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摘要：通常情况下，高层建筑的建设材料都是钢筋混凝土，这是因为钢筋混凝土性价比较高，具有良好的密实性。然而，在实际的建筑施工中，部分开发商为了控制成本会降低混凝土的使用标准，这就对相关的设计人员、施工人员的工作提出了更高要求，如何在确保工程整体质量与使用功能的前提下，运用有限的资源建设出具有高质量、高性能、高效益的建筑，成为了广大设计、施工技术人员共同的问题，而建筑设计与施工操作就成为了实现这一目标的前提。因此，相关设计人员要在不降低房屋质量与性能的前提下，做到技术可行性、设计结构稳定性的整体提高，为整体房屋建筑工程施工的合理性与科学性提供保障。
关键词：高层住宅；框架；剪力墙；结构设计
1、剪力墙设计原则
在当代高层建筑的设计中，设计人员多会在建筑结构中设计剪力墙结构，这是因为剪力墙具有刚度大、抗侧向拉伸等特点。剪力墙的这些特点使得房屋在轻微的震荡中会产生一定的弹性和刚度，降低建筑的受损程度，在大震中，它也会通过下连梁消耗、吸收掉一定程度的地震剪力，并通过塑性铰变形对受到的力进行消耗，并降低自身结构刚度，进而最大限度地降低地震的危害。高层住宅建筑施工中，剪力墙优化工作的主要内容是在不降低高层建筑质量的同时降低其自身的刚度，提升建筑的抗震能力。虽然剪力墙具有良好抗震性能，但也不能毫无原则地乱用，如果无原则地设置剪力墙结构，就会增加工程自身的重量，这样一来不但不会提高建筑整体结构的刚度，反而会提高地震的作用效果，降低建筑的抗震性能，提高建筑工程的成本。因此，在实际的高层建筑建设中，应当结合实际情况，合理地控制剪力墙的刚度与结构，最终实现高层建筑的质量与经济效益共存的目标。
2、框架———剪力墙的结构特点
2.1剪力墙应该均匀布置在建筑周边附近，以确保其抗扭作用的充分发挥。同时，在楼梯间、平面形状变化大或者恒载较大的位置，设置剪力墙，可以保证楼盖与剪力墙之间的剪力传递。
2.2在高层建筑中，平面形状凹凸较大的部位，是结构的薄弱环节，应该在凸出部分的端部附近，布置相应的剪力墙，对结构进行加强。
2.3对于纵向和横向剪力墙，应该采取相应的措施，将其连接在一起，或者设计成为带边框的剪力墙，共同组成L形、T形或者口字型，以增大剪力墙的刚度和抗扭转能力。
2.4楼梯间、电梯间、电井等竖井的设置，应该尽可能与附近的框架或者剪力墙相互结合，形成一个整体的、连续性的抗侧力结构，而不能独立布置。
3、高层住宅框架-剪力墙结构设计要点
3.1框架-剪力墙结构的地基基础设计
高层建筑往往带有地下室，对于地基条件较好的，可以采用天然地基或复合地基的建筑。当建筑层数为十多层时，一般采用梁板式筏形基础较为经济（因为平板式筏基会因剪力墙间距较大而造成筏板受力不均匀继而增加板厚）；当建筑层数为二十多层时，一般采用平板式筏形基础较为合理。以上基础形式的确定主要是和剪力墙的间距有关，并根据结构的抗震设防烈度、层数、是否为人防地下室来综合确定。
若地基条件不好则需采用桩基础，根据的是单桩承载力特征值的大小。采用沿墙下布桩加构造底板，造价较低；对于小高层，宜采用独立桩基承台加构造梁板；二十层以上塔楼，宜采用满堂筏板布桩方案。
3.2合理设计剪重比
剪重比是建筑抗震设计中的一个重要参数，对于高层建筑的框架-剪力墙结构来说剪重比更加重要，主要是因为在长周期作用下，地震影响系数下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算出来的水平地震作用下的结构效应有可能太小。而对于长周期结构，地震动态作用下的地面运动速度可能对结构有更大的破坏作用，而振型分解反应谱法尚无法对此作出较准确的计算。出于安全考虑，规范规定了各楼层水平地震剪力的最小值，该值如不满足要求，说明结构有可能出现比较明显的薄弱部位，需进行调整。
3.3刚重比的设计要点
在框架-剪力墙结构中，刚重比与剪重比一样具有重要的意义，因为刚重比既直接反应建筑结构刚度与重力荷载之比，又是框架-剪力墙结构稳定性的重要保障，因此，高层建筑技术人员必须严格按照建筑工程技术标准确定刚重比。同时，高层建筑框架-剪力墙结构的设计要结合工程实际情况以及工程施工标准，这样才能保证刚重比的设计合理。
3.4高层剪力墙结构的连梁优化设计
在高层剪力墙结构中，连梁是一项关键的耗能构件。其剪切破坏将对结构抗震产生极为不利的影响，并会极大地降低结构体系的延性。因此，在高层剪力墙结构的优化设计过程中，一定要注意对其连梁进行强剪弱弯的验算，以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。对于人为加大连梁纵筋的操作，一定要慎之又慎。因为这样，则有可能无法满足其强剪弱弯的要求。当然，也不能单纯地认为加大箍筋就一定能够确保其强剪弱弯的要求。这是由于当连梁不能满足其截面控制条件时，一味盲目地增加箍筋必然会导致连梁在其箍筋还未充分发挥作用时就发生剪切破坏。而在连梁截面的抗剪计算中，对于那些跨高比大于2.5的连梁，应注意将其剪力设计值乘以增大系数。
3.5框架-剪力墙结构的整体抗震性能设计
（1）框架-剪力墙结构相比单独的框架结构，对梁、柱节点要求比较低。框架-剪力墙结构中剪力墙是抗震最重要的第一道防线，所以框架-剪力墙结构中的梁纵筋在节点区锚固要求较低，与框架结构要求不同。地震作用力主要是沿框架-剪力墙结构的两个主轴方向，但并不是两个主轴方向上的作用力都会达到最大值。正交作用在竖向抗震构件中作用明显，所以框架结构需要在节点核心位置设置足够的箍筋，框架-剪力墙结构因为存在较多剪力墙，不用考虑正交作用的影响。
（2）在框架-剪力墙结构的高度方向上，如果存在结构刚度分布不均匀，有超强部位，也有软弱部位，在地震作用下，就会导致结构水平力集中在结构比较软弱的位置，这样会对结构产生破坏。原因就在于软弱的位置因为作用力出现很大的非弹性变形，但是其他位置仍旧处于弹性阶段，所以，框架-剪力墙结构的设计要重视剪力墙高度的连续性。同时，框架-剪力墙结构设计中的承载力部分一定要尽量保持截面设计的承载力和地震反应相适应。剪力墙对于框架-剪力墙结构抗震设计具有重要的意义，所以要注意剪力墙的延性设计，双肢剪力墙的延性相对较好，其各层连接梁能够形成塑性铰，这样就能够有效的吸能、耗能，提高剪力墙延性，延缓底层墙塑形铰产生。
（3）框架-剪力墙结构设计中，深连梁剪力比较大，但是延性比较低，没办法与整体结构的延性保持一致。所以在设计中应该限制剪力墙延性，有时为了能在弹性阶段吸收大部分能量，就需要提高剪力墙承载力，但是这种方法存在的问题就是会提高工程造价，为了避免工程造价过高，可以采用双连梁，这种方案可以有效改善连梁的受力。设计过程中通常采用双连梁剪力墙设计方法，这种方法的优点在于降低连梁刚度，同时还可以有效降低截面承载的弯矩以及剪力，从而改善连梁受力性能，这样就不会发生连梁截面超筋的现象。
4、结束语
总而言之，在现代建筑的建设过程中，相关的设计人员要不断的优化设计图纸，优化建筑设计结构，从源头减少建筑成本的投入，在施工过程中采用高性能的建筑材料，能够有效的减少建筑材料的使用，进而节约建筑工程成本。同时，剪力墙的合理设置能够在不降低建筑质量的前提下，尽可能的节约、控制成本，能够很好的满足人们的日常生活需求的同时，也满足开发者节约成本的初衷，最终能够获得高质量、高性能以及高效益的住宅建筑。
参考文献：
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