框架剪力墙结构的抗震设计分析

摘要：随着社会的发展以及人民生活水平的不断提高，民生问题已经成为我国政府关注的重要问题，为了有效的改善民生问题，需要在建筑物的建设过程中不断的采用高科技技术以及优良的结构。基于此，本文通过分析框架剪力墙结构的相关内容，探究如何更好的进行抗震设计。

关键词：框架;剪力墙;抗震设计;建筑物

随着与建筑有关的科学技术的发展，建筑物的质量有了显著的提升，在建筑物的设计以及性能方面也为人们的生活水平奠定了良好的基础，尤其是现阶段较为流行的框架剪力墙结构的设计。利用框架剪力墙结构不仅可以提升相应的抗震性能，还可以保证建筑物的质量能够达到一个更高的水平。框架剪力墙在应用的过程中有很多的优点，例如通过设计的框架剪力墙，可以有效的节约建筑的成本，并且由于框架剪力墙的建设过程相对比较便捷，还可以在一定程度上保证工程可以按时竣工。所以负责框架剪力墙结构设计的工作人员以及建筑物建设过程的管理人员，要不断的探究框架剪力墙结构的设计流程，并且保证其抗震性能能够达到更高的水平。

一、框架剪力墙结构的特点

（一）框架剪力墙承受力分析

任何墙体的设计和建造的主要目的都是为了增加承重力，而框架剪力墙也有相应的承重力框架剪力墙的结构，主要由横向的梁与竖向的剪力墙采用刚节点制作而成，横向的梁与竖向的剪力墙之间构成一个整体的框架剪力墙，框架剪力墙通过这些梁的支撑，能够增加相应的横向承载力和竖向承载力。框架剪力墙在设计的过程中由于横向梁与竖向柱之间需要进行结合，所以增加了很多的节点，这些节点在实际的应用过程中，需要增强相应的紧实度才能够保证框架剪力墙的承重力符合我国居民的居住要求。同时现阶段为了保证框架剪力墙的承受力，能够符合国家标准和相关建筑物的要求，将原本平面形的框架剪力墙设置为立体的框架剪力墙结构，这样可以有效的增加整个墙体的承重能力，保证建筑物的质量以及后期为抗震设计做出更好的铺垫。框架剪力墙受力主要有两部分是第一个部分是框架中的，另一个部分是剪力墙受力，在框架受力过程中主要受到水平构件传来的竖向荷载及地震和风传来的水平荷载，因此应力受力越大，则说明框架发生的形变越大，而且如果水平方向受力增大，建筑物的顶点位移就会相应的增大，其水平受力与其高度的关系主要遵从以下公式。

根据以上公式可以分析受力大小、位置以及位移的变化有关，而且受力越大时，将会导致曲线形式为闭口型，当受力较小时，曲线形式为开口型，并且开口型的形式即为剪切型。所以为了保证建筑物能够更加的稳定，需要使框架的极限力矩为地震极限力矩的40%左右，这样当地震的等级越来越高时，可以保证框架承重墙的曲线能够与弹性曲线比例较大。而剪力墙的受力结构以及受力位置正好与框架受力结构以及受力位置相反，因此通过剪力墙，如果受力增大会表现出增加的速度相对较快，而且是开口向上的曲线，因此有效的将框架结构与剪力墙进行结合，可以保证整体上的受力能够更加均匀，并且通过框架结构和剪力墙形成一个整体的空间以及网络结构可以使水平力和竖直方向受力的承重力相对较大。同时在楼层的设计过程中水平面上的位移，移動速度介于框架承受力和剪力墙承受力之间，即为反s型的曲线，这样可以保证抗震效果能够达到最优化。目前我国框架剪力墙的结构设计图如下

（二）框架剪力墙抗震能力分析

在框架剪力墙抗震能力分析方面，也要通过分析框架剪力墙分别在水平方向和垂直方向的受力大小以及受力位置，从而保证在地震等级越来越高时，框架剪力墙的承重力以及稳定性能够达到地震等级的要求。目前我国在设计框架剪力墙抗震的过程中，需要按照建筑物抗震设计规范来进行图纸的设计流程，并且为了保证抗震能力有更好的提高，还要参照国外先进的框架剪力墙抗震能力提升设计结构，保证我国的框架结构剪力墙的抗震性能够更好的为我国的建筑物建设服务。

（三）框架剪力墙刚度性能分析

目前我国所设计的框架剪力墙不仅需要在受力上能够具备一定的承重力，还需要具备一定的抗压性，保证框架剪力墙在受到较大压力时所发生的形变，也能够保证框架剪力墙的原本结构可以更好的具备稳固性。所以这就需要框架剪力墙在设计的过程中，上部与底部的弯曲程度，按照国家标准进行，现阶段我国国家标准规定，框架剪力墙的刚度要想满足建筑物质量的需求，其底部的弯曲长度最好为总弯曲长度的1/5左右。

二、框架剪力墙抗震设计的原则及过程

首先在框架剪力墙抗震设计的过程中，要依据相应的标准原则才能够保证，框架剪力墙的设计能够有更好的抗震性。目前我国有很多地区在地震发生的过程中，由于建筑物没有很好的抗震设计而导致建筑物出现坍塌等问题，建筑物在地震过程中所受到的力主要是地震的横波影响，因此可以针对地震横波产生的冲击力来进行相应的抗震设计。其次是因为地震的过程时间相对较短，但是地震的瞬时冲击力较大，所以为了有效的针对地震的这一特点来进行抗震设计，能够更好的保证框架剪力墙的抗冲击力和抗震性能提升到一个更高的档次。在地震发生时还可能与建筑物出现共振的现象，当发生共振时，峰值上的冲击力会成倍增加，这就造成了地震的发生对建筑物的影响更为严重，因此还要有效的通过框架剪力墙的设计，避免建筑物和地震中的冲击力出现共振问题。所以为了有效的避免共振问题造成的房屋破坏程度增大，需要在框架剪力墙的设计过程中，尽可能的增加房屋对地震力的阻力作用保证能够有效的，吸收地震带来的冲击力和冲击能量。在框架剪力墙提升抗震性能的同时，需要框架剪力墙在没有地震发生的过程中，也能更好的起到相应的作用，这就需要在框架剪力墙设计的过程中保证每一个构件之间能够有更加稳固的连接性。从而保证无论是在地震发生时还是在地震未发生时，都能够对建筑物提供一定的承载能力。在框架剪力墙抗震设计的过程中，首先要保证抗震设计遵循相关原则，然后要明确在设计过程中的技术要点。框架剪力墙的刚性，是保证一个框架剪力墙能够更好的提供支持力的前提和基础，而现阶段在抗震设计过程中刚性的计算，应该遵循以下公式

在此公式中要注意建筑物的高度以及框架剪力墙的水平高度与刚度之间的关系，并且计算出的总抗侧刚度，最好能够保证λ 在1.15～2.4之间。除了确保抗震性能中的刚度以外，还要确保抗震性能中的稳定度，这时需要不断的将建筑物的底层外墙进行相应的加厚，并且保证外墙的四周都能够有更加粗壮的支撑柱，从而来提升建筑物的稳定性和刚性，达到更好的抗震效果。

三、结语：

尤其是在自然灾害频发的地段，为了保证人们的生命安全以及财产权益，必须要在建筑物的建设过程中，采取相应的防护措施。在建筑物的抗震设计中，由于地震会对建筑物造成严重的威胁，而建筑物是人们赖以生存的基础设施，因此有效的提升建筑物的抗震功能，是保证我国人民能够有更加幸福安康生活的重要方式。

作者简介：张建峰（1976-），男，工程师，大专，主要从事结构设计工作。