2、延性对结构抗震性能的影响
延性越好，结构的抗震能力也就越好。在大震下，即使结构构件达到屈服，仍然可以通过屈服截面的塑性变形来消耗地震能，避免发生脆性破坏。在大震后的余震发生时，因为塑性铰的出现，结构的刚度明显变小，周期变长，所受地震力会明显减小，震害减轻。地震过后，结构的修复也较容易。因此在地震区，结构必须具备一定的延性。并且设防烈度越高、结构高度越大，对延性的要求也越高。
二、延性框架的设计方法 1、结构抗震等级
震害调查表明，不同场地、不同的地震烈度、不同建筑物高度、不同的结构类型，在地震时的震害是不同的。这就说明，不同的建筑物对延性的要求也不一样。我国《建筑抗震设计规范》规定，钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。结构抗震等级共有四个，一级对延性要求最高，二级次之，四级要求最低。结构抗震等级的划分见教材375页表9-4，该表中的烈度值按374页表9-3取。 2、框架设计的一般原则：
①强柱弱梁
从抗弯角度来讲，要求柱端截面的屈服弯矩要大于梁端截面的屈服弯矩，使塑性铰尽可能出现在梁的端部，从而形成强柱弱梁。在梁端出现塑性铰，一方面框架结构不会变成机构，而且塑性铰的数目多，消耗地震能的能力强；另一方面，受弯构件具有较高的延性，结构的延性有保障。 ②强剪弱弯
要求构件的抗剪能力要比其抗弯能力强，从而避免梁、柱构件过早发生剪切破坏。
③强节点、强锚固
节点区域受力复杂，容易发生破坏。节点的可靠与否是关系梁、柱能否可靠工作的前提，必须做到强节点。钢筋锚固的好坏是构件能否发挥承载力的关键。
§6-2 框架截面的设计内力 一、控制截面及最不利内力 对于框架梁，其控制截面为梁端柱边缘截面和梁的跨中截面。而在框架结构计算时，计算的梁端弯矩和剪力却是柱子中心点的值。为此，需将梁端内力调整到柱边。框架梁的最不利内力为：
①梁端：最大正负弯矩、最大剪力； ②跨中：最大正负弯矩。 对于柱子，其控制截面一般为柱端梁边缘截面。需要将计算到的柱子内力调整到梁边缘截面。柱子是偏压构件，其最不利内力组合要考虑以下四种情况：
①Mmax及相应的N；
②Nmax及相应的M； ③Nmin及相应的M；
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④M比较大但N比较小或比较大。
当然，为了验算柱子的斜截面抗剪承载力，柱截面也要组合Vmax。 二、荷载的布置 1、恒载
恒载是永久作用在结构上的重力荷载，计算时应按实际情况考虑。 2、活载
一般包括楼面使用荷载、屋面施工检修荷载和雪荷载，应该按照最不利方式布置。但是，在高层民用建筑中，活载值一般不大，多为1.5～2.5KN/m2。与其他荷载相比，活载产生的内力较小。因此，可以不考虑活载的不利布置，按满布考虑。
3、风载及地震作用
虽然风载及地震作用可能沿任意方向作用到建筑物上，在结构分析中，一般考虑沿主轴方向作用，并且有正、反方向两种可能。
三、内力调整
在构件中形成塑性铰后，会导致塑性内力重分布，使得结构内力与按前述弹性理论计算结果有较大差别。另一方面，为了施工、尤其是钢筋布置的方便，也需要对内力进行调整。
1、竖向荷载下框架梁弯矩的塑性调幅
竖向荷载指的是恒载和活荷载。在竖向荷载下，梁端截面往往有较大的负弯矩，如按弯矩计算配筋，负钢筋将过于密集，施工难度较大。而强柱弱梁的设计原则又要求塑性铰首先出现在梁端，因此设计中可以把梁端负弯矩进行调幅，降低负弯矩，以减少配筋面积。
①现浇框架，支座弯矩调幅系数可取0.8～0.9；
②装配整体式框架，支座弯矩调幅系数可取0.7～0.8；
装配整体式框架中，矩调幅系数取得低的原因是，由于梁、柱在节点的装配过程中，钢筋焊接或混凝土浇注不密实等原因，节点可能会产生变形。根据实测结果可知，节点变形会使梁端弯矩较计算结果减少约10%。 ③跨中弯矩可乘以1.1～1.2的增大系数。
在调幅过程中，还应该满足图的要求。 2、水平力作用下框—剪结构中框架内力的调整
水平力指风荷载和水平地震作用。在计算中假定楼板平面内的刚度为无穷大，实际上，楼板在水平力的作用下会有变形，使得框架的实际剪力比计算的数值要大。在地震作用时，剪力墙会因出现塑性变形导致刚度降低，从而使框架内力增大。为保证框架的安全，《高层规程》规定，框架总剪力按下式中较小值取：
?1.5VFmax VFi?min?
0.2V0?式中，V0——框—剪结构基底总剪力。
按照上述内力调整的规定，内力调整应在荷载组合之前进行，既应先调整、
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后组合。
§6-3 框架梁设计
框架的延性主要取决于框架梁，因此，在框架梁的设计中，应对梁的延性给予足够的重视。
一、影响梁的延性的因素 1、破坏形态
钢筋混凝土梁的破坏形态有两种形式：弯曲破坏和剪切破坏。从延性角度看，适筋梁的弯曲破坏延性最好，设计时应保证框架梁必须是适筋梁。同时要保证梁的强剪弱弯。
2、拉、压钢筋的配筋率
即使是适筋梁，梁的延性也与受拉钢筋的配筋率?s有直接的关系。?s越低，梁的延性越好。由力的平衡来看：Asfy?As'fy'?fcmbx，受压钢筋配筋率越高，梁的压区高度x就越小，塑性铰的转动能力就越强，梁的延性就越好。 3、受压翼缘
受压翼缘的作用类似于受压钢筋。
二、梁的抗弯设计 1、无震组合
x Mbmax?fcmbx(hb0?)?As'fy'(hb0?a')
2x =(As?As')fy(hb0?)?As'fy(hb0?a')
22、有震组合 Mbmax?1?REx[(As?As')fy(hb0?)?As'fy(hb0?a')]
23、为保证框架梁的延性，尚需满足下列限制条件：
①为避免超筋，不考虑地震作用时要求
x??bhb0
同时为避免少筋，跨中截面受拉钢筋最小配筋率为0.2%，支座截面最小配筋率为0.25%。
②考虑地震组合时，为保证梁端塑性铰的延性，设计时要求梁端截面必须配置一定数量的受压钢筋，以形成双筋截面，并控制名义压区高度：
As' 一级抗震 x?0.25hb0，?0.5
AsAs' 二、三级抗震 x?0.35hb0， ?0.3
As 四级同非抗震要求。
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同时最小配筋率应满足下表的要求：
抗震设计框架最小配筋百分率(%) 抗震等级 一 二 三、四 支座 0.4 0.3 0.25 跨中 0.3 0.25 0.2
梁跨中截面受压区控制与非抗震相同。
三、梁的抗剪设计 1、基本公式
①无震组合时 Vb?0.07fcbbhb0?1.5fyvAsvhb0 S ②有震组合时 Vb?1?RE(0.056fcbbhb0?1.2fyvAsvhb0) S2、设计剪力调整
为了保证框架梁塑性铰区的强剪弱弯，《建筑抗震设计规范》规定，一～三级抗震时应根据梁的抗弯承载力计算其设计剪力。
一级抗震
lr?Mbu1.05Mbu Vb??VGb
?REl0 二级抗震
lMb?Mbr Vb?1.05?VGb
l0 三级抗震
lMb?Mbr Vb??VGb
l0lr式中，Mbu——表示框架梁左、右端的极限抗弯承载力，按梁的实际配筋计,Mbu算。计算时，一端取上部钢筋作为受拉筋，另一端取下部钢筋作为受拉钢筋： Mbu?Asfyk(hb0?a')
l Mb,MbR——组合得到的梁左右端计算弯矩。也是一端按顺时针取，另一端
按逆时针取。
VGb——本跨竖向重力荷载产生的简支支座反力。
1.05——钢筋强度的超强系数。即考虑构件中钢筋强度可能超过钢筋强度的标准值。
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