框架剪力墻
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框架剪力墻范文第1篇
一、鋼框架－混凝土剪力墻體系
（一）組成及分類
鋼框架－混凝土剪力墻體系是以鋼框架為主體，并配置一定數量的鋼筋混凝土或型鋼混凝土剪力墻。由于剪力墻可以根據需要布置在任何位置上，布置靈活。另外剪力墻可以分開布置，兩片以上剪力墻并聯體較寬，從而可減少抗側力體系的等效高寬比值，提高結構的抗推剛度和抗傾覆能力。鋼筋混凝土剪力墻又現澆和預制兩種。
（二）變形
1、鋼框架－預制鋼筋混凝土墻的變形
鋼框架－預制鋼筋混凝土墻體系是以鋼框架為主體，建筑的豎向荷載全部由鋼框架來承擔，水平荷載引起的剪力主要由鋼筋混凝土墻板來承擔，水平荷載引起的傾覆力矩主要由鋼框架和鋼筋混凝土墻板所形成的聯合體來承擔。由于框架間設置了混凝土墻板，結構的抗推剛度和受剪承載力都得到顯著提高，地震作用的層間位移也就顯著減小。這種結構體系可以用于地震區較多層數的樓房。
2、鋼框架－現澆鋼筋混凝土墻的變形
“鋼框架－現澆混凝土墻”體系是由現澆鋼筋混凝土墻和鋼框架所組成，一般應沿房屋的縱向和橫向，均應布置鋼筋混凝土墻體?？v、橫墻的數量應根據設防烈度和樓房層數多少由計算確定，縱墻和橫墻可分開布置，也可連成一體，現澆鋼筋混凝土墻體水平截面的形狀可以是一字型、L型、工資型。
二、剪力墻結構設計注意事項
1、對剪力墻結構，《建筑抗震設計規范》、《混凝土結構設計規范》、《高層建筑混凝土結構技術規程》都有一些規定，高規的內容要多一些，且有關于短肢剪力墻的規定（7.1.2條共8款）。一般剪力墻為hw（墻肢截面高度，個人認為此應稱為“墻肢長度”，與高規表7.2.16注1及抗震設計規范6.4.9條與表6.4.7注4、混凝土結構設計規范表11.7.15注4統一）/bw（墻肢截面厚度）＞8，墻肢截面高度不宜大于8m，較長的剪力墻宜開設洞口（即所謂結構洞）（高規7.1.5條）。短肢剪力墻hw/bw=5（認為按老習慣取4較合理）～8，抗震等級應提高一級。hw/bw＜5（認為按老習慣取4較合理），即為異形柱。L形、十字形剪力墻等，只要其中的一肢達到一般剪力墻的要求，則不應認為是短肢剪力墻。
2、高規7.1.1條規定“剪力墻結構的側向剛度不宜過大”，如果采用全剪力墻結構，即除門窗洞外均為剪力墻，無一片后砌的填充墻，第一周期只有1.02秒，側向剛度過大，使地震作用過大，不經濟，不合理。
3、關于底層剪力墻的厚度：高規7.1.2條規定“高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構”，當短肢剪力墻較多時，其第2款規定“抗震設計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于總底部地震傾覆力矩的50％”。SATWE程序在計算時，是將各個墻肢的高厚比進行單獨計算，凡hw/bw=5～8，即歸入短肢剪力墻，這樣算得的短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩就可能容易大于50％。而TAT程序在計算時，是將L形等剪力墻等只要其中的一肢達到一般剪力墻的要求，則不歸入短肢剪力墻，在相同的結構中，這樣算得的短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩就有可能不大于50％，建議宜按TAT計算該項指標。
4、在短肢剪力墻較多的剪力墻結構中，多數設計人員將較短的墻段都畫為約束邊緣構件或構造邊緣構件，將計算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個墻段內，這是不妥的，因為配置在墻肢中和軸附近的鋼筋并不能發揮作用，因此縱向鋼筋應向墻肢端部集中，宜打印剪力墻邊緣構件配筋計算結果復核?？拐鹪O計規范6.4.9條規定：“抗震墻的墻肢長度不大于墻厚的3倍時，應按柱的要求進行設計，箍筋應沿全高加密”，SATWE等程序在計算時也是照此條規定辦理。如墻厚為200mm，墻肢長度600～800mm，雖然墻肢長度達到墻厚的3～4倍，認為仍宜按柱配筋。
三、框架―剪力墻結構設計注意事項
1、剪力墻應有邊框：邊框梁（或暗梁）、邊框柱（抗震設計規范6.5.1條，混凝土結構設計規范11.7.17條，高規8.2.2條）。不能只設幾段剪力墻，就成框架―剪力墻結構體系了。
2、剪力墻承擔的地震傾覆彎矩應≥50％，否則應按框架結構查抗震等級，其最大適用高度只可比框架結構適當增加（抗震設計規范6.1.3條1款）。
3、框架―剪力墻結構中不應采用短肢剪力墻。
參考文獻：
[1]鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規范(JGJ3-91).
框架剪力墻范文第2篇
關鍵詞: 框架剪力墻； 高層建筑
Abstract: this article from the frame shear wall structure with the basic concept of design, this paper analyzes the frame shear wall in the design process of the need to control a few parameters, and through the application of PKPM, combined the high-rise building reinforced concrete structure technical regulation JGJ3-2002 (hereinafter referred to as the "high rules") and the code for seismic design of building GB50011-2010 (hereinafter referred to as the "resistance rules") of the related provisions of the proposed some attention points.
Keywords: frame shear wall; High-rise building
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
一 、前言
隨著我國城市化的快速發展，城市空間日益緊張，對高層建筑的需求越發明顯。高層體系一般分為框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒中筒結構等多種體系。其中框架剪力墻結構就是集框架結構和剪力墻結構的優點于一身，取長補短，即有框架結構建筑布置靈活，空間分隔容易使用靈活；又利用了剪力墻抗側剛度較大，在水平力作用下側向變形較小的優點。因此這種結構體系同時具有框架、剪力墻結構的優點,是一種適用性很廣的結構形式。
二 、框架剪力墻結構布置原則
框架剪力墻結構體系結構布置除應符合《高規》、《抗規》及其各自的相關規則外,框架柱和剪力墻的布置還應注意滿足以下幾個要求:
（1）框架剪力墻結構中剪力墻的布置一般按照“均勻 、對稱 、分散 、周邊”的原則布置 。
（2）框架剪力墻結構應設計成雙向抗側力體系,抗震設計時結構兩主軸方向均應布置剪力墻。
（3）剪力墻宜貫通建筑物全高,沿高度墻的厚度宜逐漸減薄,避免剛度突變 。
三 、工程概況
某工程位于上海市浦東新區，東北鄰近唐陸路、西北緊靠新金橋路，總建筑面積約為30萬 m2，包括10棟高層，其中E1，E2，A1，A2為12層，B1，B3為10層，B2，C1，C2為11層，兩層地下室及裙房兩層(地下二層部分為人防區，設計圖紙由其他設計單位完成）,高層的結構形式為框架剪力墻結構。E3為一層局部三層的框架結構，±0.000以下連成整體，中間為下沉式廣場，框架的抗震等級三級，剪力墻抗震等級二級；所在地區的抗震設防烈度為7度；設計基本地震加速度為0.10g；設計地震分組為第一組；場地土類別為Ⅳ類；特征周期: Tg =0.9S； 50年一遇的基本風壓值取0.55kN /m2；地面粗糙度類別為B類；風載體型系數1.3。本文僅以E1辦公樓為例，下圖為E1框架-剪力墻標準層結構布置圖：
從結構平面布置中可以看出結構的的核心筒偏向一邊，這對于結構扭轉來說非常不利，所以我們可以在不影響建筑使用空間的前提下，在核心筒較遠出布置一些墻肢，同時增大周邊梁的剛度來解決由核心筒偏向一邊而引起的扭轉等問題。
四 、框架—剪力墻結構設計主要控制要點
1、框架柱傾覆彎矩及0.2Q調整系數：
(1)框架剪力墻結構中框架柱傾覆彎矩控制及計算：根據《高規》第8.1.3條、《抗規》第6.1.3條規定,框架剪力墻結構，在基本振型地震作用下,框架部分承擔的地震傾覆力矩大于總地震傾覆力矩的50% ,其框架部分的抗震等級應按框架結構確定,柱軸壓比限值宜按框架結構采用，其最大適用高度和高寬比限制可比框架結構適當增加。
本工程E1由PKPM計算得出的結果為：
本工程由PKPM得出的柱傾覆力矩均小于總地震傾覆力矩的50%。此結構為框架剪力墻結構。
(2) 0.2Q0調整
根據《抗規》第6.2.13條規定,側向剛度沿豎向分布基本均勻的框架-剪力墻結構和框架核心筒結構,任一層框架部分的地震剪力值,不應小于結構底部總地震剪力的20%和按框架剪力墻結構、框架核心筒結構計算的框架部分各樓層地震剪力中最大值1.5倍二者的較小值，對于框架剪力墻結構,一般由剪力墻吸引了大量的地震力,而框架部分所承擔的地震力較小，其主要目的是為了保證框架部分在地震作用下的抗剪能力。
本工程由PKPM計算得出的結果為：
本工程各個樓層均按0.2Qox、0.2Qoy進行調整，各個樓層不滿足上值時均乘以不同的調整系數來滿足規范要求。
2、位移及位移比:
位移比主要為控制結構平面布置的不規則性,以避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。見《抗規》第3.4.2條, 《高規》第4.3.5條及相應的條文說明。位移比不滿足主要是結構平面不規則、質量與剛度偏心和抗扭剛度太弱引起的，應調整改變結構平面布置,減小結構剛心與形心的偏心距;同時在設計中,應在構造措施上予以加強。本工程由于地下室頂板中間有一萬多平米的下沉式廣場整體剛度較弱不能作為上部結構嵌固端。依據抗震審查意見為了減少多塔效應對地下室頂板的不利影響應，盡量把首層位移控制在接近1/2000范圍內，主要通過以下手段使地上一層位移接近1/2000:
1增加地下室剪力墻數量；
2適當加大底部加強區核心筒及周邊剪力墻的厚度；
3加大首層梁、柱截面尺寸。
為了保證結構的抗扭剛度，我們又必須保證結構周邊有足夠剛度就需在不影響建筑使用空間的前提下在結構周邊布置剪力墻增加結構周邊的剛度，同時通過加大結構周邊梁的截面尺寸來保證結構的抗扭剛度。
本工程由PKPM得出的結果如下：
1）最大位移角（《高規》第4.6.3條框架—剪力墻最大值層間位移角≤1 /800）
X方向最大值層間位移角: 1 /963 首層位移角：1/1839
Y方向最大值層間位移角: 1 /967 首層位移角：1/1832
2）最大位移比（《高規》第4.3.5條最大位移層間位移和與層平均值的比值A級高度高層建筑不宜大于1.2,不應大于1.5的規定；B級高度高層建筑不宜大于1.2,不應大于1.4的規定。）
X方向最大層間位移與平均層間位移的比值: 1.16
框架剪力墻范文第3篇
【關鍵詞】結構設計；框架剪力墻；結構布置；計算分析
1.框架剪力墻結構布置
（1）雙向抗側力體系和剛性連接?？蚣堋袅Y構中，剪力墻是主要的抗側力構件。結構在兩個主軸方向均應市置剪力墻，并應設計為縱、橫雙向剛接框架體系，盡可能使兩個方向抗側力剛度接近，除個別節點外，不應采用鉸接。如果僅在一個主軸方向布置剪力墻，會造成兩個主軸方向的抗側剛度懸殊，無剪力墻的一個方向剛度不足且帶有純框架的性質，與有剪力墻的另一方向不協調，也容易造成結構整體扭轉。主體結構構件間的連接剛性，目的是為了保證整體結構的幾何不變和剛度的發揮；同時，較多的贅余約束對始構在大震下的穩定性是有利的。
（2）框架—剪力墻結構是通過剛性樓、屋蓋的連接，將地震作用傳遞到剪力墻，保證結構在地震作用下的整體工作的。因此，剪力墻之間的距離不宜過大，否則，兩墻之間的樓蓋會不能滿足平面內剛性的要求，造成處于該區間的框架不能與鄰近的剪力墻協同工作而增加負擔。為了保證樓、屋蓋的剛性，剪力墻之間無大洞口的樓屋蓋長寬比不宜超過規范要求。當兩墻之間的樓蓋開大洞時，該段樓蓋的平面剛度更差，墻的間距應再適當縮小。
（3）樓板開洞處理。當建筑無可避免地采取樓板開洞時，則應盡可能避免在剪力墻兩側樓板全部開洞或開大洞，對剪力墻結構是如此，對框架—剪力墻結構更是如此。兩側樓板全部開洞的剪力墻，計算中可能認為它已發揮作用，但由于沒有樓板的協同工作，水平力并不能有效地傳遞至此片剪力墻土，實際受力完全不是那回事，造成其他墻肢和框架柱實際受力比計算值大。同時應通過正確的計算分析，適當折減其抗側力剛度。
2.結構計算分析要點
框架剪力墻結構的計算應考慮框架與剪力墻兩種不同結構的不同受力特點，按兩者變形協調工作特點進行結構分析。即使是很規則的結構，也不應將結構切榀，簡單地按二維平面結構（平面框架和壁式框架）進行計算。不應將樓層剪力按某種比例在框架與剪力墻之間分配?？蚣芗袅Y構是復雜的三維空間受力體系，計算分析時應根據結構實際情況，選取較能反映結構中各構件的實際受力狀況的力學模型。對于平面和立面布置簡單規則的框架—剪力墻結構，宜采用空間分析模型，可采用平面框架空間協同模型，對布置復雜的框架—剪力墻結構，應采用空間分析模型。另外，對于框架—剪力墻結構由于填充墻數量較框架結構少，而比剪力墻結構多，因此其周期折減系數應選取介于兩者之間。結合工程實踐經驗，對于一般情況下當填充墻較多時，周期折減系數可取0.7-0.8，填充墻較少時，周期折減系數可取0.8-0.9。
需要注意的是；隨著建筑形式的多樣化，框架校的數量沿豎向有時會有較大的變化，考慮到若某樓層段突然減少了較多框架柱，按結構基底總剪力Vo來調范柱剪力時，將使這些樓層的單根柱承擔的剪力過大，這顯然是不合理的，故《高規》規定允許分段進行調整，即當某樓層段柱根數減少時，則以該段為調整單元，取該段最底一層的地震剪力為其該段的底部總剪力；該段內各層框架承擔的地震總剪力中的最大值為該段的Vfmax。在單片剪力墻的邊框桿，墻平面內是墻體的組成部分，不再按框架柱考慮；墻的平面外邊框柱屬于框架框，支承框架梁并共同組成抗側力結構。邊框柱在墻平面內按墻計算確定縱向鋼筋，平面外按框架柱計算確定縱向鋼筋，并滿足構造所需最小配筋率。特一、一、二級抗震等級的剪力墻，在底部加強部位的邊框柱，尚應滿足約束邊緣構件的箍筋和縱向鋼筋構造要求。
3.工程實例
某辦公樓大廈地下3層（地下一層局部沒有夾層）、地上由東、西兩位高層建筑組成，東樓平面呈扇貝形，共18層，檐口高度74.0m；西樓平面呈矩形，共22層，搪口高度90.0m?？偨ㄖ娣e約120000m2。主體結構平面柱網主要為9m×9m、9m×8m兩種。
本工程主體采用框架—剪力墻結構?？拐鹪O防烈度為8度，抗震設防類別為丙類，場地土為中硬場地土，場地類別為II類，建筑結構安全等級為二級，地基基礎設計等級為甲級，地下室防水等級為二級。根據《建筑抗震設計規范》，剪力墻抗震等級為一級，框架抗震等級為一級。為有效地滿足業主對建筑物室內凈高保證2.8m的要求，綜合比較后采用寬扁梁樓蓋方案。本工程建筑布置給結構設計造成相當難度，因此結構整體計算在結構設計工作中顯得更為重要。通過計算分析對結構布置進行了反復調整，選用了經濟的構件截面尺寸。結構整體計算達到了以下三個目的：（1）根據建筑物的自振周期、位移及地震效應判斷結構方案的合理性；（2）得出各構件的內力以及配筋，以判斷構件截面的合理性；（3）根據結構內力分析判定結構受力的德弱部位，并在設計中采取加強措施。
東、西樓由于建筑物使用功能的需要，其剪力墻核心筒設置偏置一側，并且在其他部位不允許設置剪力墻，造成剪力堵布置過于集中，建筑物的質心與剛心偏移較大，給結構設計、計算帶來很大困難。經與建筑專業協商，在不影響使用功能的前提下，增加了剪力墻的數量（如將西樓靠走道一例的管道井外墻均調整為剪力墻，將東樓南北兩端樓梯間四軸剪力堵延伸至軸線），同時調整了部分剪力墻的厚度（如將西樓南側樓梯間外墻由400mm厚調整至600mm厚），通過結構布置改善主體結構的受力狀態，提高結構的抗震性能及抗側移剛度。
本工程結構整體計算采用中國建筑科學研究院編制的多層及高層建筑結構三維分析與設計軟件SATWE，計算時考慮扭轉藕聯的影響。考慮模擬施工分層加載，振型數取18個，采用側剛分析方法。計算結果表明，本結構整體剛度在X方向較好，Y方向稍差。兩幢樓剪力墻在X方向承擔了總傾覆力矩的80%以上，Y方向承擔了60%以上；西樓在地震作用下Y方向頂點位移絕對值偏大，最大層間位移接近規范限位。計算結果還表明，東樓第5、7、9振型，西樓第7、9振型以扭轉為主，說明雖然對剪力墻布置、數量、厚度進行了調整，但扭轉效應仍不可避免，還應在設計中予以解決?？傮w來說各項結果均在正常范圍以內，滿足規范要求，并符合以下規律：（1）柱、剪力墻的軸力設計值均為壓力；（2）柱、剪力墻基本為構造配筋；（3）梁基本無超筋，剪力墻、連梁均滿足截面抗剪扭的要求。
框架剪力墻范文第4篇
1．1工程概況
某由框架剪力墻結構構成的高層建筑位于河北境內，該建筑的總建設面積以達到五千五百平方米，建筑總高度已經達到了一百米。該建筑總共為二十九層，包括一層地下室，三層商務樓、兩層辦公樓以及二十三層住宅空間。其中地下一層可用作水泵設備用房、車庫以及人防用房。本工程項目具有工期緊、樓層高等特點，再加上施工步驟較為繁瑣，需要非常多的混凝土等，所以為了在工期內保質保量完工，需要有效解決各施工技術問題，保證建筑施工質量。
1．2框架剪力墻結構具體施工技術探析
1．2．1放線測量施工
放線測量工作的準確度以及質量直接影響到整個框架剪力墻結構的建設質量，同時也與施工圖紙的繪制準確度息息相關。所以為了保證放線測量施工質量首先應選擇具有一定經驗的技術人員進行放線測量施工;放線測量所使用的測量設備儀器必須要符合相關質量標準，并且能正常運轉，同時性能良好，另外在使用測量設備儀器之前還需對測量設備儀器進行全面的檢查，并對測量設備儀器進行校準，保證測量質量;在測量工作完成之后，需將測量結果記錄下來，然后進行第二次放線測量工作，如果兩次測量結果一致、相同可確定測量數據準確、可靠，如不同還需進行多次測量，并對原因進行查找。
1．2．2鋼筋項目施工方法探析
由于本建筑工程項目主要由框架剪力墻結構構成，所以在對框架剪力墻結構進行施工建設時，為了保證施工質量，需做好鋼筋布設施工。在進行鋼筋施工時，由于需要用非常多的、形狀、規格不一的鋼筋材料，像是直徑為十二毫米或者是十八毫米的三級鋼、八毫米或者是六毫米的一級鋼等等，所以為了保證鋼筋施工質量，首先要保證原材料質量。其次在進行鋼筋施工時，常常會出現各種問題，如因為鋼筋節點布設密集度過高，因此在鋼筋的安裝以及澆筑環節，極易出現鋼筋節點位移問題等等。為了解決這一問題，需首先做好箍筋框的固定施工。也就是鋼筋工程施工階段，需以實體為基礎開展放樣施工，或者是通過模具的定制、使用來開展加工工作。像是在開展柱筋與柱筋框結構的放樣定位施工時，可以利用豎直方向以及水平方向的墻體梯格筋對鋼筋位置加以固定，如此就能夠防止鋼筋發生位移問題;另外還需要明確鋼筋結構的各個梁柱節點。本工程屬于大型高層建筑，所以需要施工非常多的鋼筋，免不得會出現梁柱節點密集等問題，所以為了明確各個每個節點，使每個節點更為有序，其位置更為準確，應當先利用計算機程序根據現場的實際鋼筋布置情況進行繪圖放樣，再將繪制結果制作大小恰當的成模擬樣板，使各個每個節點的布設、位置更為清晰，這樣就可以使相關技術施工人員更好的建設、布置鋼筋的梁柱節點。
1．2．3混凝土項目的施工方法淺析
混凝土作為框架剪力墻結構不可缺少的組成部分，只有保證混凝土施工質量，才能夠提升框架剪力墻結構建設質量。為了提升混凝土施工質量，需做好以下幾點:由于本工程處于北方地區所以為了防止地基基礎受到凍害的影響，所以需要在地基里增加應用防凍害物質，提升地基基礎的抗凍害性能，使施工能夠按照工期順利進行。在選擇混凝土原材料的時候，由于受到季節因素的影響，可以將適當的防凍液放入到混凝土材料之中，防止混凝土出現凍害問題。粉煤灰作為摻合料的一種，在配置混凝土材料的過程中，可以將適當的粉煤灰摻入進混凝土之中。這是因為粉煤灰能夠促使混凝土之中的水泥水化速度下降，進而減少混凝土結構表層以及內部的溫差大小，達到降低混凝土壓力差的目的，有效避免了混凝土開裂問題的出現。對于制作構件的混凝土材料，將其放入模子之后，需放置在防水、防潮的區域，并在混凝土已經成型同時堅固度以及強度達到規定要求之后才能拆模，防止混凝土構件發生變形問題;對于用于施工建設的混凝土材料，在投入使用之前需要對其中砂石的含水量進行測定，并根據測定結構確定配比合。在對混凝土進行攪拌施工時，需依次放入石子、砂以及水泥等原材料，并確定混凝土攪拌均勻后才能夠投入使用。在進行混凝土的澆筑施工時，需根據澆筑次序開展澆筑施工，也就是先進行強度高或者是等級高的混凝土澆筑施工，再進行強度小或者是等級低的混凝土澆筑施工，以增強混凝土的整體澆筑水平。
1．2．4結構轉換層部位的施工建設
由于本工程建設項目將第三層，也就是商務層的最頂層設置為轉換層結構，并將梁的最大跨度設置成8．3米，并將梁的高度控制在0．8米到1．7之間。由于轉換層結構不僅應用了大量的混凝土，同時該層的鋼筋穿插情況也非常的復雜。由于本工程的整體性要求比較高，所以需要使用連續施工方法，對轉換層結構的混凝土進行澆筑，從而導致施工難度大增。為了提升施工的安全性、有效性，需根據工程實況設置、使用特殊的支撐系統，具體內容如下:梁底模板應當選用厚度大小在二十毫米左右的膠合板，這樣才能夠滿足工程需求以及設計要求，另外應使用厚度大小在二十毫米左右的厚膠合板制作梁側模板。梁底模板的支撐程度以及效果直接決定著以及影響著整個轉換層施工的可靠性以及安全性，可以說是轉換層結構必不可少的組成部分，所以在進行這部分工程的施工時，首先應制造模板的豎向支撐結構，也就是應用組合門式鋼架結構制作大梁底模板，然后用方木托起模板，最后順著梁的長方向對門架進行安裝布置，需注意的是門架之間的距離最好應保持在五百毫米，以確保支撐系統的強度以及穩定性。另外由于本工程的轉換層結構施工需要使用連續施工方法來澆筑混凝土，所以側模部位會受到一個非常大的作用力，若在澆筑之前沒有牢固安裝側模，則側模發生爆板問題的幾率會大大上升，這時需要使用方木以及拉螺桿牢牢固定側模板。另外本工程選用的是長度為一百毫米以及寬度為五十毫米的方木，與直徑大小為十二毫米的對拉螺桿。
2、結語
框架剪力墻范文第5篇
【摘要】出于對工程造價和抗震安全的需要，框架剪力墻結構形式在我國高層建筑中應用廣泛，然而由于采用了不合理的抗震隔震技術，目前我國很多高層框架剪力墻結構出現輕重不同程度的震害。通過分析層間隔震技術的基本隔震減震原理，從減震效果、施工難易程度以及工程造價三個角度出發，對比分析了層間隔震與基礎隔震技術的適用范圍及優缺點，并闡述了層間隔震技術的廣闊應用前景，對于豐富我國高層框架剪力墻結構的抗震減震理論，保證廣大群眾的生命財產安全具有非常重要的理論和現實意義。
【關鍵詞】高層；框架剪力墻結構；層間隔震
1 引言
由于高層建筑可以節省大面積的建筑用地，減少市政建設投資，縮短建筑工程工期等優點，因此近年來高層建筑在建筑工程中的應用日益增多。但是多高層建筑結構與一般建筑不同，它是一種建筑面積、高度、自重大，結構平面布置、受力情況復雜的特殊性建筑，因此必須正確選擇合理的結構形式，以保證高層建筑的安全、投資和施工進度。目前高層建筑中比較常用的結構類型主要有框架結構、框架剪力墻結構以及剪力墻結構，框架-剪力墻結構就是在框架結構中布置一定數量剪力墻的結構體系，不僅使建筑具有相當大的剛度來提高建筑物的抗側能力，還可以提供局部大空間，滿足使用空間的靈活自由，而且相對框架結構、剪力墻結構來說工程造價比較低，抗震效果比較好，因此在我國高層建筑中應用廣泛。
隨著高層建筑室內外裝修以及附屬設備設施造價的提升，傳統的依靠結構構件自身的彈塑性變形和延性來抵御地震作用的抗震理論，已經不再適合現代高層建筑的防震設計，而近年來新出現的“隔震”或“制振”理論，目前在高層建筑中的防震設計中應用廣泛，即在建筑物基礎或結構頂部設置一個減震系統，使地震能量不能夠直接傳遞到建筑物上，從而起到保護高層建筑結構的作用。目前高層建筑中比較常用的隔震結構主要包括層間隔震和基礎隔震，本文主要分析層間隔震技術在高層框架剪力墻結構中的基本隔震減震原理，然后從減震效果、施工難易程度以及工程造價三個角度出發，對比分析了層間隔震與基礎隔震的優缺點，并闡述了層間隔震技術的廣闊應用前景。
2 層間隔震技術的基本隔震減震原理
層間隔震技術的基本思想是在高層建筑結構的某一層安裝耗能器，以實現消耗地震能量減小結構地震反應的作用。具體來說就是在高層建筑結構某一層的柱頂與上部樓板之間安裝由質量（具體包括增層結構、隔熱層或質量塊）和隔震支座（一般為疊層橡膠支座）組成的耗能器，從而有效吸收和消耗地震能量，減少地面運動的向上傳遞，進而降低甚至消除原結構的地震反應。
由于隔震層上部子結構的質量比下部子結構（即原結構）小，而且隔震層的水平剛度比上部子結構的層間剛度小也要小很多，使得上部子結構在地震作用下近乎于一種整體平動狀態，因此隔震層的減震效果具體可以用簡化的兩質點體系模型進行解釋。假設地震作用下建筑物的層間結構示意圖如圖1所示， 為下部子結構質量， 為下部子結構簡化為兩質點體系的等效剛度， 為上部子結構的質量， 為橡膠隔震支座的剛度， 、 分別為原結構和上部子結構的阻尼， 為地面運動的加速度，、 、 分別為原結構相對于地面運動的加速度、速度和位移， 、 、 分別為上部子結構相對于原結構運動的運動加速度、速度和位移。當層間隔震體系為線彈性體系時，那么這一體系的運動微分方程可以用以下方程式表示： ， 。從以上公式可以很明顯的看出，地震作用下隔震層與高層建筑建筑結構的上下子結構相互作用，并分擔了部分建筑本應結構承擔的地震反應。
3 層間隔震技術與基礎隔震的對比分析
基礎隔震技術出現的比較早，主要通過在建筑物的基礎頂部設置一套隔震裝置，來增加建筑結構的自振周期，使其遠離地面運動的卓越周期，以實現保護上部建筑結構的作用。基礎隔震技術隔震機理明確，適用于不同地震烈度和抗震等級要求的建筑物，但是由于基礎隔震層除了要具備足夠的豎向剛度、豎向承載力、變形能力、復位功能、阻尼和初始剛度，還必須具備充分小的水平剛度，這就決定了建筑物的高度不能太大，上、下剛度要分布均勻，因此對于高層框架剪力墻這一上、下剛度突變的建筑物來說，設置基礎隔震層則不會發揮明顯的抗震效果。由于隔震層位置上移，層間隔震技術克服了基礎隔震技術的缺點，具有其獨特的優越性，具體表現在以下幾個方面。
3.1 不用設置水平隔離縫，設計、施工方便
由于隔震層的水平剛度很小，在地震發生時隔震層較其他樓層要發生較大的位移變形，因此對于基礎隔震結構來說，由于隔震層設置在了室外地面以下，為了能夠使隔震層能更好的發揮隔震作用，在上部建筑結構的周邊應設置防震縫，而且在上部結構與地面之間還要設置水平隔離縫或水平滑移墊層。但是對于層間隔震結構來說，由于隔震層設置在建筑物某一層的柱頂上，這樣就使地震時建筑結構的大變形位置上移到了地面以上甚至空中，從而消除對于預留空間的顧慮，方便了建筑結構的設計與施工。
3.2 隔震層頂部無需加設梁板式樓蓋，節約工程成本
為了增加隔離層樓蓋的梁板剛度和承載力，對于基礎隔震結構來說，需要在隔震層頂部增設一層很厚的梁板式樓蓋，這樣就增大了結構自重，增加施工成本。但是對于層間隔震結構來說，則不需要另外加設這一梁板式樓蓋，只是將結構原來的樓蓋按隔震要求設計即可，這樣就減小了隔震層上部結構自重，減少了隔震層支座的數量和尺寸，進而節約了加設梁板式樓蓋和隔震支座的費用，節約了高層框架剪力墻結構的施工成本。
3.3 可有效利用結構增層或隔熱層進行隔震，增加高層框架剪力墻結構的抗震能力
由于層間隔震結構隔震層位置設置的特殊性，因此高層框架剪力墻結構的增層或隔熱層在進行適當改建之后，可以做成隔震層，使其在發揮原有功能的同時，承擔了部分隔震減震作用，成為了高層建筑結構抗震的第二道防線。這種方法簡單方便，在節約工程成本的基礎上，大大提高了高層框架剪力墻結構的抗震能力。
4 結束語
目前層間隔震技術還沒有形成系統的設計方法，因此在我國高層建筑結構中應用的還不夠廣泛，但是據統計層間隔震技術的隔震效果一般在10%～40%之間，雖然小于基礎隔震結構，然而對于高層框架剪力墻這一結構自重大、剛度分布不均的結構來說特別適用，不僅會滿足建筑結構高度、剛度等方面的要求，還能提高其隔震減震能力。因此高層建筑工程的設計和施工人員應合分析擬建場地的巖土性質、上部結構特點等因素，進行高層框架剪力墻結構的隔震技術選擇和設計，充分滿足現行規范允許的強度、剛度和延性的要求，從而保證高層框架剪力墻結構的安全可靠、經濟合理。
參考文獻
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