框支框架承担的地震倾覆力矩占结构总地震力矩之比例的算法解释

2024年注册结构工程师-专业考试（二级）考试历年真题摘选附带答案第1卷一.全考点押密题库(共100题)1.(单项选择题)(每题 1.00 分)对无筋砌体结构受压构件的承载力设计表达式，其中影响系数φ主要考虑的因素是（）。

A. 构件高厚比β的影响B. 综合考虑构件高厚比β和轴向力偏心距e的影响C. 施工偏差的影响D. 综合考虑了所有对砌体受压承载力的影响因素2.(单项选择题)(每题 1.00 分)若间接钢筋采用每方向4根，钢筋的方格焊接网片如图题15～17所示，则配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数βcor为？（）A. 1、181B. 1、219C. 1、0D. 1、3233.(单项选择题)(每题 1.00 分)假定F1=1206kN，F2=804kN，c=1800mm，b=1000mm，地基承载力特征值fa=300kPa，计算基础梁自重标准值和基础梁上的土重标准值的平均重度γG=20kN/m3，地基反力可按均匀分布考虑。

则基础梁翼板的最小宽度bf，与下列何项数值最为接近？（）A. 1000mmB. 1100mmC. 1200mmD. 1300mm4.(单项选择题)(每题 1.00 分)要设计东北某地区的钢结构建筑，由于该地区冬季温度为－28℃左右，则宜采用的非焊接吊车梁的钢号为（）。

A. Q235AB. Q235BC. Q235CD. Q345A5.(单项选择题)(每题 1.00 分)有一杂填土地基建筑场地，该土层无地下水，拟采用灰土挤密桩进行地基处理。

已知地基挤密前土的平均干密度为1.54t/m3，挤密后桩间土的最大干密度为ρdmax=1.82t/m3，现采用桩孔直径为400mm，等边三角形布桩。

则桩的间距应设计为（）m。

A. 1.0B. 1.55C. 1.8D. 2.06.(单项选择题)(每题 1.00 分) 关于预制构件吊环的以下3种说法：Ⅰ.应采用HPB300或更高强度的钢筋制作。

当采用HRB335级钢筋时，末端可不设弯钩；Ⅱ.宜采用HPB300级钢筋制作。

带转换层的框支框架承担的地震倾覆力矩计算（邮件21190）一、用户问题邮件21190，标题：请教关于倾覆力矩的问题SATWE算出的框支框架倾覆力矩百分比和盈建科算出的差别较大，以转换层第九层数据为例：**********************************************************************规定水平力框架柱、框支框架及短肢墙地震倾覆力矩百分比(抗规) **********************************************************************层号塔号框架柱框支框架SA TWE：9 1 X 7.17% 7.17%Y 5.20% 5.20%YJK： 9 1 X 0.0% 79.3% 框支框架倾覆力矩超限9 1 Y 0.0% 58.3% 框支框架倾覆力矩超限对于框支框架所占的地震倾覆力矩百分比（X向），SATWE为7.17%，而YJK为79.3%，超出了规范要求不大于50%的限制。

从9层转换层的平面布置直观地看，SA TWE计算的7.17%，似乎太小。

二、计算结果对比分析《高规》10.2.16-7规定：框支框架承担的地震倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50%。

软件按照《抗规》6.1.3条条文说明中的公式计算框架部分按刚度分配的地震倾覆力矩。

在该公式中，总的框架倾覆力矩是是各层分别计算的框架倾覆力矩的叠加结果。

Mc=��VV ij m j=1n i=1ℎii对于带框支转换层的结构，在转换层及其以下各层，框支框架所占的比例较多，按照这些层计算出的框支框架所占地震倾覆力矩的比例较高。

但是在转换层以上各层，没有框架柱或框架柱所占的比例很小，更不会再有框支框架柱，因此按照这些层计算出的框支框架所占地震倾覆力矩基本是0，而剪力墙承担的倾覆力矩占了绝大部分。

SATWE是按照全楼所有层统计框支框架所占的地震倾覆力矩比例，由于在转换层以上全是剪力墙而框支框架基本不存在，这样统计的结果必然是框支框架所占比例很小。

框架柱倾覆力矩百分比概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和解释框架柱倾覆力矩百分比这一概念，并探讨其在工程设计与加固中的重要性和应用。

框架结构是一种常见的建筑结构类型，其中的柱子起到支撑和稳定结构的作用。

然而，在地震、风灾等自然灾害或其他外部荷载作用下，框架柱可能发生倾覆，从而导致整体结构的破坏。

为了减轻或防止这种情况发生，需要对框架柱倾覆力矩进行分析和计算。

1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中，我们将对本文所涉及的内容进行简要概述，并明确文章的目的和意义。

接下来，在正文部分中，我们将详细介绍框架柱倾覆力矩的定义、计算方法以及其百分比指标在工程设计中的意义与作用。

同时，我们也将探讨影响框架柱倾覆力矩百分比的因素，以便更好地理解该指标在实际工程中应具备的条件和影响因素。

最后，在结论部分中，我们将总结框架柱倾覆力矩百分比的重要性，并提出对框架柱设计和加固的建议。

1.3 目的本文旨在揭示框架柱倾覆力矩百分比这一工程指标的重要性和应用场景，为工程师、设计师及相关从业人员提供理论基础和实践指导。

通过深入了解该概念及其计算方法，能够更好地评估并预测框架结构在外部荷载作用下发生倾覆的风险，并采取适当措施进行结构设计和加固，以确保工程安全可靠性。

同时，本文也希望引起更多专家学者对于框架柱倾覆力矩百分比及相关问题的关注，促进相关研究领域的发展和创新。

2. 正文：2.1 框架柱倾覆力矩的定义和计算方法框架柱倾覆力矩是指当外部荷载作用于框架结构时，柱子受到的倾覆力矩。

它是评估结构抗倾覆能力的重要参数之一，对于确保结构的安全性和可靠性至关重要。

计算框架柱倾覆力矩时，首先需要确定柱子受到的外部水平荷载，并考虑荷载的位置和大小。

其次，根据柱子的几何形状、材料特性以及支撑条件等因素，可以使用相关公式或专用软件进行计算。

常用的计算方法包括刚度假设法、等效弯曲刚度法、具体系数法等。

2.2 框架柱倾覆力矩百分比的意义与作用框架柱倾覆力矩百分比是指框架柱倾覆力矩与设计承载力之比，通常以百分比形式表示。

地震倾覆力矩测试抗震设计时，地震造成的对房屋的倾覆力矩是由框架和剪力墙两部分共同承担的。

若由框架承担的部分大于总倾覆力矩的一定比例时，说明框架部分已居于较主要地位，应加强其抗震能力的储备。

另外，对于近年兴起的短肢剪力墙结构，新规程要求设置剪力墙筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵抗水平力的结构。

同时对短肢剪力墙结构中抗震设计时筒体和一般剪力墙承受的地震倾覆力矩作了相应的规定。

为便于操作，本次规范修订给出了框架部分承受的地震倾覆力矩的具体计算公式。

1. 规范、规程相关规定和测试内容1．1．规范、规程相关规定1． 抗震规范6.1.3-1和高规8.1.3条文，用于判定框剪结构的框架部分抗震等级的提高。

具体内容为“框架抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，（柱轴压比限值宜按框架结构的规定采用）；最大适用高度可比框架结构适当增加”； 框架部分承受的地震倾覆力矩可按下式计算：11n mc ij i i j M V h ===∑∑式中 Mc ——框剪结构在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾覆力矩 n ——结构层数m ——框架i 层的柱根数Vij ——第i 层j 根框架柱的计算地震剪力 hi ——第i 层层高 2． 高规7.1.2-2，用于限定短肢剪力墙结构中短肢剪力墙的数量。

具体内容为“抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%”；2. 测试例题2.1．例1-框架-剪力墙SOF15层框剪，层高均为3.3M ，总高度16.5M 。

无地下室。

地震信息 ............................................振型组合方法: CQC12345678123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536123456789Xm=8.00Ym=8.00Xs=8.00Ys=8.00Rx=0.56Ry=7.96第 2 层墙柱 墙梁编号及节点简图梁总数 = 36 柱总数 = 9 墙梁数 = 0 墙柱数 = 82.1.1 SATWE 计算取15个振型，刚性楼板假定。

框支框架承担的地震倾覆力矩占结构总地震力矩之比例的算法解释一、规范要求：10．2．16 部分框支剪力墙结构的布置应符合下列规定：7 框支框架承担的地震倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50％；二、规范要求的本意：规范条文说明：相比于02规程，此条有两处修改：一。

；二是增加第7款对框支框架承担的倾覆力矩的限制，防止落地剪力墙过少。

三、倾覆力矩算法：以下图的简单对称结构为例说明：1）V*H 求和方式（抗规方法）框架部分按刚度分配的地震倾覆力矩的计算公式in i mj ij c h V M ∑∑===11式中c M ——框架-抗震墙结构在规定的侧向力作用下框架部分分配的地震倾覆力矩；n ——结构层数； m ——框架i 层的柱根数；ij V ——第i 层第j 根框架柱的计算地震剪力； i h ——第i 层层高。

对一根框架柱来讲，根据其平衡条件，21M M h V c += （8） 同样根据平衡条件，此时梁上剪力N V b = （9） 在梁内由梁的平衡条件有Nl l V M b ==2 （10） 则按照抗规方法计算得到的柱倾覆力矩为：Nl M h V M c c 2221'+== （11）2）力学标准方式（即PKPM 中提供的轴力方式）按力学方法计算倾覆力矩，需要先计算合力作用点，然后用底部轴力对合力作用点取距。

SATWE 中的合力作用点计算方法为 ∑∑=ii i o N x N x （5） 其中o x ——x 向合力作用点i N ——x 向规定水平力下各构件的轴力 i x ——柱的x 坐标或者墙柱的中心点x 坐标。

则框架柱承担的倾覆力矩为： ()[]∑=+-=ni yi o ii cx M x x N M 1（6）即倾覆力矩为轴力产生的倾覆力矩与柱底弯矩之和，墙的计算方法与柱相同。

图6所示框剪结构在水平力F 作用下，在框架柱底部产生的轴力为N ，柱底弯矩为1M ，显然框架承担的倾覆力矩应该为：()12122M L L N M c ++= （7）四结论：从计算结果可以看出：1抗规方式算出的柱底部弯矩占结构总弯矩的比例与墙数量的相关性更强（主要跟墙柱的刚度在总刚度的占比有关），而轴力方式算出的柱底部弯矩的占结构总弯矩的比例与墙位置的相关性也有很大关系，甚至占主导的关系（根据轴力计算弯矩时的墙柱与结构合力作用点的距离（即力臂）的有关）。

框剪结构倾覆力矩百分比框剪结构倾覆力矩百分比是一个重要的结构设计参数，用于评估框剪结构的稳定性和安全性。

在建筑设计领域，框剪结构被广泛应用于高层建筑和大跨度结构中，其独特的力学性能使其成为一种可靠的结构形式。

框剪结构是由框架和剪力墙两个主要组成部分构成的。

框架主要承担垂直荷载，而剪力墙则负责承受横向荷载。

在地震等自然灾害作用下，横向荷载会导致结构发生摇摆，进而产生倾覆力矩。

因此，了解和计算框剪结构的倾覆力矩百分比对于结构的安全性评估至关重要。

倾覆力矩百分比是指倾覆力矩与结构的抗倾覆力矩之比，通常用百分比表示。

这个参数越小，表示结构的抗倾覆能力越强。

计算倾覆力矩百分比需要考虑框架和剪力墙的刚度、材料的强度、结构的几何形状等因素。

通过合理的设计和优化，可以使结构的倾覆力矩百分比达到较小的数值，从而提高结构的抗倾覆能力。

在实际工程中，工程师通常采用计算机模拟和结构分析软件来计算框剪结构的倾覆力矩百分比。

这些软件可以模拟真实的荷载和结构响应，通过数值计算的方法得出结构的倾覆力矩。

根据计算结果，工程师可以进行结构的优化设计，以达到倾覆力矩百分比的要求。

除了设计上的考虑外，框剪结构的倾覆力矩百分比还受到结构施工质量、材料的可靠性和结构的维护保养等因素的影响。

因此，在结构的使用寿命中，及时进行维护和检修是确保结构抗倾覆能力的重要手段。

总之，框剪结构倾覆力矩百分比是评估结构稳定性和安全性的重要参数。

通过合理的设计和优化，结构的倾覆力矩百分比可以降低，从而提高结构的抗倾覆能力。

在实际工程中，工程师需要借助计算机模拟和结构分析软件来计算和优化设计，以确保结构的安全性。

除此之外，结构的施工质量和维护保养也是确保结构稳定性的关键因素。

框剪结构倾覆力矩百分比引言框剪结构是一种常见的建筑结构形式，具有较好的承载性能和抗震性能。

在设计和施工过程中，了解和掌握框剪结构的倾覆力矩百分比是非常重要的。

本文将介绍框剪结构倾覆力矩百分比的概念、计算方法以及影响因素等内容。

1. 框剪结构倾覆力矩百分比的概念框剪结构的倾覆力矩百分比是指在地震作用下，框架结构产生倾覆时，由于水平地震力引起的倾覆力矩与垂直荷载产生的抗倾覆力矩之间的比值。

通俗地说，就是指在地震作用下，建筑物发生侧向位移时所受到的扭转力矩与其自重产生的抗扭转能力之间的关系。

2. 框剪结构倾覆力矩百分比的计算方法框剪结构倾覆力矩百分比可以通过以下公式计算：倾覆力矩百分比=水平地震力引起的倾覆力矩垂直荷载产生的抗倾覆力矩其中，水平地震力引起的倾覆力矩可以通过动力分析或静力分析得到，而垂直荷载产生的抗倾覆力矩可以通过结构设计参数和材料性能等进行计算。

3. 影响框剪结构倾覆力矩百分比的因素框剪结构倾覆力矩百分比受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：3.1 结构形式不同形式的框剪结构在地震作用下产生的倾覆力矩百分比有所差异。

例如，对称结构和非对称结构、刚性连接和铰接连接等都会对倾覆力矩百分比产生影响。

3.2 地震作用地震作用是导致框剪结构发生侧向位移和产生扭转力矩的主要原因。

地震的频率、幅值和持续时间等都会对倾覆力矩百分比产生影响。

3.3 结构参数框剪结构的结构参数，如刚度、质量、高度等，都会对倾覆力矩百分比产生影响。

一般情况下，刚性较大、质量较小、高度较低的结构倾覆力矩百分比较低。

3.4 材料性能不同材料的强度和刚度等性能差异会导致框剪结构在地震作用下产生不同的倾覆力矩百分比。

材料的强度越大、刚度越高，倾覆力矩百分比越低。

4. 框剪结构倾覆力矩百分比的意义了解和掌握框剪结构倾覆力矩百分比对于设计和施工具有重要意义：•对于结构设计来说，通过合理计算和控制框剪结构的倾覆力矩百分比，可以保证建筑物在地震作用下具有良好的抗震性能。

关于框架和框架剪力墙结构抗震等级的确定抗规6.1.3.1 设置少量抗震墙的框架结构，在规定的水平力下，底层框架部分所承受的地震倾覆力矩大于结构总地震力矩的50%时，其框架的抗震等级应按框架结构确定，抗震墙的抗震等级可以与框架的抗震等级相同。

（关于框架和抗震墙组成的结构的抗震等级，设计中有三种情况：1、个别或少量的框架，此此时的结构属于抗震墙的体系范畴，其抗震墙的抗震等级仍按抗震墙结构的确定；框架的抗震等级可参照框架抗震墙的结构的框架确定.2、当底层框架部分所承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时仍属与框架的范畴3、框架剪力墙结构的的剪力墙足够，其框架是次要的抗侧力构件，按本规范框架抗震墙的结构确定抗震等级。

抗规6.2.13 4 设置少量抗震墙的框架结构，其框架部分的地震剪力值，宜采用框架结构模型和框架抗震墙结构模型二者计算结果的较大值。

高规8.1.3 抗震设计的框架剪力墙结构，应根据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地震总倾覆力矩的比值，确定相应的设计方法，并应符合下列规定：1、框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时，按剪力墙结构设计，其中的框架部分按框架剪力墙结构的框架进行设计。

既：结构中的剪力墙抗震等级可按剪力墙结构的规定执行，其最大适用高度仍按框架-剪力墙结构。

框架部分按框架剪力墙设计是指框架部分仍需满足0f 2.0V V （高规8.1.4）。

其侧向位移按剪力墙结构来控制。

2、当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构倾覆力矩的10%但是不大于50%时，按框架剪力墙进行设计。

（此种情况为典型的框架剪力墙结构。

）3、当框架承受的地震倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%但不大于80%时，按框架剪力墙结构进行设计，其最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级宜按框架结构的规定采用。

（此种情况为结构的剪力墙偏少，框架的抗震等级和轴压比应按框架结构的规定执行，剪力墙的坑震等级和轴压比按框架剪力墙结构的规定执行。

框剪倾覆力矩比的权威解惑结构设计中,倾覆力矩是一个关乎结构体系合理性控制的重要概念.高规8.1.3条、抗规6.1.3条,利用框架倾覆力矩占结构总倾覆力矩的百分比,来界定结构性质,规定不同的控制和设计方法；高规7.1.8条,通过限制短肢墙倾覆力矩占结构总倾覆力矩的百分比,以控制结构中布置足够的普通墙,从而保证短肢墙结构体系的合理性；高规10.2.16条,通过控制框支框架倾覆力矩占结构总倾覆力矩的百分比,防止落地剪力墙过少造成的薄弱层,来保证部分框支剪力墙结构体系的合理性；显然,所有这些体系指标的控制,都建立在框架倾覆力矩正确计算的基础上.目前关于框架倾覆力矩的计算,有两种基本方法：规范算法与轴力算法一、《建筑抗震设计规范》6.1.3条文说明推荐的方法框架部分按刚度分配的地震倾覆力矩的计算公式：式中M－框架-抗震墙结构在规定的侧向力作用下框架部分c分配的地震倾覆力矩；n—结构层数；m—框架i层的柱根数；V—第i层第j根框架柱的计算地震剪力；ij—第i层层高.hi规范算法的影响因素：1）框架柱的计算剪力Vc,ij —取决于柱与墙的相对刚度2）建筑层高hi—与结构布局无关二、轴力算法以外力作用下结构嵌固端的内力响应为依据,统计嵌固端所有框架柱实际产生的总体弯矩Moc“真实”的弯矩,不是“需要”的弯矩！轴力算法的影响因素：1）框架柱嵌固部位的计算弯矩Mcj和轴力Ncj——取决于柱与墙的相对刚度、相对位置、楼盖（梁）刚度等因素2）框架柱距倾覆点的距离Lcj——取决于柱子的平面布局三、规范算法与轴力算法的关系轴力算法的结果Moc,除了包含框架部分按侧向刚度分配的倾覆力矩Mc外,还包括由于结构整体的变形协调而额外负担的一部分抗震墙的倾覆力矩Mcw‘,即轴力算法的结果应为：Moc=Mc+Mcw‘Mow=Mw-Mcw'举例：5层,H=3m,平动周期：0.18s,墙体刚度相对大,框架的刚度比重下降规范算法MC=617.16kN-m框架比重下降轴力算法Moc=1036.91kN-m框架比重上升5层,H=3m,平动周期：0.294s,墙体相对刚度变小,框架的刚度比重上升规范算法MC=2081.64kN-m 框架比重上升轴力算法Moc=-206.08kN-m 框架比重下降四、规范的目的1、规范对结构底层框架部分的倾覆力矩分担比例提出要求,实质上是为了控制框架与抗震墙侧向刚度的相对大小；2、规范公式反映了结构体系中框架的刚度贡献量3、轴力公式的影响因素众多,无法对两种构件的相对刚度做出正确的评价.4、实际工程应以规范公式的计算结果为准.规范给定的计算公式是基于结构倾覆的基本概念和结构内外水平力相互平衡的条件得到的.按规范公式计算的框架部分分担的倾覆力矩百分比反映了结构体系中框架的刚度贡献量,规范对结构底层框架部分的倾覆力矩分担比例提出要求,实质上是为了控制框架与抗震墙侧向刚度的相对大小,当底层框架部分的倾覆力矩分担比例小于50%时,说明框架部分对结构整体抗侧刚度的贡献较小,抗震墙提供了大部分抗侧刚度,是主要的抗侧力构件,框架为次要抗震构件,是结构的二道防线.严格意义上讲,我们要求计算倾覆力矩分担比的目的是为了判别框架-抗震墙结构等双重体系的属性的,即是偏向墙的属性还是偏向框架的属性.欧洲规范采用的抗剪承载能力,我们的规范采用的倾覆力矩,本质上是考虑了层高修正的剪力分担比.。

框架-剪力墙结构体系中总地震倾覆力矩比关键信息项1、框架剪力墙结构体系的定义与特点定义：＿___________________________特点：＿___________________________2、总地震倾覆力矩的计算方法计算公式：＿___________________________相关参数说明：＿___________________________3、倾覆力矩比的确定标准标准值：＿___________________________允许偏差范围：＿___________________________4、协议适用的建筑类型与规模建筑类型：＿___________________________规模限制：＿___________________________5、责任与义务设计方责任：＿___________________________施工方责任：＿___________________________监管方责任：＿___________________________6、违反协议的处理方式违约责任：＿___________________________赔偿标准：＿___________________________7、争议解决途径协商方式：＿___________________________仲裁机构：＿___________________________诉讼法院：＿___________________________11 引言在建筑结构设计中，框架剪力墙结构体系因其在抗震性能和空间利用方面的优势而得到广泛应用。

然而，其中的总地震倾覆力矩比是评估结构抗震性能的重要指标之一。

为了明确在框架剪力墙结构体系中总地震倾覆力矩比的相关要求和各方的责任义务，特制定本协议。

111 框架剪力墙结构体系的定义与特点框架剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承担水平和竖向荷载的结构体系。