钢筋混凝土框架结构强柱弱梁设计方法的研究

浅谈在框架结构抗震设计中强柱弱梁的实现

浅谈在框架结构抗震设计中强柱弱梁的实现 摘要：在抗震设计中，“强柱弱梁”作为设计延性框架所采取的基本措施之一，应贯彻在整个设计过程中，从各方面保证增大框架柱的安全度，使框架梁成为相对较弱的的构件。但在实际的设计过程中，影响到实现强柱弱梁的因素有很多，设计时应加强概念设计，对规范条文不宜照搬照抄机械执行。 关键词：框架结构；强柱弱梁；概念设计 Abstract: in the seismic design, “strong column weak beam” as ductility design framework of the basic measures taken by one, it should carry out in the design process, from the aspects of the frame column that increase the safety of the frame beams of the relatively weak become component. But in actual design process, the influence to achieve strong column weak beam on a number of factors, design should strengthen the concept design, unfavorable to the specification provisions copy machine execution. Keywords: frame structure; Strong column weak beam; Concept design 1引言 概念设计对于结构设计来说十分重要，甚至可以说概念设计是结构设计的根本。概念设计有几个重要原则：“强柱弱梁”，“强节点弱构件”，“强剪弱弯”。本文重点讨论框架结构的强柱弱梁问题。 框架结构设计上要求强柱弱梁，以保证结构的延性，用以提高结构的变形能力，防止在强烈地震作用下倒塌。强柱弱梁不仅是手段，也是目的，其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大，对梁不放大。其目的表现在调整后，柱的抗弯能力比之前强了，而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时，梁端可以先于柱屈服。 2规范的相关规定 《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010）第6.2.2条规定：一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求： ∑Mc =ηc∑Mb（1）

强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的概念教学提纲

强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的 概念

如何理解“强柱弱梁”？ 1，“强柱弱梁”的本质 指梁柱节点处，柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力。 2，为什么要保证“强柱弱梁”？ 因为框架结构的变形能力与其破坏机制有很大的关系。 研究表明：梁先屈服，即梁端先出现塑性铰，可使整个框架结构产生较大的内力重分布，从而增强结构的耗能能力和极限层间位移，抗震性能较好。 若柱先屈服，则可能使整个结构变成几何可变体系，造成结构倒塌。 3，怎样保证“强柱弱梁”？ 一般采用增大柱端弯矩设计值的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，柱端弯矩增大系数分别取1.4、1.2、1.1），PKPM程序自动考虑这一规定。 4，哪些因素导致无法准确实现“强柱弱梁”？ ①结构内力分析时考虑了楼板的约束作用（梁截面为T形，PKPM中以边梁和中梁的刚度放大系数来考虑），但梁的承载力设计时仍以矩形截面来配筋，并没有考虑楼板的约束作用，低估了梁的承载能力。 实际应该这样处理：按T形截面进行的内力分析，就应根据所得的承载力按T形截面进行配筋；或者将按T形截面进行内力分析后所得的承载力除以梁刚度放大系数，然后按矩形截面进行配筋。 ②梁端配筋采用的是柱中线处的内力，而实际上应该采用柱边的内力，而柱中线处的内力比柱边的内力大约20%，实际上增加了梁端的配筋。 ③由于设计习惯和钢筋需要归并等原因造成梁配筋的增大。

如何理解“强剪弱弯”？ 1，“强剪弱弯”的本质 指梁、柱和剪力墙底部的斜截面实际受剪承载力大于实际受弯承载力。 2，为什么要保证“强剪弱弯”？ 因为弯曲破坏是延性破坏，有一定的征兆，如裂缝、挠度等；而剪切破坏是脆性破坏，没有任何预兆突然破坏。所以要保证构件在发生弯曲破坏前不产生剪切破坏。 3，怎样保证“强剪弱弯”？ 一般采用增大梁端、柱和剪力墙剪力增大系数的方法（框架抗震等级为一、 二、三级时，梁端剪力增大系数分别为1.3、1.2、1.1；柱剪力增大系数分别为 1.4、1.2、1.1；剪力墙抗震等级为一、二、三级时，剪力墙剪力增大系数分别为1.6、1.4、1.2）。PKPM程序自动考虑这一规定。 具体配筋时，可采取以下措施来尽量保证“强剪弱弯”： 1，增大箍筋直径，减小箍筋间距。 2，必要时，某些构件的箍筋可全长加密，如连梁、短柱等。 3，主次梁交接处，设置附加箍筋和弯起钢筋。 如何理解“强节点弱构件”？ 1，“强节点弱构件”的本质 指节点区域的实际承载力大于构件的实际承载力。 2，为什么要保证“强节点弱构件”？ 因为节点失效，与之相连的梁柱等构件全部失效，结构也坍塌失效。

强柱弱梁施工方案

山大路224号项目A地块1#公建强柱弱梁混凝土施工方案 编制单位：山东天齐集团济南分公司 编制人：张成水 编制日期：2014 年3月8日

一、工程概况 山大路224号项目A区公建楼主楼为框架-核心筒结构，裙房为框架结构，根据设计施工图纸要求，本工程墙柱设计混凝土等级： 主楼：-2层至4层为C50，5至9层为C40，10至15层为C30； 裙房：-2至-1层为C50，1至2层为C40，3至5层为C30； 梁板混凝土等级均为C30。墙柱与梁板混凝土标号不一致，即通常所说的“强柱弱梁”，按照国家行业标准JGJ3-2002?钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程?规定，梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5MPA，如超过时，梁柱节点区施工时应做专门处理，使节点区混凝土强度等级与柱相同。本工程墙柱混凝土等级与梁板混凝土强度等级最大相差20MPA，梁与柱相接的节点核心区受力较为复杂，如果不同强度等级的混凝土在此节点处理不当，可能会留下质量隐患；因此在梁柱节点部位混凝土浇筑过程中，按混凝土强度先高后低，先柱后梁板的原则，由外向内按照对称的顺序连续浇筑，确保节点核心区混凝土强度，避免节点核心区发生剪切破坏；同时将结合部放在梁上，以确保形成弱梁。 梁柱混凝土强度等级不同的情况往往会给施工带来一定的不便，如果解决处理不当，很可能会降低混凝土强度，影响结构受力。在现浇混凝土框架结构高层建筑中，为满足抗震要求，通常采用“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点、强锚固”的设计原则，所以，柱混凝土强度等级一般高于梁板混凝土强度等级，且随着建筑高度的增加，两者的设计强度差距越来越大。该区段主要存在于高层建筑的下部。为满足柱的轴压比，要求同时控制柱截面不过大，柱需要采用较高强度等级的混凝土;然而，对以受弯为主的梁板而

强柱弱梁 强剪弱弯 强节点弱构件的概念

如何理解“强柱弱梁”？ 1，“强柱弱梁”的本质 指梁柱节点处，柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力。 2，为什么要保证“强柱弱梁”？ 因为框架结构的变形能力与其破坏机制有很大的关系。 研究表明：梁先屈服，即梁端先出现塑性铰，可使整个框架结构产生较大的内力重分布，从而增强结构的耗能能力和极限层间位移，抗震性能较好。 若柱先屈服，则可能使整个结构变成几何可变体系，造成结构倒塌。 3，怎样保证“强柱弱梁”？ 一般采用增大柱端弯矩设计值的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，柱端弯矩增大系数分别取1.4、1.2、1.1），PKPM程序自动考虑这一规定。 4，哪些因素导致无法准确实现“强柱弱梁”？ ①结构内力分析时考虑了楼板的约束作用（梁截面为T形，PKPM中以边梁和中梁的刚度放大系数来考虑），但梁的承载力设计时仍以矩形截面来配筋，并没有考虑楼板的约束作用，低估了梁的承载能力。 实际应该这样处理：按T形截面进行的内力分析，就应根据所得的承载力按T形截面进行配筋；或者将按T形截面进行内力分析后所得的承载力除以梁刚度放大系数，然后按矩形截面进行配筋。 ②梁端配筋采用的是柱中线处的内力，而实际上应该采用柱边的内力，而柱中线处的内力比柱边的内力大约20%，实际上增加了梁端的配筋。 ③由于设计习惯和钢筋需要归并等原因造成梁配筋的增大。 如何理解“强剪弱弯”？

1，“强剪弱弯”的本质 指梁、柱和剪力墙底部的斜截面实际受剪承载力大于实际受弯承载力。 2，为什么要保证“强剪弱弯”？ 因为弯曲破坏是延性破坏，有一定的征兆，如裂缝、挠度等；而剪切破坏是脆性破坏，没有任何预兆突然破坏。所以要保证构件在发生弯曲破坏前不产生剪切破坏。 3，怎样保证“强剪弱弯”？ 一般采用增大梁端、柱和剪力墙剪力增大系数的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，梁端剪力增大系数分别为1.3、1.2、1.1；柱剪力增大系数分别为1.4、1.2、1.1；剪力墙抗震等级为一、二、三级时，剪力墙剪力增大系数分别为1.6、1.4、1.2）。PKPM程序自动考虑这一规定。 具体配筋时，可采取以下措施来尽量保证“强剪弱弯”： 1，增大箍筋直径，减小箍筋间距。 2，必要时，某些构件的箍筋可全长加密，如连梁、短柱等。 3，主次梁交接处，设置附加箍筋和弯起钢筋。 如何理解“强节点弱构件”？ 1，“强节点弱构件”的本质 指节点区域的实际承载力大于构件的实际承载力。 2，为什么要保证“强节点弱构件”？ 因为节点失效，与之相连的梁柱等构件全部失效，结构也坍塌失效。 3，如何保证“强节点弱构件”？ 一般通过构造措施来解决，如规定梁纵筋的锚固长度、锚固形式等，详见《混凝土结构设计规范》10.4节梁柱节点。

强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件教学文案

强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件

强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件 结构设计中，为了达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防要求，我们需要从多方面对工程设计进行把控，其中“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”是框架部分抗震设计应遵守的重要原则。考虑到钢筋混凝土框架由于自身特性，它的抗地震倒塌能力与其破坏机制密切相关，故根据上述原则，我们期望当大震作用时框架能够按如下方式发生破坏：1)梁先于柱破坏。梁的破坏是构件破坏，属于局部性的破坏，而竖向构件的破坏会危及整体结构的安全性，造成结构倒塌，故柱比梁重要，最先保证柱的安全；2)保证构件的抗剪能力应好于抗弯能力。“剪切破坏”是一种脆性破坏，没有预兆，瞬时发生；“弯曲破坏”是延性破坏，是有所预兆的，工程中我们需要避免发生剪切破坏，在弯曲破坏之前不发生剪切破坏；3)节点的承载力应高于连接的构件，如果节点发生破坏则意味着与之连接的梁柱均失效。然而，现实中的效果并非如预期设想。以汶川地震为例，震害现场调查发现：柱剪切破坏严重，梁柱节点区破坏严重；框架柱上下端出现塑性铰，我们几乎没有看到设计规范所要求的强柱弱梁破坏机制的出现，典型震害现场如下图：造成这种问题的因素很多，例如设计计算的缺陷、抗震构造的不合理和理论研究的滞后等，本文将结合规范，

分析其计算方法及影响因素，并详细介绍如何体现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”设计。规范规定1强柱弱梁的相关规定《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（以下简称《抗震规范》）第6.2.2条：一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：一级的框架结构和9度的一级框架可不符合上式要求，但应符合下式要求：当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。同理《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（以下简称《高规》）6.2.1、6.2.2、10.2.11条、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（以下简称《混凝土规范》）11.4.1条。为避免出现框架结构柱下端过早屈服，影响整个结构的抗倒塌能力，需对结构底层乘以弯矩增大系数,即《抗震规范》6.2.3条：一、二、三、四级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2.底层柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。由上文可知，规范提出的方法是：1)柱端弯矩设计值增大系数法，将梁、柱之间的承载力不等式转为梁、柱的地震组合内力设计值的关系式，并使不同抗震等级的柱端弯矩设计值有不同程度的差异;2) 针对一级框架采用考虑梁端实配钢筋面积和材料强度标准值计算的抗

门式钢架强柱弱梁

强柱弱梁 1、概念： 使框架结构塑性铰优先出现在梁端而非柱端的设计原则和要求。 《工程抗震术语标准JGJ/T97-2011》6.1.11 2、如何实现： 内力调整系数： 为了实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱锚固等延性设计要求，在进行抗震设计时，根据结构抗震计算内力分析的结构，有意识地增大关键部位的设计内力，使竖向构件的屈服迟于水平构件的屈服、剪力破坏迟于弯曲破坏，以提高结构的抗震能力。 《工程抗震术语标准JGJ/T97-2011》5.2.12 《工程结构设计基本术语标准GB/T50083-2014》2.10.34 --------------------------------------------------------------------- 问题： 1、为什么抗震规范8.2.5条文说明中规定：轴压比较小时可不验算强柱弱梁？轴压比越大，柱子延性越差。 控制轴压比的目的是为了防止柱子小偏心受压而发生脆性破坏。计算轴压比时的N是竖向荷载与地震组合得到的轴力。轴压比太大，结构延性差，容易发生脆性破坏。 ------------------ 通过对不同轴压比下钢筋混凝土框架结构的非线性分析对比,可得以下结论: (1)轴压比对板筋在纵向梁抗弯能力中参与程度的影响较大,在同一荷载工况下,通过改变柱截面来改变轴压比时,板筋在框架梁的抗弯作用中的参与程度随着轴

压比的减小而增大。（此句话也可以这样说，轴压比越小，板筋的抗弯作用越多。）(2)实际框架结构中内节点对应的纵向梁端比外节点更难出现塑性铰;低轴压比的结构比高轴压比的结构更容易出现梁端塑性铰、得到较好的结构延性耗能能力。（也就是说，低轴压比本身就满足强柱弱梁的要求，所以可以不进行强柱弱梁验算） (3)因现浇楼板的存在,若期望在梁端出现塑性铰,则应使得最靠近梁端的板面钢筋也达到屈服强度。 (4)为实现大震不倒 ,建议在大震作用下另外还应再进行考虑楼板作用后的梁、柱端实际承载力验算。 《轴压比对RC框架实现_强柱弱梁_的影响研究》世界地震工程2010.9 2、为什么新版门规6.2.7规定：门式刚架可不进行强柱弱梁的验算？ 对于门式刚架，无论塑性铰是出现在梁端还是柱端，结构都会破坏，影响一样。基于同样的原因，所有框架的顶层都不需要强柱弱梁的验算。

强柱弱梁等的理解

梁的延性靠的是箍筋，箍筋约束混凝土，可延长混凝土从受压到破坏的时间。地震时产生的水平剪力主要靠箍筋来承担，这也是需要提高延性时采用箍筋加密的根本原因。 而梁的纵筋主要用来承担竖向荷载产生的弯矩。梁的底面和顶面纵筋的比值是用来提高梁端的塑性转动能力，不是梁延性的主要控制因素。

如何理解“强柱弱梁”？ 1，“强柱弱梁”的本质 指梁柱节点处，柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力。 2，为什么要保证“强柱弱梁”？ 因为框架结构的变形能力与其破坏机制有很大的关系。 研究表明：梁先屈服，即梁端先出现塑性铰，可使整个框架结构产生较大的内力重分布，从而增强结构的耗能能力和极限层间位移，抗震性能较好。 若柱先屈服，则可能使整个结构变成几何可变体系，造成结构倒塌。 3，怎样保证“强柱弱梁”？ 一般采用增大柱端弯矩设计值的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，柱端弯矩增大系数分别取1.4、1.2、1.1），PKPM程序自动考虑这一规定。 4，哪些因素导致无法准确实现“强柱弱梁”？ ①结构内力分析时考虑了楼板的约束作用（梁截面为T形，PKPM中以边梁和中梁的刚度放大系数来考虑），但梁的承载力设计时仍以矩形截面来配筋，并没有考虑楼板的约束作用，低估了梁的承载能力。 实际应该这样处理：按T形截面进行的内力分析，就应根据所得的承载力按T形截面进行配筋；或者将按T形截面进行内力分

析后所得的承载力除以梁刚度放大系数，然后按矩形截面进行配筋。 ②梁端配筋采用的是柱中线处的内力，而实际上应该采用柱边的内力，而柱中线处的内力比柱边的内力大约20%，实际上增加了梁端的配筋。 ③由于设计习惯和钢筋需要归并等原因造成梁配筋的增大。

从汶川地震中框架结构震害谈“强柱弱梁”屈服机制的实现

从汶川地震中框架结构震害谈“强柱弱梁”屈服机制的实现 叶列平，曲哲，马千里，林旭川，陆新征，潘鹏 清华大学土木工程系，结构工程与振动教育部重点实验室 建筑结构/Building Structure, 2008, 38(11): 52-59. 摘要：本文首先介绍了汶川地震中钢筋混凝土框架结构的主要震害现象，并进行了简要分析。重点针对地震中框架结构未出现抗震设计所预期的“强等非结构构件和楼板的影响、可能导致框架梁承载力和刚度增大的原因、造成框架梁端超配筋的原因、影响框架柱承载力发挥的原因、以及结构在大段的梁柱构件的可靠度差异等方面进行深入的分析，并提出了有关建议，为今后框架结构设计实现“强柱弱梁”屈服机制和规范修订提供参考。 下载全文/Download PDF version Study on ensuring the strong column-weak beam mechanism for RC frames based on the damage analysis in the Wenc Ye Lieping, Qu Zhe, Ma Qianli, Lin Xuchuan, Lu Xinzheng, Pan Peng Department of Civil Engineering, Tsinghua University Key Laboratory of Structural Engineering and Vibration of China Education Ministry, Tsinghua Univer Abstract: Typical earthquake damages of RC frames in the Wenchuan earthquake are reviewed with some brief analyses. Special atten the preferable damage mode of RC frames known as the “strong column-weak beam” mechanism. Analysis is conducted in depth in order t for this adverse phenomenon in the following aspects: influence of the partitions and floor slabs, possible reasons for under-esti of frame beams, reasons for the over-reinforceme nt of frame beams, factors that may weaken frame columns, structural model changing under stronger earthquake, the difference of reli different load stages and so on. Suggestions of ensuring the “strong column-weak beam” mechanism for RC frame s are proposed for the r and code revision. 1 汶川地震中的框架结构震害 汶川地震是我国建国以来最为强烈的一次地震。这次地震中，钢筋混凝土框架结构的主要震害现象有： (1) 围护结构和填充墙严重开裂和破坏（图1a）； (2) 填充墙不合理设置或错层)成短柱剪切破坏（图1b，图1c）； (3) 柱剪切破坏（图1d、e），梁柱节点区破坏（图1f）； (4) 填充墙不合理设置造成结构实际层刚度不均匀，导致底部楼层侧移过大（图1g），并导致倒塌（图1h）；或导致结构实际刚度偏心使结构产生 (5) 柱端出现塑性铰，未实现“强柱弱梁”屈服机制（图1j）。 围护结构和填充墙等非结构构件的严重开裂和破坏，也会造成一定的人员伤亡，并导致人们的恐惧心理，且震后修复工作量很大，费用很高。目前，有具体的控制指标。根据这次地震中框架结构的围护结构和填充墙的破坏情况，对“可修”定义应考虑非结构构件的损坏程度。 窗间填充墙的不合理布置（或错层）造成框架柱形成短柱，产生剪切破坏的问题，本文以下将专门讨论。 柱剪切破坏，梁柱节点区破坏，大多属于配箍不足，箍筋拉结或弯钩等构造措施不到位等原因造成，规范规定的最小配箍率可能也需要考虑提高。

强柱弱梁、强剪弱弯、强节点调整后的截面内力

结构在各种荷载作用下的内力经内力组合后，还要根据规范对其进行调整。调整主要体现在抗震等级为一、二级的结构构件，规范还有特殊规定需要调整的构件。内力调整主要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点”的思想，以保证结构安全。 TBSA、TAT或SATW A的做法，是将构件在不同位置、不同情况下所具有的差别数值化，如TAT，它将这种差别叫“设计内力调整系数”。TA T或SATW A软件采用的设计内力调整系数如下： 1、一级抗震： 框架柱Ucm＝1.331 Ucv＝1.464 Ucn＝1.0 底层框架柱Ucm＝1.997 Ucv＝2.196 Ucn＝1.0 底层加强区剪力墙Uwm＝1.000 Uwv＝1.331 Uwm＝1.0 连梁、框架梁无Ubv＝1.271 无 2、二级抗震： 框架柱Ucm＝1.100 Ucv＝1.210 Ucn＝1.0 底层框架柱Ucm＝1.250 Ucv＝1.375 Ucn＝1.0 底层加强区剪力墙Uwm＝1.000 Uwv＝1.100 Uwm＝1.0 连梁、框架梁无Ubv＝1.050 无 3、三级抗震及四级抗震：其调整系数均为1.0 以上调整系数的符号说明： Ucm－柱端弯矩调整系数 Ucv－柱端剪力调整系数 Ucn－柱端轴力调整系数 Uwm－墙端弯矩调整系数 Uwv－墙端剪力调整系数 Uwn－墙端轴力调整系数 Ubv－梁端剪力调整系数 4、框支柱： 设计剪力不小于基底剪力的2％（Vc≥2%Q0）；地震力产生的轴力放大1.2；设计弯矩放大1.5，即Ucm＝1.5（不分抗震等级）。 5、角柱 混凝土角柱：Ucm＝1.3；Ucv＝1.3 钢角柱、钢管角柱和劲性角柱：仅将地震力产生的内力放大1.3倍。 （一、二级框架底层柱下端截面的弯矩设计值，系数改为1.5,高规5.2.8条，上述一级和二级调整系数表内已有体现） 一级抗震设计内力调整系数的来历是： 柱端弯矩放大系数Ucm Ucm＝1.1x1.1x1.1＝1.331 由高规第5.2.6条： 一级框架梁柱节点处，柱端弯矩应符号下列要求： ∑Mc ≥1.1∑MbuE （5.2.6-1）〖强柱弱梁原则〗 而MbuE＝fyk·As·(hb0-as')/γRE （规范5.2.26条） Ucm中的三个1.1就是： （5.2.6-1）中的第一个1.1； MbuE公式中fyk≈1.1fy提供的第二个1.1； MbuE公式中的As提供第三个1.1，因规范要求的截面抗震设计是验算设计，软件认为实际

强柱弱梁强剪弱弯强节点弱构件的概念

1，“强柱弱梁”的本质 指梁柱节点处，柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力。 2，为什么要保证“强柱弱梁”？ 因为框架结构的变形能力与其破坏机制有很大的关系。 研究表明：梁先屈服，即梁端先出现塑性铰，可使整个框架结构产生较大的内力重分布，从而增强结构的耗能能力和极限层间位移，抗震性能较好。 若柱先屈服，则可能使整个结构变成几何可变体系，造成结构倒塌。 3，怎样保证“强柱弱梁”？ 一般采用增大柱端弯矩设计值的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，柱端弯矩增大系数分别取1.4、1.2、1.1），PKPM程序自动考虑这一规定。 4，哪些因素导致无法准确实现“强柱弱梁”？ ①结构内力分析时考虑了楼板的约束作用（梁截面为T形，PKPM中以边梁和中梁的刚度放大系数来考虑），但梁的承载力设计时仍以矩形截面来配筋，并没有考虑楼板的约束作用，低估了梁的承载能力。 实际应该这样处理：按T形截面进行的内力分析，就应根据所得的承载力按T形截面进行配筋；或者将按T形截面进行内力分析后所得的承载力除以梁刚度放大系数，然后按矩形截面进行配筋。 ②梁端配筋采用的是柱中线处的内力，而实际上应该采用柱边的内力，而柱中线处的内力比柱边的内力大约20%，实际上增加了梁端的配筋。 ③由于设计习惯和钢筋需要归并等原因造成梁配筋的增大。

1，“强剪弱弯”的本质 指梁、柱和剪力墙底部的斜截面实际受剪承载力大于实际受弯承载力。 2，为什么要保证“强剪弱弯”？ 因为弯曲破坏是延性破坏，有一定的征兆，如裂缝、挠度等；而剪切破坏是脆性破坏，没有任何预兆突然破坏。所以要保证构件在发生弯曲破坏前不产生剪切破坏。 3，怎样保证“强剪弱弯”？ 一般采用增大梁端、柱和剪力墙剪力增大系数的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，梁端剪力增大系数分别为1.3、1.2、1.1；柱剪力增大系数分别为1.4、1.2、1.1；剪力墙抗震等级为一、二、三级时，剪力墙剪力增大系数分别为1.6、1.4、1.2）。PKPM程序自动考虑这一规定。 具体配筋时，可采取以下措施来尽量保证“强剪弱弯”： 1，增大箍筋直径，减小箍筋间距。 2，必要时，某些构件的箍筋可全长加密，如连梁、短柱等。 3，主次梁交接处，设置附加箍筋和弯起钢筋。 如何理解“强节点弱构件”？ 1，“强节点弱构件”的本质 指节点区域的实际承载力大于构件的实际承载力。 2，为什么要保证“强节点弱构件”？ 因为节点失效，与之相连的梁柱等构件全部失效，结构也坍塌失效。 3，如何保证“强节点弱构件”？

强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在

1.强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力，防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段，也是目的，其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大，对梁不放大。其目的表现在调整后，柱的抗弯能力比之前强了，而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时，梁端可以先于柱屈服。 首先，震害表明，混凝土楼板尤其是现浇楼板和梁一般具有良好的共同协调能力，可以以T形梁的形式工作，但是实际设计中若都以T形梁进行结构分析和设计，将造成很大麻烦。规范规定框架梁可以适当考虑楼板的刚度贡献进行结构分析和内力计算（一般刚度放大系数1.5-2.0）。本文认为，这是合理的，但是在进行承载力设计时，若以此内力对矩形梁截面进行设计则过分低估了楼板对梁的承载力贡献。合理的方法应该是以此内力对T形梁截面进行设计。但是考虑到具体每根T形梁截面尺寸定义和设计的烦琐，实际设计的时候，可以根据刚度分配原理和调整梁的计算内力进行梁截面设计，具体方式如下：首先根据结构布置情况，分析梁的刚度放大系数，假如为1.8，那么结构分析之后的设计内力Md应该进行折减调整，即Md/1.8作为矩形截面梁的设计弯矩，此时设计剪力Vd不调整，完全由梁承担是合适的。而对柱来说，还是应该按照未经折减的弯矩进行内力放大的调整。需要注意的是此时，要保证梁两翼的楼板钢筋不能太少。 其次，梁端的设计弯矩理论上应以柱边弯矩为准，而考虑到目前常用的pkpm等均以柱中线弯矩进行设计，而采用etabs等软件对中国规范的执行程度，暂时未被广大设计人员所接受，采用柱中线处弯矩进行设计确实会增大梁端截面的配筋量，但是由于柱内力调整和设计亦采用梁中线处内力，因此认为此原因实际上不会造成"强柱弱梁"。 按照正常使用极限状态的要求进行梁端截面的裂缝控制和跨中挠度控制，是正确且必要的，但是采用了考虑刚度放大之后的内力计算矩形截面，则不合理。正确的做法应该是采用T型截面设计或者采用方法1中按照刚度分配原理折减设计弯矩的办法。梁截面的配筋由正常使用极限状态和承载力极限状态设计的较大值控制，但是正常使用极限状态控制时候，要适当控制其可能对柱端内力调整造成的影响。 由于设计习惯和钢筋需归并等原因造成的梁配筋的增大，要控制在合理和可以接受的范围内，并确认其不会超过柱端内力调整系数从而造成"强梁弱柱"。 2.就是使钢筋混凝土构件中与正截面受弯承载能力对应的剪力低于该构件斜截面受剪承载能力的设计要求。使结构构件在发生受弯破坏前不先发生剪切破坏。用以改善构件自身的抗震性能。 对于梁、柱结构而言，要保证构件出现塑性铰，而不过早地发生剪切破坏。这就要求构件的抗剪承载力大于塑性铰的抗弯承载力。为此，要提要构件的抗剪强度，形成“强剪弱弯”。

如何理解“强柱弱梁强剪弱弯强节点”

1强柱弱梁 1.1“强柱弱梁”的本质 指梁柱节点处，柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力。 1.2为什么要保证“强柱弱梁”？ 因为框架结构的变形能力与其破坏机制有很大的关系。 研究表明：梁先屈服，即梁端先出现塑性铰，可使整个框架结构产生较大的内力重分布，从而增强结构的耗能能力和极限层间位移，抗震性能较好。 若柱先屈服，则可能使整个结构变成几何可变体系，造成结构倒塌。 1.3怎样保证“强柱弱梁”？ 一般采用增大柱端弯矩设计值的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，柱端弯矩增大系数分别取1.4、1.2、1.1），PKPM程序自动考虑这一规定。 1.4哪些因素导致无法准确实现“强柱弱梁”？ ①结构内力分析时考虑了楼板的约束作用（梁截面为T形，PKPM中以边梁和中梁的刚度放大系数来考虑），但梁的承载力设计时仍以矩形截面来配筋，并没有考虑楼板的约束作用，低估了梁的承载能力。 实际应该这样处理：按T形截面进行的内力分析，就应根据所得的承载力按T形截面进行配筋；或者将按T形截面进行内力分析后所得的承载力除以梁刚度放大系数，然后按矩形截面进行配筋。 ②梁端配筋采用的是柱中线处的内力，而实际上应该采用柱边的内力，而柱中线处的内力比柱边的内力大约20%，实际上增加了梁端的配筋。 ③由于设计习惯和钢筋需要归并等原因造成梁配筋的增大。 2强剪弱弯 2.1“强剪弱弯”的本质 指梁、柱和剪力墙底部的斜截面实际受剪承载力大于实际受弯承载力。 2.2为什么要保证“强剪弱弯”？ 因为弯曲破坏是延性破坏，有一定的征兆，如裂缝、挠度等；而剪切破坏是脆性破坏，没有任何预兆突然破坏。所以要保证构件在发生弯曲破坏前不产生剪切破坏。 2.3怎样保证“强剪弱弯”？ 一般采用增大梁端、柱和剪力墙剪力增大系数的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，梁端剪力增大系数分别为1.3、1.2、1.1；柱剪力增大系数分别为1.4、1.2、1.1；剪力墙抗震等级为一、二、三级时，剪力墙剪力增大系数分别为1.6、1.4、1.2）。PKPM 程序自动考虑这一规定。 具体配筋时，可采取以下措施来尽量保证“强剪弱弯”：

强柱弱梁强剪弱弯强节点弱构件

强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件 结构设计中，为了达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防要求，我们需要从多方面对工程设计进行把控，其中“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”是框架部分抗震设计应遵守的重要原则。考虑到钢筋混凝土框架由于自身特性，它的抗地震倒塌能力与其破坏机制密切相关，故根据上述原则，我们期望当大震作用时框架能够按如下方式发生破坏：1)梁先于柱破坏。梁的破坏是构件破坏，属于局部性的破坏，而竖向构件的破坏会危及整体结构的安全性，造成结构倒塌，故柱比梁重要，最先保证柱的安全；2)保证构件的抗剪能力应好于抗弯能力。“剪切破坏”是一种脆性破坏，没有预兆，瞬时发生；“弯曲破坏”是延性破坏，是有所预兆的，工程中我们需要避免发生剪切破坏，在弯曲破坏之前不发生剪切破坏；3)节点的承载力应高于连接的构件，如果节点发生破坏则意味着与之连接的梁柱均失效。然而，现实中的效果并非如预期设想。以汶川地震为例，震害现场调查发现：柱剪切破坏严重，梁柱节点区破坏严重；框架柱上下端出现塑性铰，我们几乎没有看到设计规范所要求的强柱弱梁破坏机制的出现，典型震害现场如下图：造成这种问题的因素很多，例如设计计算的缺陷、抗震构造的不合理和理论研究的滞后等，本文将结合规范，分析其计算方法及影响因素，并详细介绍如何体现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱

构件”“强柱弱梁” “强剪弱弯”设计如“强柱弱梁””设计的影响因素目前我国现行规范对强柱弱梁设计的规定，是基于纵筋实配不超过计算配筋10%的前提给出的。但鉴于地震影响的复杂性，难以精确考虑，10%的钢配超筋也并非代表工程设计中的实际情况，因此“即使按强柱弱梁设计的框架，在强震作用下，柱端仍有可能出现塑性铰”“当计算梁端抗震受弯承载力时，若计入楼板的钢筋，则可提高框架强柱弱梁的程度”，但如何考虑并没有更为具体的规定。当我们为了体现楼板与梁共同工作，常在设计中采用梁刚度放大系数法来考虑楼板对框架梁抗弯刚度的提高，但这样会导致计算分析后得到的梁端弯矩比按矩形截面梁处理的结果偏大，因为配筋的时候是将这样计算得到的纵筋结果全部配置在矩形截面内，且楼板设计时重叠钢筋面积也没有被扣除，所以无形会导致梁钢筋出现超配。国内外许多试验表明，楼板内的钢筋会使框架梁的实际抗弯承载力增大20~30%，甚至更多，即便不考虑其他因素，楼板配筋对框架梁端实际受弯承载力的增大幅度，对于大多二、三级框架，都会超出规范规定的柱端弯矩增大系数，乃至一级框架也可能会不满足强柱弱梁要求。3压弯破坏降低柱抗剪承载力在柱强剪弱弯的设计方面，即使柱端首先发生弯曲形成塑性铰，巨大的轴压也容易使混凝土压溃而发生剥离脱落，从而严重削弱柱端抗剪能力，出现剪切破坏。

结构抗震概念解析——强柱弱梁(值得收藏)

结构抗震概念解析——强柱弱梁（值得收藏） 强柱弱梁是一个从结构抗震设计角度提出的结构概念.要求结构柱子的承载力大于梁的承载力,必须是柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,柱子破坏将危及整个结构的安全---可能会整体倒塌,后果严重.平时在抗震设计中用的比较多. 一、“强柱弱梁”的震害照片 地震中倒塌的教学楼

从以上照片可以看出强梁弱柱的危害确实很大,而这些危害也会影响到人在地震时逃生的时间和通道的问题,在柱子倒塌的情况下,人们逃生的机会也就变得渺茫. 其实强柱弱梁从性能化角度来分析是属于构建层面的范畴,直接影响了结构整体的安全性.而在抗震三水准(大震不倒,中震可修,小震不坏)中只有大震时候才能够体现到这一点,但不论大震、中震还是小震都应该满足强柱弱梁的这个要求,也就是说,柱子必须晚于梁出现塑性铰.再基于抗震的三种方法（强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件）从概念角度分析,强柱弱梁是很科学,但从以上照片中可以看得出在实际应用中并不很理想.

二、力学基本概念 在上图中：左图是梁先出现了塑性铰,梁通过出现塑性铰来耗散地震力,来确保结构的安全,柱子晚于梁出现塑性铰,这样结构虽会产生局部的破坏,但结构整体的安全性还是有所保障.右图中底层柱子出现了塑性铰,但梁并没有受到破坏,这种机构在地震水平力作用下就很容易出现倒塌,所以我们要做的就是实现左图这样的理念. 三、强柱弱梁实相的本质 这里我们引出以下两个公式： 我们也都清楚结构的稳定离不开力学的支持,那么我们也可以说其本质也就是柱子和梁之间力的对抗.首先,第一

个公式指的是柱子的弯矩之和必须大于梁的弯矩只和,第二个指的是柱子的抗剪能力必须大于梁的抗剪能力,这样才能确保柱子晚于梁之后出现破坏.那要实现强柱弱梁,就必须使柱子极限抗承载能力大于梁的极限抗承载能力. 在抗震设计中,除顶层、柱轴压比小于0.15及框支梁柱节点外,框架的梁、柱节点处考虑地震作用组合的柱端弯矩设计值应符合下列要求： 1.一级框架结构及9度时的框架应满足柱子的弯矩之和等于1.2倍的梁的实际承载能力,即：∑Μc=1.2∑Mbua 2.其他情况下可参考:∑Μc=ηc∑Μb 下面我们截取了上面两个要求的规范部分,大家可以参照作为补充：

如何理解强柱弱梁强剪弱弯强节点

如何理解强柱弱梁强剪 弱弯强节点 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

1强柱弱梁 1.1“强柱弱梁”的本质 指梁柱节点处，柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力。 1.2为什么要保证“强柱弱梁” 因为框架结构的变形能力与其破坏机制有很大的关系。 研究表明：梁先屈服，即梁端先出现塑性铰，可使整个框架结构产生较大的内力重分布，从而增强结构的耗能能力和极限层间位移，抗震性能较好。 若柱先屈服，则可能使整个结构变成几何可变体系，造成结构倒塌。 1.3怎样保证“强柱弱梁” 一般采用增大柱端弯矩设计值的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，柱端弯矩增大系数分别取1.4、1.2、1.1），PKPM程序自动考虑这一规定。 1.4哪些因素导致无法准确实现“强柱弱梁” ①结构内力分析时考虑了楼板的约束作用（梁截面为T形，PKPM中以边梁和中梁的刚度放大系数来考虑），但梁的承载力设计时仍以矩形截面来配筋，并没有考虑楼板的约束作用，低估了梁的承载能力。 实际应该这样处理：按T形截面进行的内力分析，就应根据所得的承载力按T形截面进行配筋；或者将按T形截面进行内力分析后所得的承载力除以梁刚度放大系数，然后按矩形截面进行配筋。 ②梁端配筋采用的是柱中线处的内力，而实际上应该采用柱边的内力，而柱中线处的内力比柱边的内力大约20%，实际上增加了梁端的配筋。 ③由于设计习惯和钢筋需要归并等原因造成梁配筋的增大。 2强剪弱弯 2.1“强剪弱弯”的本质 指梁、柱和剪力墙底部的斜截面实际受剪承载力大于实际受弯承载力。 2.2为什么要保证“强剪弱弯” 因为弯曲破坏是延性破坏，有一定的征兆，如裂缝、挠度等；而剪切破坏是脆性破坏，没有任何预兆突然破坏。所以要保证构件在发生弯曲破坏前不产生剪切破坏。 2.3怎样保证“强剪弱弯” 一般采用增大梁端、柱和剪力墙剪力增大系数的方法（框架抗震等级为一、二、三级时，梁端剪力增大系数分别为1.3、1.2、1.1；柱剪力增大系数分别为1.4、1.2、1.1；剪力墙抗震等级为一、二、三级时，剪力墙剪力增大系数分别为1.6、1.4、1.2）。PKPM程序自动考虑这一规定。 具体配筋时，可采取以下措施来尽量保证“强剪弱弯”： 1，增大箍筋直径，减小箍筋间距。 2，必要时，某些构件的箍筋可全长加密，如连梁、短柱等。

在设计中如何体现“强柱弱梁”“强减弱玩”“强节点弱构件”

在设计中如何体现“强柱弱梁、强剪弱弯”的原则？如何进行节点设计？ “强柱弱梁，强剪弱弯”是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。就是柱子不先于梁破坏，因为梁破坏属于构件破坏，是局部性的，柱子破坏将危及整个结构的安全---可能会整体倒塌，后果严重！所以我们要保证柱子更“相对”安全，故要“强柱弱梁 节点处梁端实际受弯承载力和柱端实际受弯承载力之间满足下列不等式： 是在不同程度减缓柱端的屈服，一般采用增大柱端弯矩设计值的方法，将承载力的不等式转为内力设计值的关系式，采用不同增大系数，使不同抗震等级的框架柱端弯矩设计值有不同程度的差异，对一级框架结构和9度，除采用增大系数的方法外，还采用梁端实配钢筋面积和材料强度标准值计算的抗震受弯承载力所对应的弯矩值方法。2001规范比89规范适当提高了强柱弱梁的弯矩增大系数nc，9度时及一级框架结构考虑框架梁的实际受弯承载力，并乘m增大系数1.2，主要考虑部分楼板钢筋的作用。框架的梁柱节点处除框架顶层和柱轴压比小于0.15者外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求： 9度和一级框架结构，尚应符合： 式中：——节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的变矩设计值之和， 上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配； ——节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和， 节点左右梁端均为负值时，绝对值较小的弯矩取零； ——节点左右截面反时针或顺时针方向按实配钢筋（考虑受压钢筋） 正截面抗震受弯承载力，所对应的弯矩值之和，可根据实际配 筋面积和材料强度标准值确定。 上式中：b——梁截面宽度； h0——梁截面有效高度； ——受压区纵向钢筋合力点至受压区边缘的距离； x ——受压区高度； fck——混凝土轴心抗压强度标准值； fyk——钢筋抗拉强度标准值； As——受拉钢筋截面面积； ——受压钢筋截面面积； RE——承载力抗震调整系数；λ b——相对界限受压区高度；ξ Es——钢筋弹性模量。 当框架点不在楼层内时，说明浇若干层的框架梁相对较弱，为避免在竖向荷载和地震共同作用下变形集中，压屈失稳，柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。

如何理解“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点”

增大箍筋直径，减小箍筋间距。 必要时，某些构件的箍筋可全长加密，如连梁、短柱等。 主次梁交接处，设路附加箍筋和弯起钢筋。 3强节点弱构件 3.1“强节点弱构件”的本质 指节点区域的实际承载力大于构件的实际承载力。 3.2为什么要保证“强节点弱构件”？ 因为节点失效，与之相连的梁柱等构件全部失效，结构也坍塌失效。 3.3如何保证“强节点弱构件”？ 一般通过构造措施来解决，如规泄梁纵筋的锚固长度、锚固形式等，详见《混凝上结构 设计规范》10.4节梁柱节点。 梁的延性靠的是箍筋，箍筋约束混凝上，可延长混凝土从受压到破坏的时间。地震时产 生的水平剪力主要靠箍筋来承担，这也是需要提髙延性时采用箍筋加密的根本原因。 而梁的纵筋主要用来承担竖向荷载产生的弯矩。梁的底面和顶而纵筋的比值是用来提高 梁端的塑性转动能力，不是梁延性的主要控制因素。 3.4“强梁弱柱”破坏分析 抗震设il ?中，“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱杆件”一直是各国抗震规范所强调的, 但汶川地丧的实际情况不容乐观。实现“强柱弱梁”,现行规范存在不足。叶列平等［2］就“强 柱弱梁”未能实现的原因提岀诸多观点，认为岀现这一破坏现象的原因有：填充墙等非结构 构件的影响;楼板对框架梁的承载力和刚度增大的影响；框架梁跨度和荷载过大，使梁截而 尺寸增大，梁端抗弯承载力增大；！梁端超配筋和钢筋实际强度超强；V 柱轴压比限值规 立偏高，柱截而尺寸偏小；#柱最小配筋率和最小配箍率偏小；3大震下结构受力状态与 结构弹性受力状态存在差异；%梁柱可靠度的差异。 现阶段而言，应主要考虑以下几个方而的因素。 3.4.1填充墙等非结构构件影响 填充墙作为框架结构的重要组成部分，主要起用护作用，而不作为受力构件存在。但英 存在不可避免地影响结构受力性能：结构错层处、楼梯、窗下等部位，填充墙使框架长柱变 成短柱，发生剪切破坏;同一楼层间填充墙位路、数疑的变化，在水平方向改变结构的侧向 刚度分布，从而改变地箴内力的分布;不同楼层间填充墙位路、数量的变化，在竖直方向改 变层间刚度分布，形成“薄弱层”，最终导致“层屈服机制”的出现。现行抗震规范［3］第3. 7. 4条规左：国护墙和隔墙应考虑对结构抗丧的不利影响，避免不合理设路而导致主体结构 的破坏，但未给出如何考虑填充墙对结构抗震不利影响的具体方法。工程计算中常采用考虑 非承重墙刚度对结构自振周期的折减系数T 来调整结构的自振周期，从而影响地谡力的计 算，这事实上是远远不够的。笔者通过有限元程序分析一典型框架结构（结构尺寸及布路如 图2,底层层高3. 9 m,英余为3. 3m,共10层，梁、板混凝上强度等级为C30、柱为C35） 不同填充墙材料、不同空间布路时，在Taft 地震波、El-Cent ro 地震波和广州人工波作用 下的结构地震反应，认为: 1, 2, 3,