【结构设计】框支框架倾覆力矩的特殊性

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。

框架承担倾覆力矩的合理计算方法
常磊;崔济东;廖耘;周定;李盛勇
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2024(54)4
【摘要】为理清框架倾覆力矩的相关概念区别,并给出各自合理计算方法,对计算框架、支撑、框架+支撑、局部框架或者局部框架+支撑倾覆力矩的统一解法进行总结,给出相应的力学法。

指出框架倾覆力矩和框架承担倾覆力矩之间的显著区别,给出两者的异同以及建筑结构中框架承担倾覆力矩的计算原则,并进一步给出合理计算框架承担倾覆力矩的方法,即修正的统一解法。

修正的统一解法适用于一般建筑结构和带竖向构件转换的结构,也适用于带伸臂框架-核心筒结构。

最后对典型结构算例的框架承担倾覆力矩进行计算分析,结果合理可行。

【总页数】12页(P124-135)
【作者】常磊;崔济东;廖耘;周定;李盛勇
【作者单位】广州容柏生建筑工程设计事务所
【正文语种】中文
【中图分类】TU973;TU318
【相关文献】
1.底层框架—抗震墙多层砖房在地震倾覆力矩作用下柱附加轴力计算方法的探讨
2.框架承担的倾覆力矩比例对框架—剪力墙结构抗震性能的影响
3.框架-剪力墙结
构框架部分承担倾覆力矩的计算方法研究4.部分框支-剪力墙结构框支框架部分承担倾覆力矩的计算方法研究5.能量法计算框架-剪力墙结构框架倾覆力矩比
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框剪结构倾覆力矩百分比摘要：一、框剪结构简介1.框剪结构的定义2.框剪结构的特点二、倾覆力矩百分比的概念1.倾覆力矩的定义2.力矩百分比的计算方法三、框剪结构倾覆力矩百分比的计算1.计算步骤2.影响因素四、框剪结构倾覆力矩百分比的实际应用1.在设计中的应用2.在工程检测中的应用五、总结1.框剪结构倾覆力矩百分比的重要性2.未来的研究方向正文：框剪结构是一种由框架结构和剪力墙结构组成的复合结构，具有承重性能好、抗震性能强等优点，广泛应用于各类建筑中。

框剪结构在设计和施工过程中，需要对其倾覆力矩进行严格控制，以确保结构的安全稳定。

倾覆力矩百分比是衡量框剪结构倾覆力矩大小的一个指标，其计算公式为：倾覆力矩百分比=倾覆力矩/总力矩×100%。

其中，倾覆力矩是指作用在结构上的力矩，总力矩是指结构所有支座处的力矩之和。

框剪结构倾覆力矩百分比的计算是一个复杂的过程，需要考虑结构的几何形状、材料性能、支座条件等多种因素。

在实际工程中，设计人员通常会借助计算机软件进行精确计算，以确保框剪结构的安全性能。

框剪结构倾覆力矩百分比在设计、施工和工程检测等多个环节都有重要作用。

在设计阶段，通过计算框剪结构倾覆力矩百分比，可以评估结构的稳定性和安全性，为设计师提供重要参考。

在施工阶段，施工人员可以根据倾覆力矩百分比，对结构进行精确的施工，确保结构质量。

在工程检测阶段，通过检测框剪结构倾覆力矩百分比，可以评估结构的运行状态，为维护和管理提供依据。

总之，框剪结构倾覆力矩百分比是框剪结构设计和施工中一个重要的参数，对于保证结构的安全性能具有重要作用。

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。

钢筋混凝土框架结构的抗倾覆性能研究摘要：钢筋混凝土框架结构是建筑工程中常见的一种结构形式，其抗倾覆性能对于确保建筑的稳定性和安全性至关重要。

本文旨在系统研究钢筋混凝土框架结构的抗倾覆性能，并提出相应的改进措施，以提高建筑结构的抗倾覆能力。

1. 引言钢筋混凝土框架结构是一种广泛应用于建筑工程中的结构形式，其通过在柱、梁之间设置钢筋混凝土墙体，形成一个稳定的框架结构。

然而，由于外部力的作用，框架结构在地震、风力等自然灾害下容易发生倾覆，严重威胁到建筑的安全性。

因此，研究框架结构的抗倾覆性能具有重要的理论和实际意义。

2. 抗倾覆性能的评价指标针对钢筋混凝土框架结构的抗倾覆性能，我们可以从以下几个方面进行评价：2.1 抗倾覆稳定系数抗倾覆稳定系数是衡量结构抵抗倾覆的能力的重要指标。

其定义为结构倾倒矩与倾覆力矩的比值，通过计算可得到结构的抗倾覆稳定系数。

2.2 等效弯矩系数等效弯矩系数是指在倾覆力矩作用下，结构所受到的等效弯矩与倾覆力矩的比值。

该指标能够反映结构的抗弯刚度和抗倾倒能力，因此也是评价抗倾覆性能的重要依据。

2.3 抗倾覆临界位移抗倾覆临界位移是指结构在倾覆过程中发生的位移距离。

该指标影响着结构在倾覆前的抗倾覆能力，同时也直接关系到结构的安全性。

3. 影响抗倾覆性能的因素钢筋混凝土框架结构的抗倾覆性能受到多种因素的影响。

首先，结构的几何形态是决定抗倾覆性能的重要因素，包括结构的高度、柱间距离等。

其次，结构的材料特性，如混凝土的强度、钢筋的数量和布置等，也会对抗倾覆性能产生重要影响。

此外，地震和风力等外部荷载也是影响结构抗倾覆性能的主要因素。

4. 抗倾覆性能改进措施为提高钢筋混凝土框架结构的抗倾覆性能，我们可以从以下几个方面进行改进：4.1 结构的良好设计良好的结构设计是确保抗倾覆性能的前提。

在设计过程中，应充分考虑结构的几何形态、材料特性和地震等外部荷载，合理确定结构的尺寸、数量和布置，以提高结构的整体稳定性和抗倾覆能力。

框剪结构倾覆力矩百分比1. 简介框剪结构是一种常见的建筑结构形式，由框架和剪力墙组成。

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、倾覆力矩的概念、计算方法以及影响因素。

2. 框剪结构框剪结构是一种由水平和垂直框架以及内部或外部的剪力墙组成的建筑结构形式。

水平和垂直框架通常由钢材或混凝土构成，用于承受建筑物自重和外部荷载。

而剪力墙则通过其刚性和强度来提供抗侧向力的能力。

框架在水平方向上具有较大的刚度，可以有效地抵抗水平荷载，如风荷载和地震荷载。

而剪力墙则在垂直方向上具有较大的刚度，可以有效地抵抗垂直荷载，如重力荷载。

3. 倾覆力矩倾覆力矩是指作用在建筑结构上的使其倾覆的力矩。

当外部荷载作用在建筑物上时，会产生一个倾覆力矩，如果该力矩超过了结构的抵抗能力，就会导致结构倾覆。

框剪结构的倾覆力矩可以通过以下公式计算：其中，是倾覆力矩，是水平方向上的倾覆力矩，是垂直方向上的倾覆力矩。

4. 计算方法框剪结构的倾覆力矩百分比可以通过以下公式计算：其中，是倾覆力矩百分比，是结构的最大倾覆力矩，和分别是结构在水平和垂直方向上的抵抗力矩。

通过计算倾覆力矩百分比，可以评估框剪结构的稳定性，并采取相应的措施来增加结构的抵抗能力。

5. 影响因素框剪结构的倾覆力矩百分比受到多种因素的影响，包括但不限于以下几个方面：•结构几何形状：包括高度、宽度、长度等参数。

较高的建筑物更容易受到风荷载和地震荷载的影响，从而增加了倾覆风险。

•材料性质：包括钢材或混凝土等材料的强度、刚度等参数。

较强和较刚性的材料可以提供更大的抵抗力矩，减小倾覆风险。

•建筑物用途：不同用途的建筑物所需的抗倾覆能力不同。

例如，高层住宅楼需要更高的抗倾覆能力来保证居民的安全。

•设计荷载：包括风荷载、地震荷载、雪荷载等。

较大的设计荷载会增加结构的倾覆风险。

综上所述，了解和计算框剪结构的倾覆力矩百分比对于建筑结构设计和施工至关重要。

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―剪力墙结构的变形及受力特点在框架结构中加设适量的剪力墙，二者通过楼盖协同工作，以满足建筑物的抗侧要求，从而组成框架―剪力墙结构体系。

在框架中局部增加剪力墙可以在对建筑物的使用功能影响不大的情况下，使结构的抗侧刚度和承载力都有明显提高，所以这种结构体系兼有框架和剪力墙结构的优点，是一种适用性很广的结构形式。

1. 变形特点在水平荷载作用下，框架结构的侧向变形曲线以剪切型为主，而剪力墙的变形则以弯曲型为主。

由于两者是受力性能不同的两种结构，因而两者之间需要通过楼板的协同工作。

由于楼板平面内刚度很大(计算中假定为无限刚性)，因此在同一楼板处必有相同的位移，这就形成了框架―剪力墙结构特有的变形曲线，呈反S形的弯剪型变形曲线。

框架下部位移增长迅速，上部增长较慢，剪力墙则与之相反。

在框架―剪力墙结构下部，侧移较小的剪力墙对框架提供帮助，墙把框架向左边拉，框架―剪力墙的侧移比框架单独侧移小，比剪力墙单独侧移大；而上部，框架又可以对剪力墙提供支持，即框架把墙向左边推，其侧移比框架单独侧移大，比剪力墙单独侧移小。

最终框架―剪力墙结构的侧移大大减小，且使框架和剪力墙中内力分布更趋合理。

·2. 受力特点剪力墙的侧移刚度远大于框架，因此剪力墙分配到的剪力也将远大于框架。

由于上述变形的协调作用，框架和剪力墙的荷载和剪力分布沿高度在不断调整。

框架结构在水平力作用下，框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例和框架各楼层剪力分布情况随着楼层所处高度而变化，与结构刚度特征值λ直接相关。

框剪结构中的框架底部剪力为零，剪力控制部位在房屋高度的中部甚至在上部，而纯框架最大剪力在底部。

因此，当实际布置有剪力墙(如：楼梯间墙、电梯井道墙、设备管道井墙等)的框架结构，必须按框架结构协同工作计算内力，不应简单按纯框架分析，否则不能保证框架部分上部楼层构件的安全框架墙，剪力墙的区别剪力墙(shear wall)又称抗风墙或抗震墙、结构墙。

关于友商对YJK框支框架所占倾覆力矩百分比计算质疑的回复随着YJK的应用口碑逐年提升，近来友商多次对YJK程序提出了公开质疑。

首先这里表明一下态度：本着为用户负责的态度，盈建科会慎重对待这些质疑，也欢迎友商或各方用户进一步给我们提意见，我们秉承“有则改之，无则加勉”的态度，让YJK产品接受更多的考验，使产品更加完善。

以下内容是此前友商官方发在土木吧、微信公众号“框支转换结构倾覆力矩准确计算实例分析”对YJK软件质疑的回复。

一、YJK提供两种统计倾覆力矩百分比方式YJK软件为了提高适用性，对框支框架所占地震倾覆力矩百分比计算，同时提供《抗震规范》和《轴力统计》两种算法，均输出在“倾覆弯矩及0.2V0调整wv02q.out”文本中。

二、两种算法友商原文认为：框支转换结构是明显的强耦合结构，唯有“轴力方式”能够正确计算倾覆力矩。

对于部分框支剪力墙结构，由于框支框架仅在框支楼层存在，如果硬套抗规公式，则会得出框支框架承担的倾覆弯矩比例很小（按极端的全部楼层竖向构件均为框支柱来考虑，硬套公式的倾覆弯矩比例亦是如此），因此软件提出了计算框支框架倾覆弯矩比例时，扣除框支层以上楼层的倾覆力矩，仅取框支楼层部分的结果计算，相当于把框支楼层当做隔离体看待。

《建筑结构》第47卷第9期的“部分框支剪力墙结构中框支框架承担倾覆力矩的计算方法及应用”中指出了直接套用抗规公式是不适用的；按轴力方法统计，由于力学方法的计算假定与抗规方法不一致，以其结果来判断框支层是否属于少墙框架结构，与规范判断准则有一定的差异。

文章中给出了取底部框支框架部分作为隔离体进行分析的方法，与软件的计算方法在思路上是一致的。

三、YJK 的《抗规》算法技术条件按照《抗震规范》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，同时输出按照轴力方式统计结果。

在《抗震规范》6.1.3条该公式中，总的框架倾覆力矩是各层分别计算的框架倾覆力矩的叠加结果。

框剪结构倾覆力矩百分比框架剪结构是指建筑结构中的框架结构和剪力墙结构相结合的一种建筑结构形式。

在框架剪结构中，框架起到承受重力荷载的作用，而剪力墙则承担着地震力的承载和控制作用。

在设计和施工过程中，需要对框剪结构的倾覆力矩百分比进行合理的考虑，以确保结构的稳定性和安全性。

框剪结构的倾覆力矩百分比是指地震作用下结构中的倾覆力矩与总的抗倾覆力矩之间的比值。

倾覆力矩是指地震作用下结构产生的退力矩，而抗倾覆力矩是指结构本身的抗侧力矩，同时考虑了剪力墙、钢筋混凝土核心筒和其他部件的抗倾覆贡献。

倾覆力矩百分比的大小直接影响到结构在地震作用下的稳定性和安全性。

在设计框剪结构时，需要首先明确结构的受力机制和倾覆力矩的计算方法。

通常情况下，可以根据建筑结构的布置和地震荷载的作用方向来确定主要的抗倾覆力矩来源，如剪力墙，核心筒或者其他构件。

然后，通过合理的结构设计和施工，确保这些构件能够承受所需的抗倾覆力矩。

最后，通过静力弹塑性分析和非线性时间历史分析等方法，计算结构在地震作用下的倾覆力矩并与总的抗倾覆力矩进行比较，得到倾覆力矩百分比。

在计算框剪结构的倾覆力矩时，需要考虑多种因素。

首先，需要确定结构的受力状况和地震作用的频率和振型。

其次，需要考虑结构的抗倾覆力矩来源和荷载传递路径。

例如，在框架结构中，主要的抗倾覆力矩来源是框架柱和剪力墙，而在剪力墙结构中，主要的抗倾覆力矩来源是剪力墙本身。

此外，还需要考虑结构的材料特性和构件的尺寸和形状。

框剪结构的倾覆力矩百分比的大小与结构的稳定性和安全性密切相关。

如果倾覆力矩百分比较大，说明结构可能会在地震作用下发生倾覆，存在安全隐患。

因此，设计和施工人员应根据结构自身的特点和地震荷载的作用情况，合理选择和配置抗倾覆力矩来源，确保结构的安全可靠。

总之，框架剪结构的倾覆力矩百分比是一个重要的工程参数，对结构的稳定性和安全性有直接影响。

在设计和施工过程中，设计和施工人员需要充分考虑结构的受力机制和抗倾覆力矩来源，通过合理的结构设计和施工，确保结构能够满足地震作用下的稳定性和安全性要求。