根据具体的工程要求和标准规范，
对框架剪力墙结构进行设计和优化。
同时，还需要进行合理的计算和分析，以验证结构的安全性和可行性。
总之，框架剪力墙结构是一种较为常见的建筑结构形式，具有较好的
抗震性能。
在框架剪力墙结构设计中，需要考虑结构整体性、受力性和施
工可行性等方面的因素，并进行相应的设计和计算分析。
通过合理优化设计，可以提高结构的抗震性能，确保建筑物的稳定和安全。
框架-剪力墙结构的合理设计
使用空间， 使其使用范围受到 了限制 ； 剪力墙结构体 不能太少 。剪力墙数量是否恰 当 ， 还可 以通过计算 系其侧 向刚度大 ， 水平侧移小 ， 由于剪力墙 的间距 剪力墙分配到的总剪力的多少来检验。按工程实践 但
小， 平面布置不灵 活 ， 建筑空 间受到 限制 ， 同时 由于 经验 ， 分配到总剪力 的 ５ ％ 一 ０ ０ ８ ％之间较好。若剪 超过 ９ ％） 框架需要调整 ０ ， 自重大 ， 刚度大， 使剪力墙结 构 的基本周期短 ， 地震 力墙分配到的剪力过大（ 惯性力较大 ， 因此高度很大的剪力墙结构并不经济 ； 的内力就多 ， 说明框架太弱 ； 剪力墙 的剪力分配比例
１８ ２
甘
肃 科
技
第 ２ 卷 ４
重力荷载、 框架结构 的刚度等多方面因素的限制。
的的剪力墙提供 ， 而双肢墙和多肢墙 ， 一个方向的刚
２ 剪力墙的合理布置位置 。除剪力墙 的设置数 度由该方向的剪力墙和相连的翼缘共 同提供。当把 ） 量外 ， 还需正确确定剪力墙 的位置 ， 地震造成的扭转 纵横墙连成 Ｔ Ｌ形及封 闭形时 ， 、 可充分发挥剪力墙 避免同方 向的所有剪力墙 同时在结构底 破坏多数是由于剪力墙布置不恰当造成的。剪力墙 自身刚度 ，
者的优点 ， 使其既能灵活布置大空间与小空 间房屋 ，
／０ 剪结构具有两道抗震防线 ， 即剪力墙与框架 ， 比单一 于 １ ８ ０。 （） ３ 结构 的重 力荷载效应 和地震 效应组合后 ， 的抗侧力结构体系有很大的优越性。做 为第一道抗
框支剪力墙与框架剪力墙结构.
框支剪力墙结构的设计要点框支剪力墙结构是指：当有的高层建筑为了满足多功能、综合用途的需要，在竖向，顶部楼层作为住宅、旅馆；中部楼层作为办公用房；下部楼层作为商店；餐馆、文化娱乐设施。
不同用途的楼层，需要大小不同的开间，从而采用不同的结构形式。
上部楼层采用剪力墙结构以满足住宅和旅馆的要求；中部办公楼用房则需要中、小室内空间同时存在，则宜采用框架—剪力墙结构来满足其要求；底部作为商店等用房则需要有尽量大的空间，则宜加大柱网，尽量减少墙体。
上述要求与结构的合理布置正好相反，以高层建筑的受力规律，下部楼层受力很大，上部楼层的受力相对要小得多，正常的结构布置应当是下部刚度要大，墙体应多，柱网应密，到上部逐渐减少墙、柱、扩大轴线间距．二者正好矛盾。
为了解决上述矛盾，就出现了底层大空间的框支剪力墙结构。
框支剪力墙结构由于底部与上部结构的刚度产生突变。
故在所发生的地震中，其破坏都较严重，抗震性能较差，故在设计中要特别加以注意，设计中要考虑两个关键问题：（1）保证大空间有充分的刚度，防止竖向的刚度过于悬殊：（2）加强转换层的刚度与承载力，保证转换层可以将上层剪力可靠地传递到落地墙上去。
一、主要构件1. 楼盖构件：板和梁。
2. 转换层以上的抗震墙及落地抗震墙。
3. 作为不落地抗震墙的转换构件．一般为框架梁、柱形成框支抗震墙4. 转换层楼板，即转换层楼盖。
二、结构布置的基本要求1.在高层建筑结构的底部，当上部楼层有部分竖向构件（抗震墙、框架柱）不能直接连续贯通落地时，应设置结构转换层，在结构转换层布置转换层结构构件。
转换结构的构件可采用梁、桁架、空腹桁架、箱形结构、斜撑等；非抗震设计和6度抗震设计时可采用厚板，7、8度抗震设计的地下室的转换构件可采用厚板。
2.底部部分框支剪力墙高层建筑结构在地面以上的框支层的层数，8度时不宜超过3层，7度时不宜超过5层，6度时其层数可适当增加；底部带转换层的框架一核心筒结构和外筒为密柱框架的筒中筒结构，其转换层位置可适当提高。
框架―剪力墙结构布置一般原则
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。
8 框架-剪力墙结构设计
新增
2 设置柱托板时，非抗震设计时托板底部宜布置构造钢筋；抗震设 计时托板底部钢筋应按计算确定，并应满足抗震锚固要求。计算柱 上板带的支座钢筋时，可考虑托板厚度的有利影响；
3 无梁楼板允许开局部洞口，但应验算满足承载力及刚度要求。当 未作专门分析时，在板的不同部位开单个洞的大小应符合图8.2.4 的要求。若在同一部位开多个洞时，则在同一截面上各个洞宽之和 不应大于该部位单个洞的允许宽度。所有洞边均应设置补强钢筋。
3 有楼、电梯间等较大开洞时，洞口周围宜设置框架梁或边梁；
4 无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽（柱托）板或有柱帽 （柱托）板形式。柱托板的长度和厚度应按计算确定，且每方向长 度不宜小于板跨度的1/6，其厚度不宜小于板厚度的1/4。7 度时宜 采用有柱托板，8 度时应采用有柱托板，此时托板每方向长度尚不 宜小于同方向柱截面宽度和4 倍板厚之和，托板总厚度尚不应小于
【说明】
框架-剪力墙结构在规定的水平力作用下，结构底层框架部分承 受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值不尽相同，结构性 能也有较大的差别。本次修订对此做了较为具体的规定。在结构设 计时，应据此比值确定该结构相应的适用高度和构造措施，计算模 型及分析均按框架-剪力墙结构进行实际输入和计算分析。
8.2.3 板柱-剪力墙结构设计应符合下列规定：
1 结构分析中规则的板柱结构可用等代框架法，其等代梁的宽度宜 采用垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4；宜采用连续体有限元空间 模型进行更准确的计算分析；
2 楼板在柱周边临界截面的冲切应力，不宜超过0.7ft，超过时应配 置抗冲切钢筋（尽可能采用高效能抗剪栓钉以提高抗冲切能力）， 当地震作用导致柱上板带支座弯矩反号时还应对反向作复核。板柱 节点冲切承载力的验算可按有关规范的相关规定进行验算，并应考 虑节点不平衡弯矩作用下产生的剪力影响；
框架剪力墙结构设计
令 则:
H
C F m abi / h
i
EJ w
， x / H
2 4 d4y d y P( )H 2 4 2 EJ W d d
-
此方程与铰结体系完全相同，故铰结体系中所有微分方程 解对刚结体系均适用，图表也适用。 m abi 区别： 1.λ 值计算不同，增加了约束弯矩影响项 h i 2. 内力计算不同。 Vw ( ) ] vo 铰结体系：Vw=[
n个刚结结点统计方法：每根两端刚域联系梁为2个，mab 指m12或m21,一端刚域的梁只有一个，mab指m12。
假定：框架从底层到顶层层高以及杆件截面都不变，沿着 高度连杆约束刚度为常数，从而梁端转角为θ时候梁端约 束弯矩： M12= m12θ M21= m21θ 当实际结构中各层不同时，取各层约束刚度加权平均值为 连梁约束刚度 二、计算公式 剪力墙:
d2y EJw 2 dx
=Mw
d 3 y dM w Vw m(x) EJw 3 dx dx
框架：
m abi d 2 y d4y EJw 4 P(x) - PF (x) h dx 2 dx
①
d2y 同铰结体系：-PF(X)=CF 2 dx ② 代入① ，整理得：
②
m abi CF 4 2 d y d y P(x) h i 4 2 EJ W EJ W dx dx
qH 2
均布荷载作用下： qH 2 1 sh 2 y= [( )(ch - 1) - sh (1 - )] 2 ch 2 CF qH 2 1 sh )ch - sh 1] Mw= 2 [( ch qH 1 sh [ch ( )sh ] Vw= ch 顶点集中荷载作用下：
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框架剪力墙结构的一般设计
2.1工程概况
某办公楼为10层框架剪力墙结构，建筑面积约5300。
1层的结构层高为4.1（从基础顶面算起至刚性地坪为500），2～10层的结构层高为3.6，室内外高差0.30。
楼盖、屋盖及剪力墙均采用现浇钢筋混凝土材料，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，采用木门和铝合金窗。
建筑设计使用年限为50年。
2.2设计资料
①工程地质条件
由于本计算书不设计基础，故不考虑。
②气象资料
基本风压：，地面粗糙度为C类。
基本雪压：。
③抗震设防烈度
抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.2g,场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第二组，特征周期为，水平地震影响系数最大值(多遇地震)，框架抗震等级为二级，剪力墙抗震等级为一级。
④材料
梁、板的混凝土均选用C30；柱：1～6层选用C40，7～10层选用C35；剪力墙：1～6层选用C40，7～10层选用C35；梁、柱和剪力墙主筋和箍筋选用HRB400，剪力墙竖向、横向分布箍筋选用HRB335。
材料参数如下表2.2.1：
表2.2.1 材料的强度及模量参数
混凝土
C30 14.3 1.43 3.00
C35 16.7 1.57 3.15
C40 19.1 1.71 3.25
钢筋
HRB335 300 300 2.00
HRB400 360 360 2.00
⑤门窗尺寸
符号见下图图 2.3.1，门窗尺寸如下表2.2.2：
表2.2.2 门窗尺寸
窗 宽
高
门 宽高
C 1 2100×1800 M 1 1200×2100 C 2
2100×600
M 2
1500×2100
2.3结构平面布置
根据该办公楼的建筑功能要求和框架剪力墙结构体系的要求，进行了建筑平面和结构平面布置。
各层建筑平面布置如图2.3.1，结构平面布置如图2.3.2所示。
12345791068111213
A
B
C D E 电梯电梯电梯
楼梯
楼梯
卫生间
卫生间
C1
C1
C1
C1C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C2
C2
M1
M2
M1M1
M1
M1
M1
M1
M1
M1
M1
M1
M1
M1
M1
M2
M2
M2HW1
HW2HW3ZW1
ZW2
ZW3
ZW4
ZW5
B20B21
B22
B23
B24
B25
B2
B1
B3
B4
B5B10
B11B12
B13
B14
B15
B6
B7
B8
B9
B16
B17
B18
B19
B26
B27
B28
B29
DB1DB2DB3
图2.3.1 建筑平面布置图
1234568910111213
123457910768111213
A B
C D E B
A
C D E
图2.3.2 结构平面布置图
2.4梁、柱、墙、板截面尺寸
本计算书梁、柱、墙命名规则如下：
①梁命名：纵向轴线号+横向轴线号。
例如：梁“AB2”表示A 、B 轴线间位于2轴线上的梁段。
②柱命名：纵向轴线号+横向轴线号。
例如：柱“B3”表示交于B 轴线和2轴线上的柱。
③墙命名：在图2.3.1中标出。
例如：横向剪力墙：HW1，HW2；纵向剪力墙：ZW1，ZW2等等。
④板命名：在图2.3.1中标出。
例如：B1，B2等等。
㈠.梁截面 梁截面高度一般为，宽度一般为。
以梁BE1为例：
，
故
取。
，故取。
由于该办公楼梁数量较多，故不再赘述，以下只给出结果。
1～10层：所有梁截面均为。
㈡.柱截面
按轴压比初步估算框架柱截面尺寸，按如下公式计算：
以一层柱A1为例：
：竖向荷载分项系数（包含活荷载），取1.25；
:每个楼层单位面积的竖向荷载标准值，按《混凝土高规》取14;
：柱一层的受荷面积，取11.12；
：柱承受荷载的楼层数，取10；
：考虑水平荷载产生的附加系数，取1.10；
：柱轴力增大系数，角柱取1.20；
：柱由框架梁与剪力墙连接时的柱轴力折减系数，取0.80；
：框架柱的轴压比限值，取0.85
：混凝土抗压强度设计值，取19.10
；
，故取1～10层柱截面为。
由于该办公楼柱数量较多，故不再赘述，以下只给出结果。
1～10层：所有柱截面均为。
㈢.墙截面
剪力墙墙肢的截面尺寸，应满足承载力、最小墙厚、剪压比限值的要求。
所以先按最小墙厚的要求预估截面。
抗震等级为一级的剪力墙，墙肢在有端柱或翼墙时，最小厚度为：
底部加强部位：
其他部位：
为层高，为剪力墙的无支长度，无支长度是指与该剪力墙垂直的相邻两道剪力墙的间距。
以剪力墙HW1为例：
，由于HW1墙无相邻的剪力墙，故不考虑。
底部加强部位：；
其他部位：;
故取1～5层墙截面厚度为，6～10层墙截面厚度为。
由于该办公楼剪力墙数量较多，故不再赘述，以下只给出结果。
⑴1～5层：所有剪力墙截面厚度均为。
⑵6～10层：所有剪力墙截面厚度均为。
㈣.板截面
该办公楼中所有的楼板均为双向板。
双向板板厚一般取
，为双向板的短向跨度，一般取。
故：楼板厚度取，楼面板厚度取。
2.5工程做法及荷载统计
⑴屋面（不上人）永久荷载标准值
20厚1:3水泥砂浆面层20×0.02=0.40
10厚低标号砂浆隔离层20×0.01=0.20
4厚SBS改性沥青卷材0.045
20厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.40
70厚聚苯乙烯泡沫塑料板0.5×0.07=0.035
30厚LC5.0轻集料2％找坡层11×0.03=0.33
120厚钢筋混凝土屋面板25×0.12=3.00
V型轻型龙骨吊顶0.25
合计
4.66
⑵女儿墙永久荷载标准值
1.2m高，上80mm下100mm，混凝土材料，25×1.2×
0.09=2.70
⑶楼面永久荷载标准值
10厚地砖，干水泥擦缝24×0.01=0.24
20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层，表面撒水泥粉20×0.02=0.40
水泥浆一道（内掺建筑胶）忽略100厚钢筋混凝土楼板25×0.10=2.50
V型轻型龙骨吊顶0.25
合计
3.40
⑷外墙永久荷载标准值
①外墙面：
3厚专用聚合物砂浆底面刮糙
9厚1:3专用水泥砂浆打底扫毛
6厚1:2.5水泥砂浆找平
2厚复层建筑涂料（总计20厚，按水泥砂浆容重估算）合计20×
0.02=0.40
②墙体：
200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5×
0.2=1.10
③内墙面：
3厚外加剂专用砂浆打底刮糙
8厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛
5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平
2厚无机内墙涂料饰面（总计18厚，按水泥石灰膏砂浆容重估算）
合计17×
0.018=0.31
总外墙永久荷载标准值（0.40+1.10+0.31）×
3.0=5.43
⑸内墙永久荷载标准值
①墙面（一侧）：
3厚外加剂专用砂浆打底刮糙
8厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底扫毛
5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平
2厚无机内墙涂料饰面（总计18厚，按水泥石灰膏砂浆容重估算）
合计17×
0.018=0.31
②墙体：
200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 5.5×
0.2=1.10
总内墙永久荷载标准值（1.10+0.31×2）×
3.0=5.16
⑹卫生间、楼梯间和门窗永久荷载标准值
①卫生间：
10厚防滑地砖，干水泥擦缝24×
0.01=0.24
20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层，表面撒水泥粉20×
0.02=0.40
15厚混合砂浆隔离层17×
0.015=0.255
2厚聚氨酯防水涂膜二度，四周卷起高于楼面基层500mm 0.005
20厚1:3水泥砂浆找平层20×
0.02=0.40
最薄处20厚1:3水泥砂浆找坡20×
0.02=0.40
100厚钢筋混凝土楼板25×0.10=2.50
蹲位折减荷载（考虑局部20厚炉渣填高）1.50
合计
5.70
②楼梯间：
8.00
③木门：
0.20
铝合金窗：
0.40
⑺活荷载
①屋面：
不上人屋面均布活荷载0.50
电梯机房均布活荷载
7.00
②楼面：
一般房间均布活荷载2.00
卫生间、走廊均布活荷载2.50
楼梯、电梯前室均布活荷载3.50。