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摘要： 随着现代高层住宅建筑建设需求的不断提升，建筑设计环保化、集约化的问题日益凸显。因此在框架-剪力墙结构设计过程中，需完善结构设计的方法，创新设计的理念，以更好地实现高层住宅的设计。本文笔者论述了框架-剪力墙结构的受力特征，对框架-剪力墙结构设计的问题分析，从而优化结构设计。
关键词：框架-剪力墙；结构设计
框架-剪力墙结构主要指由钢筋混凝土框架和剪力墙这两部分内容构成的一个结构体系。目前这类结构相对组合比较灵活且多样化，可以有效利用空间优势，也能够符合建筑空间要求和应用的需要，且整体结构性能好，抗风好，抗震性能强，被广泛应用于高层住宅建筑中。
1、框架-剪力墙结构的受力特征
框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构体系；这两种构件通过合理的受力，能有效抵抗水平外载荷受力的效果，是一种理想的高层住宅建筑体系。框架结构和剪力墙结构是两种不同的抗侧力结构，也具有不同的应力特性。通过水平力的作用，使得框架结构的剪切型发生变形，在楼层不断增高的情况下，水平位移的增加相对比较减缓；而剪力墻结构发生弯曲的变形，并随着楼层的不断增高水平位移也不断的加快，因此框架-剪力墙的层间变形在下部小于纯框架结构在上部小于纯剪力墙结构。
进行内力和位移计算时，可假定楼板在其平面内为无限刚性。当受到水平方向的力时，剪力墙和框架会出现相同的水平位移，从而产生的变形曲线也是一样的。由于两者之间存在着对双方有利的协同关系，确保了在框架-剪力墙结构中发生侧移的距离可以控制在安全范围内，同时使得内力均匀分布在剪力墙结构和框架结构中。
2、框架-剪力墙结构设计的问题分析
2.1合理布置结构
在结构布置时要处理好框架和剪力墙之间的关系，为了发挥框架-剪力墙结构的优势，无论是否抗震设计，均应设计成双向抗侧力体系，且结构在两个主轴方向的刚度和承载力不宜相差过大，在抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙。剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、电梯间、楼梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，且间距不宜过大。当住宅楼空间形状长度较长时，需要设置两个纵向的剪力墙在其长度两端，同时要确保楼梯井及电梯部位的墙体和墙面梁板的刚度符合标准。一般情况下“L"形墙会在房间四角位置进行应用，而“T”、“+”型墙则会运用到内墙的设计中，但是在整个设计中都要避免使用“一”字墙。在框架-剪力墙结构设计中，都要以满足相关规定为前提，不可在进行竖向断面尺寸改小的作业时，同时进行降低混凝土强度的操作，这是为了避免楼层间的应力短时间内变化太大。遵循这些要求，可使该体系更好的发挥两种结构各自的作用且使整体合理地工作。
在框架-剪力墙结构布置的总体设计必须要考虑建筑物的抗震能力，要按照“大震不倒、中震可修、小震不坏”的基本原则，再通过局部的强度变形进行计算与验算，通过结构布置的相关措施来提高框架-剪力墙结构的变形能力。对框架-剪力墙结构中的抗震墙，其抗震措施（抗震构造措施）均比抗震墙结构中的抗震墙严格。
2.2分析软件的计算结果
2.2.1控制结构的自振周期：T1=（0.08～0.12）N，N为结构层数。结构的第二、三周期宜控制在以下范围内：T2=（1/3～1/5）T1；T3=（1/5～1/7）T1。且结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层不应大于0.9，当非承重墙体为砌体墙时，高层框剪结构的计算自振周期折减系数可取0.7～0.8。
2.2.2控制结构的位移比：在考虑偶然偏心的规定水平力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移的比值，A级建筑不宜大于平均值的1.2倍，不应大于平均值的1.5倍；
2.2.3避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中，合理布置框架及剪力墙使其刚度和承载力分布均匀，对体型复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件、技术经济等因素的分析，确定是否设置防震缝。
对体型复杂、结构布置复杂的建筑，应至少采用两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算，对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后再进行下一步设计工作。
3、框架-剪力墙结构设计中的几个注意问题
3.1剪力墙中的连梁超筋问题处理
3.1.1调幅处理：剪力墙连梁对剪切变形十分敏感，因此规范对剪应力限制比较严。很多情况下会出现“超限”情况，这时我们可以通过两种方法进行塑形调幅：一种在内力计算前就将连梁刚度进行折减；第二种在内力计算后将连梁的弯矩和剪力组合值乘以折减系数。无论那种方法，都需避免在正常使用条件下或较小的地震作用下在连梁上出现裂缝。一般情况下，经全部调幅后的设计值不宜小于调幅前（完全弹性）的80%（6、7度）和50%（8、9度）。
3.1.2减少连梁的截面，主要降低连梁的截面高度，达到减小连梁计算内力的目的。
3.1.3连梁的铰接处理：当连梁的破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可假定该连梁在大震下的破坏，对抗震墙按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析，墙肢应按两次计算结果的较大内力进行配筋设计，以保证墙肢的安全。
3.2注意复核局部构件受风影响情况
高层建筑结构水平力，随着高度的增加，一般可认为轴力与高度成正比，水平力产生的弯矩与高度的二次方成正比，水平力产生的侧向位移与高度的四次方成正比。在框架-剪力墙结构中，风力的变化十分明显，一般在受到不同的因素影响下，风力会随着时间的推动而出现矩风的情况，使得建筑物不仅受到静力的作用，还能受到动力的影响。所以，要充分的考虑风振及在风振情况下结构所受到的不利影响，从而使得结构有足够的刚度和强度，避免出现局部的损坏情况，有效的避免在风的反复作用力下造成的构件疲劳破坏情况。
3.3计算中注意要点
抗震设计的框架-剪力墙结构，在规定水平力作用下，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，结构性能有较大的差别，根据不同的比值范围，正确选择设计时采用类型、最大适用高度、框架部分抗震等级、轴压比及层间位移角限值，确定相应的设计方法。因此做设计时因根据不同情况具体分析，尽可能使结构经济合理。
3.4框架-抗震墙结构的基本抗震构造措施
作为一种特殊的结构形式，其抗震墙有特殊要求，一般情况下，其抗震墙数量较抗震墙结构少，且平面布置或是分散、或是较多地集中在平面的中部区域，因此有必要采取措施加强抗震墙的整体性。因此规范要求其抗震墙周边宜设置梁（暗梁）或端柱组成的边框，柱网轴线的抗震墙应设置端柱，其他位置的可设置暗柱。
框架-抗震墙结构推迟了框架塑性铰的形成，因此框架部分的强柱弱梁要求可不需要按纯框架结构那么严格。
3.4提高结构的延性
建筑框架-剪力墙结构在所受作用力没有明显降低时，结构具备的变形能力称之为结构的延性。建筑框架-剪力墙结构的延性可以将结构的变形能力及抗震性能更加明显的表述出来，它们之间的关系是成正比的。因此，在进行设计建筑物框架-剪力墙结构时，应对其关键部位的构建进行延性的完善措施。但当构件的承载力明显提高时，相应的延性构造可适当降低。
4、结语
综上所述，结构设计是一项严谨的工作，需要扎实的理论知识和认真严肃负责的态度，深刻理解规范和规程的含义，并与其他专业多沟通、多合作，不断的发现错误，不断的改正，不断的领悟！只有真正做到优化设计质量，才能推动建筑行业更好的向前发展！
参考文献：
[1]李敏，罗联训.分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材. 2014（05）
[2]马艳洁.高层建筑框架-剪力墙结构设计研究[J]. 河南科技. 2014（11）
关键词：框架-剪力墙；结构设计
框架-剪力墙结构主要指由钢筋混凝土框架和剪力墙这两部分内容构成的一个结构体系。目前这类结构相对组合比较灵活且多样化，可以有效利用空间优势，也能够符合建筑空间要求和应用的需要，且整体结构性能好，抗风好，抗震性能强，被广泛应用于高层住宅建筑中。
1、框架-剪力墙结构的受力特征
框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构体系；这两种构件通过合理的受力，能有效抵抗水平外载荷受力的效果，是一种理想的高层住宅建筑体系。框架结构和剪力墙结构是两种不同的抗侧力结构，也具有不同的应力特性。通过水平力的作用，使得框架结构的剪切型发生变形，在楼层不断增高的情况下，水平位移的增加相对比较减缓；而剪力墻结构发生弯曲的变形，并随着楼层的不断增高水平位移也不断的加快，因此框架-剪力墙的层间变形在下部小于纯框架结构在上部小于纯剪力墙结构。
进行内力和位移计算时，可假定楼板在其平面内为无限刚性。当受到水平方向的力时，剪力墙和框架会出现相同的水平位移，从而产生的变形曲线也是一样的。由于两者之间存在着对双方有利的协同关系，确保了在框架-剪力墙结构中发生侧移的距离可以控制在安全范围内，同时使得内力均匀分布在剪力墙结构和框架结构中。
2、框架-剪力墙结构设计的问题分析
2.1合理布置结构
在结构布置时要处理好框架和剪力墙之间的关系，为了发挥框架-剪力墙结构的优势，无论是否抗震设计，均应设计成双向抗侧力体系，且结构在两个主轴方向的刚度和承载力不宜相差过大，在抗震设计时，结构两主轴方向均应布置剪力墙。剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、电梯间、楼梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，且间距不宜过大。当住宅楼空间形状长度较长时，需要设置两个纵向的剪力墙在其长度两端，同时要确保楼梯井及电梯部位的墙体和墙面梁板的刚度符合标准。一般情况下“L"形墙会在房间四角位置进行应用，而“T”、“+”型墙则会运用到内墙的设计中，但是在整个设计中都要避免使用“一”字墙。在框架-剪力墙结构设计中，都要以满足相关规定为前提，不可在进行竖向断面尺寸改小的作业时，同时进行降低混凝土强度的操作，这是为了避免楼层间的应力短时间内变化太大。遵循这些要求，可使该体系更好的发挥两种结构各自的作用且使整体合理地工作。
在框架-剪力墙结构布置的总体设计必须要考虑建筑物的抗震能力，要按照“大震不倒、中震可修、小震不坏”的基本原则，再通过局部的强度变形进行计算与验算，通过结构布置的相关措施来提高框架-剪力墙结构的变形能力。对框架-剪力墙结构中的抗震墙，其抗震措施（抗震构造措施）均比抗震墙结构中的抗震墙严格。
2.2分析软件的计算结果
2.2.1控制结构的自振周期：T1=（0.08～0.12）N，N为结构层数。结构的第二、三周期宜控制在以下范围内：T2=（1/3～1/5）T1；T3=（1/5～1/7）T1。且结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层不应大于0.9，当非承重墙体为砌体墙时，高层框剪结构的计算自振周期折减系数可取0.7～0.8。
2.2.2控制结构的位移比：在考虑偶然偏心的规定水平力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移的比值，A级建筑不宜大于平均值的1.2倍，不应大于平均值的1.5倍；
2.2.3避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中，合理布置框架及剪力墙使其刚度和承载力分布均匀，对体型复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件、技术经济等因素的分析，确定是否设置防震缝。
对体型复杂、结构布置复杂的建筑，应至少采用两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算，对结构分析软件的计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后再进行下一步设计工作。
3、框架-剪力墙结构设计中的几个注意问题
3.1剪力墙中的连梁超筋问题处理
3.1.1调幅处理：剪力墙连梁对剪切变形十分敏感，因此规范对剪应力限制比较严。很多情况下会出现“超限”情况，这时我们可以通过两种方法进行塑形调幅：一种在内力计算前就将连梁刚度进行折减；第二种在内力计算后将连梁的弯矩和剪力组合值乘以折减系数。无论那种方法，都需避免在正常使用条件下或较小的地震作用下在连梁上出现裂缝。一般情况下，经全部调幅后的设计值不宜小于调幅前（完全弹性）的80%（6、7度）和50%（8、9度）。
3.1.2减少连梁的截面，主要降低连梁的截面高度，达到减小连梁计算内力的目的。
3.1.3连梁的铰接处理：当连梁的破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可假定该连梁在大震下的破坏，对抗震墙按独立墙肢进行第二次多遇地震作用下的结构内力分析，墙肢应按两次计算结果的较大内力进行配筋设计，以保证墙肢的安全。
3.2注意复核局部构件受风影响情况
高层建筑结构水平力，随着高度的增加，一般可认为轴力与高度成正比，水平力产生的弯矩与高度的二次方成正比，水平力产生的侧向位移与高度的四次方成正比。在框架-剪力墙结构中，风力的变化十分明显，一般在受到不同的因素影响下，风力会随着时间的推动而出现矩风的情况，使得建筑物不仅受到静力的作用，还能受到动力的影响。所以，要充分的考虑风振及在风振情况下结构所受到的不利影响，从而使得结构有足够的刚度和强度，避免出现局部的损坏情况，有效的避免在风的反复作用力下造成的构件疲劳破坏情况。
3.3计算中注意要点
抗震设计的框架-剪力墙结构，在规定水平力作用下，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，结构性能有较大的差别，根据不同的比值范围，正确选择设计时采用类型、最大适用高度、框架部分抗震等级、轴压比及层间位移角限值，确定相应的设计方法。因此做设计时因根据不同情况具体分析，尽可能使结构经济合理。
3.4框架-抗震墙结构的基本抗震构造措施
作为一种特殊的结构形式，其抗震墙有特殊要求，一般情况下，其抗震墙数量较抗震墙结构少，且平面布置或是分散、或是较多地集中在平面的中部区域，因此有必要采取措施加强抗震墙的整体性。因此规范要求其抗震墙周边宜设置梁（暗梁）或端柱组成的边框，柱网轴线的抗震墙应设置端柱，其他位置的可设置暗柱。
框架-抗震墙结构推迟了框架塑性铰的形成，因此框架部分的强柱弱梁要求可不需要按纯框架结构那么严格。
3.4提高结构的延性
建筑框架-剪力墙结构在所受作用力没有明显降低时，结构具备的变形能力称之为结构的延性。建筑框架-剪力墙结构的延性可以将结构的变形能力及抗震性能更加明显的表述出来，它们之间的关系是成正比的。因此，在进行设计建筑物框架-剪力墙结构时，应对其关键部位的构建进行延性的完善措施。但当构件的承载力明显提高时，相应的延性构造可适当降低。
4、结语
综上所述，结构设计是一项严谨的工作，需要扎实的理论知识和认真严肃负责的态度，深刻理解规范和规程的含义，并与其他专业多沟通、多合作，不断的发现错误，不断的改正，不断的领悟！只有真正做到优化设计质量，才能推动建筑行业更好的向前发展！
参考文献：
[1]李敏，罗联训.分析剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].江西建材. 2014（05）
[2]马艳洁.高层建筑框架-剪力墙结构设计研究[J]. 河南科技. 2014（11）