框架剪力墻仿古建筑結構設計探析

汪文中

摘要：框架剪力墻結構具有剛度大、抗震性強、有利形成大空間等優點，在仿古建筑中應用廣泛。文章對框架剪力墻結構設計的主要原則進行了總結，對仿古建筑框架剪力墻結構設計要點進行了分析，并結合工程實例，對框架剪力墻結構設計中出現的技術難點進行了研究，并提出了相應的解決措施，從而更好的提高仿古建筑的質量。

關鍵詞：仿古建筑;框架剪力墻結構;設計

一、框架剪力墻結構設計在仿古建筑結構設計中的應用

（一）科學展開平面布置

科學設計平面布置，對于剪力墻在仿古建筑設計中的應用有著重要的作用。在剪力墻設計工作中，科學合理的平面布置可以提高剪力墻的利用效率，提高仿古建筑的承載力。所以，在進行剪力墻的平面布置設計中，首先要注意在進行布置剪力墻時，應該采用均勻布置的原則，以便形成均勻有效的剛度，使得剪力墻的平面布置更加科學合理。此外，在進行剪力墻的布置中，要減少單向平面布置的手段，使結構形成雙向抗側力體系，避免現成單側的框架剪力墻體系。同時，在進行剪力墻的平面布置時，要進行對稱布置，進而使得剪力墻的剛度中心和質量中心協調一致，避免結構計算中產生平面不規則，提高剪力墻的承載力和抗震性能。所以，科學設計剪力墻的平面布置，對于剪力墻在仿古建筑設計中的應用十分重要。

（二）剪力墻結構的長度、厚度和延性的設計

在進行仿古建筑剪力墻的設計中，對剪力墻的長度、厚度以及延性設計需要格外注意。在進行設計時，需要遵守相關設計原則，剪力墻的厚度和長度需要按照規范要求進行。根據建筑的抗震情況，同時，剪力墻的厚度和長度需要根據建筑的抗震計算進行設計和確定，不一樣的抗震等級系數，在剪力墻的長度和厚度的設計上也就不一樣。所以，在剪力墻設計工作中，為了保障建筑物的穩定、安全和抗震效果，剪力墻結構的厚度最小是二百毫米，高厚比應該大于8，避免產生短肢剪力墻的形成。在建筑物的剪力墻結構厚度和長度比值不均時，要采用L、T 性截面剪力墻代替原有的剪力墻，同時也要增加其翼緣長度。在剪力墻的延性上，一般的設計經驗是，如果剪力墻的寬高比小于二，剪力墻的延性最好，進而減少剪力墻的破壞。如果比例大于二，就要對剪力墻進行開洞，同時要避免剪力墻長度超過8米。因此，在進行剪力墻的設計中，要注意剪力墻結構的長度、厚度以及延性的設計，進而保障建筑物的承載力。在進行墻身鋼筋設計的過程中，設計人員需要保障剪力墻水平和豎直方向的配筋率不小于0.2%。對于抗震等級為一級的剪力墻，設計人員應提升剪力墻的配筋率，這樣才可以保證墻體的穩定性和抗震性。

（三）確定墻肢截面厚度

墻肢截面厚度對框架剪力墻結構設計的質量有著十分重要的影響，因此，作為結構設計的專業人員，要以最大程度的發揮出框架剪力墻結構設計在建筑機構中的效果為目標，在對墻肢截面厚度進行確定的時候一定要對剪力墻的厚度進行充分考慮，根據剪力墻厚度的具體情況對墻肢截面厚度的范圍進行嚴格的控制。通常情況下，應將其厚度劃定為最小值，這樣以便于日后施工的調整。為了有效地提升剪力墻的穩定性，對于一些較短的墻肢，可以適當的對其底部進行加厚處理，同時，這樣還能在一定程度上增強剪力墻的剛度，提升仿古建筑墻體的安全性。

（四）規范剪力墻連梁鋼筋配置流程

設計人員在對剪力墻的結構進行設計的時候，必須結合仿古建筑的實際特點，對設計方案進行優化。根據實地調查可知，仿古建筑的關鍵部位是連梁，連梁不僅承擔著仿古建筑的承重責任，對建筑墻體的剛度也具有一定的積極意義。因此，在對仿古建筑的框架剪力墻結構進行設計時，設計人員必須充分考慮到連梁的作用，保障其具備一定的抗剪性，從而避免連梁發生脆性的剪切損壞的現象。與此同時，為了提高剪力墻墻體的穩定性，設計人員需要規范的進行連梁鋼筋配置，在配置鋼筋的過程中，設計人員需要遵循相關標準，不可以隨意進行鋼筋配置，否則，會導致大震時候不能形成強柱弱梁，強剪弱彎的安全隱患，如抗震概念不符。

二、實例分析

（一）工程概況

某仿古建筑，為一棟11層辦公樓及1層地下室。該建筑采用混凝土框架剪力墻結構體系，其中框架部分抗震等級為二級，剪力墻部分抗震等級為一級，基礎采用高強度預應力管樁基礎。本工程設防烈度為8度，設計基本地震加速度值為0.20g，建筑場地類別為Ⅲ類，場地特征周期為0.55s，設計地震分組為二組。

（二）技術難點

該項目主要技術難點如下：（1）該結構位于八度區，框架剪力墻結構極易出現連梁抗剪超限及柱節點域抗剪超限。（2）剪力墻抗震等級為一級，剪力墻分層澆筑，樓層處施工縫的抗滑移驗算不容易滿足。（3）場地內有多層粉質黏土和黏土，持力層為密實礫砂層，且持力層起伏加大，如果按統一樁長設計施工，會導致進入持力層深度變化很大，成樁困難，導致截樁太多。（4）由于該建筑為仿古建筑，存在較多挑檐、檐口、屋脊等特殊古建節點做法，傳統平面圖無法表示清楚，施工單位無法充分理解設計意圖。

（三）解決措施

對于以上難點，在項目中主要采取了以下解決措施：（1）提高墻柱混凝土等級，對抗剪不足連梁，設置交叉斜筋或對角暗撐，提高連梁抗剪承載力。（2）剪力墻施工縫抗滑移驗算不滿足處，增設附加豎向短鋼筋以抵抗水平地震剪力。（3）由于持力層起伏，沉樁困難，施工前，要求地勘單位補充礫砂層埋深分區平面圖，對該建筑管樁長度進行分區域，減小持力層較高處樁長，并復核其單樁承載力，在滿足設計要求的前提下，實現了樁基的順利施工。（4）對于較多的特殊古建節點做法，在平面圖進行索引，然后繪制單獨的節點詳圖，包括節點平面圖、節點立面圖、節點斷面圖，對于特別特殊的節點還提供三維效果圖，充分表達設計意圖，便于施工單位理解。

三、結語：

綜上所述，框架剪力墻結構設計是仿古建筑實施中的重點內容，專業性很強，包含諸多設計要素及內容。設計人員要依據實際工程背景，對框架剪力墻結構內涵及分類具備明確認知，依據框架剪力墻結構設計原則，合理選擇剪力墻厚度及長度，并對其進行平面布置，處理約束邊緣構件，達到工程最佳效果。

參考文獻：

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