框筒结构剪力滞后分析

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剪滞效应

英文名称：SectionDayton-MuLeightoneffect 简单的说：墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒，开洞以后，由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞后现象。

剪力滞后现象使框筒结构的角柱应力集中。

目录例子效应特点忽略剪力滞效应造成的事故大跨度薄壁箱梁剪力滞效应编辑本段例子如：在结构设计中往往全长加密角柱箍筋，目的之一就是增加角柱的抗剪能力，增加延性。

1、剪力滞后现象越严重，框筒结构的整体空间作用越弱；2、剪力滞后的大小与梁的刚度、柱距、结构长宽比等有关。

梁刚度越大、柱距越小、结构长宽比越小，剪力滞后越小；3、框筒结构的整体空间作用只有在结构高宽较大时才能发挥出来。

此外梁柱的刚度比、平面形状及建筑物高宽比对剪力滞后影响很大。

概念设计时一定考虑全编辑本段效应特点剪力滞后效应在结构工程中是一个普遍存在的力学现象，小至一个构件，大至一栋超高层建筑，都会有剪力滞后现象。

剪力滞后，有时也叫剪切滞后，从力学本质上说，是圣维南原理，它严格地符合弹性力学的三大方程，即几何方程、物理方程、平衡方程。

具体表现是，在某一局部范围内，剪力所能起的作用有限，所以正应力分布不均匀，把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后。

剪力滞后效应通常出现在T型、工型和闭合薄壁结构中如筒结构和箱梁，在这些结构中通常把整体结构看成一个箱形的悬臂构件。

在结构水平力作用下，主要反应是一种应力不均匀现象，柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形，从而引起弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞后于肋板附近的纵向位移，从而使得翼缘框架中各柱子的轴力不相等：远离腹板框架的柱轴力越来越小，翼缘框架中各柱轴力呈抛物线形，同时腹板框架中柱子的轴力也不是线性规律。

这就是一种剪力滞后效应。

当翼板与腹板交接处的正应力大于按初等梁的计算值，称为正剪力滞，反之为负剪力滞。

编辑本段忽略剪力滞效应造成的事故忽略剪力滞效应的影响，就会低估箱梁腹板和翼板交接处的挠度和应力，从而导致不安全：如1969－1971年在欧洲不同地方相继发生了四起箱梁失稳或破坏事故。

筒中筒结构和框架

1~50层
51~66层
67~90层
91层以上
5.2 筒体结构的受力性能和工作特点
剪力滞后效应: 框筒结构中应力不保持直线分布的现象。理想筒体在水平力的作用下，腹板应力直线分布，翼缘应力相等。而实际框筒的腹板框架轴力呈曲线分布，翼缘框架轴力也不相等。剪力滞后影响因素：
平面形状、建筑高宽比、梁柱刚度比
广州中信大厦 37层，322米高，97年建成
上海金贸大厦采用的是框架－核心筒结构，建筑物88层，高420.5米。钢筋混凝土核心筒呈八角形，周边8根钢骨混凝土柱底部截面1.5mX5m ，柱中配置2根焊接H型钢。
金茂大厦内部结构
南京金陵饭店地上39层，高108米
青岛保险公司地下2层，地上19层，高65.9米
香港中环中心广场 60层，374米，92年建成。
马来西亚双塔楼 88层，450米，框—筒结构，1996年建成。
4、多重筒结构内筒小，平面尺寸大，楼盖跨度大，故在内外筒之间增设一圈柱或剪力墙并将之联系起来形成筒。
兰州工贸大厦
地上21层，地下2层，高93米，标准层高3.5米
深圳北方大厦
地上25层，地下1层，高81.6米，标准层高3.1米
3、构件截面尺寸（1）内筒（2）外框筒柱截面宜做成矩形或 T形。长边在框筒平面内。尽量少用方柱

和圆柱。
筒体的角部是联系两个方向的结构协同工作的重要部位，
受力很大，通常要采取措施予以加强；
内筒角部通常可以采用局部加厚等措施加强；外筒可以加
大角柱截面尺寸，采用L形、槽形角墙等予以加强，从而
特点： • 将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体； • 筒体在水平荷载作用下好像一个竖向悬臂空心柱体，结构空间刚度极大，抗扭性能也好； • 筒体结构具有造型美观、受力合理、使用灵活，以及整体性强等优点，适用于高层和超高层建筑。目前全世界最高的 100幢高层建筑约三分之二以上采用筒体结构，国内百米以上的高层建筑有一半以上采用简体结构。

框筒结构剪力滞后研究现状与思考

框筒结构剪力滞后研究现状与思考框筒结构是一种常见的建筑结构形式，具有较高的承载能力和结构稳定性。

然而，在地震或其他动力荷载作用下，框筒结构容易产生剪力滞后现象，导致结构损伤甚至倒塌。

因此，对框筒结构剪力滞后问题进行深入研究具有重要意义。

本文将概述框筒结构剪力滞后的研究现状，并提出一些思考和展望。

框筒结构剪力滞后是指在外力作用下，框筒结构的剪力传递过程中出现的滞后现象。

这种现象主要是由于框筒结构的周期性变化和相互作用引起的。

国内外学者对框筒结构剪力滞后问题进行了广泛研究，并提出了一系列计算模型和数值模拟方法。

目前，框筒结构剪力滞后的研究主要集中在理论模型建立和数值模拟分析两个方面。

理论模型主要从宏观角度出发，基于能量守恒原理和力学平衡条件，采用数学方法描述剪力滞后现象。

数值模拟方法则通过有限元分析、有限差分等方法对框筒结构的动力响应进行模拟，进一步分析剪力滞后现象。

虽然已有研究表明框筒结构剪力滞后现象的存在和影响，但在实际工程应用中仍存在许多问题。

现有模型和算法主要针对特定类型的框筒结构，普适性有待提高；框筒结构剪力滞后现象受多种因素影响，如结构形式、材料性质、荷载条件等，如何全面考虑这些因素并建立精确模型是一个挑战；如何将现有研究成果应用于实际工程中，提高框筒结构的抗震性能和可靠性，也是亟待解决的问题。

完善现有模型：在理论模型方面，需要进一步完善和修正现有模型，提高其普适性和精确性。

例如，可以考虑引入非线性因素，如材料非线性、几何非线性等，以更准确地描述框筒结构的剪力滞后现象。

发展高效算法：在数值模拟方面，需要发展更为高效和可靠的计算算法，以提高模拟的效率和精度。

例如，可以采用高阶有限元方法、时域有限差分方法等先进的数值计算方法，以满足实际工程中对计算效率和精度的要求。

实验验证：开展相关实验，对理论模型和数值模拟结果进行验证，以便更好地将研究成果应用于实际工程中。

可以通过制作缩尺模型、振动台实验等方式，对不同类型和规模的框筒结构进行测试和分析，以检验模型的准确性和有效性。

简中简结构简化分析方法综述

简中简结构简化分析方法综述城市的不断发展意味着超高层建筑的需求与过去相比有了明显的增加，为了保障建筑的质量，对于技术层面上的要求当然也就比过去更高。

筒中筒结构因其自身优良的性能，良好的抗风性与抗震性，而被广泛的应用在超高层建筑结构中。

本文概述了筒中筒结构的剪力滞后效应，随后介绍了筒中筒结构的简化分析方法，最后指出筒中筒结构分析还不够透彻，仍需要更多的研究。

标签：筒中筒结构；剪力滞后；简化分析方法1、引言筒中筒结构体系是超高层建筑结构中常用的一种结构体系，这种结构体系是由外框筒和核心筒组成，其核心筒通常是钢筋混凝土剪力墙和连梁组成的薄壁筒，而外筒主要是密柱和群梁组合而成的框筒。

由于筒中筒结构在超高层建筑中应用非常广泛，这种结构的分析方法也得到了广泛重视。

本文将对筒中筒结构的分析方法进行探讨。

2、筒中筒结构的剪力滞后效应框筒可以看成是开了口的实腹筒，但两者的受力状态和变形有很大差别。

实腹筒在水平荷载下受弯时，由于腹板的竖向抗剪刚度极大，几乎不使腹板产生竖向剪切变形，因而实腹筒受弯时各水平截面并不出现任何翘曲而保持平截面，而框筒裙梁虽然高跨比大，但竖向弯剪刚度仍然有限。

框筒在抵抗倾覆力矩时，水平截面的竖向应变不再符合平截面假定，称为“剪力滞后效应”即框筒的腹板框架和翼缘框架在角区附近的应力大于实腹筒体，而在中间部分的应力均小于实腹筒体。

3、筒中筒结构简化分析方法近些年来，随着科学技术的发展，计算机性能有了明显的提高，筒中筒结构的简化分析方法得到了较好的发展，与其他方法相比，具有良好的通用性和精确性，在筒中筒结构进行精确分析或设计验算有较高的参考价值。

3.1等效连续体法文献将外框筒等效为四角加强的等效实体筒，计及弯曲和剪切变形，内筒考虑为1根弯剪杆件。

由内外筒在各楼层处水平位移相等的条件建立变形协调微分方程，同时利用边界和协调条件求解水平位移的解析解，进而计算出内外筒的内力。

文献用分段等厚的各向异性连续体弹性等效原结构的外框筒，用余能原理求外筒的柔度矩阵。

框筒结构剪力滞后分析

框筒结构剪力滞后分析摘要：对框筒结构剪力滞后效应的研究是充分理解框筒结构的工作性能, 优化结构设计所必需的。

通过对剪力滞后效应的特点进行分析找出影响因素，然后根据分析的结论再设计时候采取措施减小剪力滞后对框筒结构的影响。

关键词：框通结构剪力滞后角柱1、框筒结构的剪力滞后现象框筒结构在水平荷载作用下, 截面变形不再符合初等梁理论的平截面假定, 腹板和翼缘的正应力不像传统的受弯构件的直线分布, 而是曲线分布, 这个现象就是框筒结构中的剪力滞后效应。

框筒形成空间框架作用，其中角柱产生三维应力，是形成框筒结构空间作用的重要构件;各层楼板形成隔板，它们保持框筒平面形状在水平荷载作用下不改变，楼板也是形成框筒空间作用的重要构件。

剪力滞后存在着两种不同的形式, 一种是正剪力滞后,另一种是负剪力滞后( 图1)。

正剪力滞后一般出现在框筒结构的中下部, 而负剪力滞后出现在框筒结构的中上部。

2、剪力滞后效应内力分析与水平力方向平行的腹板框架一端受拉，另一端受压。

翼缘框架受力是通过与腹板框架相交的角柱传递过来的角柱受压力缩短，使与它相邻的裙梁承受剪力(受弯)，同时相邻柱承受轴力第二根柱子受压又使第二跨裙梁受剪(受弯)，相邻柱又承受轴力，如此传递，使翼缘框架的裙梁、柱都承受其平面内的弯矩、剪力与轴力(与水平作用方向相垂直)由于梁的变形，使翼缘框架各柱压缩变形向中心逐渐递减，轴力也逐渐减小;同时，受拉的翼缘框架也产生轴向拉力的剪力滞后效应腹板框架的剪力滞后现象也是由于裙梁的变形造成的，使角柱的轴力增大。

由于翼缘框架各柱和窗裙梁的内力是由角柱传来，其内力和变形都在翼缘框架平面内，腹板框架的内力和变形也在它的平面内，这是框筒在水平荷载作用下内力分布形成“筒”的空间特性。

通常，在框筒结构中要尽量减少框筒柱平面外的弯矩和剪力，使框筒受力和传力更加明确直接，除角柱外，其他柱子主要是单向受压弯，受力性能较好。

3、变形特征框筒结构的变形由两部分组成。

型钢剪力滞后效应

型钢剪力滞后效应是指在高层钢结构或者大型桥梁结构中，由于采用型钢作为抗侧力结构，导致在水平荷载作用下，结构侧向刚度降低、层间位移增大的一种现象。

这种现象的出现，会对结构的承载力和稳定性产生影响，因此需要进行深入的分析和研究。

一、型钢剪力滞后效应的产生原因型钢剪力滞后效应的产生，主要是由于型钢的抗剪承载力较低，导致在水平荷载作用下，结构的侧向变形较大，从而引起层间位移的增大。

具体来说，型钢剪力滞后效应的产生原因可以分为以下几个方面：结构体系的影响：高层钢结构或大型桥梁结构通常采用框架或框筒结构体系，这些体系在水平荷载作用下，容易产生弯曲变形，导致结构侧向刚度降低，从而引发型钢剪力滞后效应。

型钢材料的特性：型钢是一种高强度钢材，其抗拉、抗压和抗剪强度都很高，但是其剪切性能较差，抗剪承载力较低。

因此，在水平荷载作用下，型钢容易发生剪切变形，导致侧向刚度降低。

节点连接方式的影响：高层钢结构或大型桥梁结构的节点连接方式对型钢剪力滞后效应也有影响。

节点连接方式的不合理或者节点连接强度的不足，会导致结构整体刚度降低，从而加剧型钢剪力滞后效应。

施工误差的影响：在高层钢结构或大型桥梁结构的施工过程中，由于施工误差或者安装误差，可能会导致结构构件的垂直度、平整度等参数不符合设计要求，从而影响结构的承载力和稳定性，进一步加剧型钢剪力滞后效应。

二、型钢剪力滞后效应的影响因素型钢剪力滞后效应的影响因素主要包括以下几个方面：结构高度：随着结构高度的增加，结构的侧向刚度逐渐降低，层间位移逐渐增大，从而导致型钢剪力滞后效应的加剧。

因此，在高层钢结构或大型桥梁结构的设计中，应合理控制结构的高度。

结构跨度：随着结构跨度的增加，结构的侧向刚度也会降低，从而导致型钢剪力滞后效应的加剧。

因此，在大型桥梁结构的设计中，应合理控制结构的跨度。

水平荷载大小：水平荷载的大小直接决定了结构的侧向变形程度。

随着水平荷载的增大，结构的侧向变形逐渐增大，从而导致型钢剪力滞后效应的加剧。

框筒结构的剪力滞后效应研究

框筒结构的剪力滞后效应研究框筒结构是指在建筑外周布置密柱深梁形成的三维筒体结构体系，它可以充分发挥结构的空间作用，抗侧与抗扭刚度均较大，早期被广泛应用于超高层建筑中，如83层的标准石油大厦（Standard Oil）。

框筒的概念最早由SOM的法兹勒·凯恩（Fazlur Khan）提出，并被应用于芝加哥43层的切斯纳特公寓大楼中。

通过在建筑物周边设置柱间距较小（3~5m），且裙梁高度较大（1~1.5m）的框架，使得在水平力作用下除了腹板框架可以承担部分的抗倾覆力矩外，翼缘框架由于筒的空间作用也可以承担部分倾覆力矩。

因此，与普通框架相比，框筒结构的抗侧和抗扭刚度要大得多。

但水平荷载作用下框筒结构的截面变形不再符合初等梁理论的平截面假定，腹板框架和翼缘框架的正应力不再呈直线分布而是呈曲线分布，即出现了如图1所示的剪力滞后效应。

一般来说，框筒结构底部会出现如图1a）所示的“正剪力滞后”现象，而随着楼层高度的增加，剪力滞后效应会逐渐减弱，最后到结构顶部则会出现如图1b）所示的“负剪力滞后”现象。

为了定量地区分正、负剪力滞后现象，文献[2]定义剪力滞后系数λ为考虑剪力滞后效应的柱轴压应力σ1（图1中的阴影）与按平截面假定求得的柱轴压应力σ0（图1中虚线）的比值，即λ=σ1/σ0。

当λ＜1时，为正剪力滞后；当λ＞1时，为负剪力滞后。

在框筒结构中，λ愈接近1，说明剪力滞后效应愈小，框筒的空间作用愈强。

图1 框筒结构中的剪力滞后效应影响框筒结构剪力滞后现象的因素有很多，主要包括柱距与裙梁高度（裙梁的抗弯刚度）、角柱与中柱的面积比、结构高宽比、框筒结构的平面形状、长宽比、内外筒刚度比、轴压比等。

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）（以下简称《高规》）已经对平面形状、长宽比、洞口面积、裙梁线刚度等做出了规定，故本文不作重点研究。

值得一提的是，《高规》要求角柱截面面积取中柱截面面积的1~2倍，然而对此不同的学者有不同的看法和结论。

框筒结构在地震作用下剪力滞后及塑性耗能分析

ABSTRACTFirstly, the influence of curvature differential equation on the lateral stiffness distribution of high-rise frame-tube structures is studied by means of theoretical analysis. In addition, shear lag is an inherent characteristic of the frame-tube structure, which weakens the spatial effect of the structure and reduces the bearing capacity of the structure. This paper analyzes the factors (floor slab) that influence the shear lag effect from a new perspective, and draws a conclusion by comparing multiple sets of models. last but not least, the structure will be damaged under the action of rare earthquakes. In this paper, the relevant indexes of plastic energy dissipation and damage of the structure are analyzed by means of numerical simulation. The main research contents are as follows:In this paper, the plane flexural stiffness considering shear lag is introduced, and the variation law of the continuous lateral stiffness is analyzed by combining the differential equation of bending moment and curvature. The influence of the variation law of the lateral stiffness along the height on the lateral deformation of the structure under the elastic state is discussed.Previous literature mainly focused on the analysis of shear lag effect of frame-tube structure at the component level, and neglected the role of floor slab without considering the synergy of various components. The effect of floor slab is similar to the effect of mantang foundation on uneven settlement of foundation. Under the same condition, the edge warping of floor slab with different thickness is different. Theoretical analysis shows that the lag effect of shear force can be reduced when the floor slab reaches a certain thickness. In this paper, the influence of different plate thickness models on shear lag is analyzed.Using ABAQUS finite element analysis. the material model of concrete and steel are described in detail as well as the unit type, Seismic waves are selected according to the ing seismic waves to analyze plastic energy dissipation of structures under severe earthquake , and even the beam damage law, with PGA, AI index, earthquake with three parameters and specification methods to analyze the relationship and structural damage.The significance of this study lies in the systematic analysis of the factors influencing the structural performance and the elastic-plastic performance of the structure under the action of rare earthquakes from both·internal and external factors. The Internal causes can be concluded: In order to reduce the shear lag effect theivstiffness distribution of the structure itself should be gradually reduced from bottom to top according to the rule of cubic curve, and the uneven warping of the floor can be reduced by increasing the thickness of the floor. External causes are attributed to: the greater the peak acceleration of seismic waves are, the greater the energy input into the structure are causing greater damage to the structure. Besides, with the same peak acceleration, the shorter the effective duration of seismic waves are the greater the instantaneous input energy are and the adverse effect have on the structure ,which leads to the dispersion of time-history analysis structure.Key words: Frame tube structure，Lateral stiffness，The shear lag，Energy consumption ，Finite element analysisv目录独创性声明 (i)关于论文使用授权的说明............................................................................................ i i 中文摘要................................................................................................................. i ii ABSTRACT ...................................................................................................................... i v 1. 绪论 (1)1.1 立题背景、研究意义及当下研究现状 (1)1.1.1 立题背景 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 高层结构体系分类 (3)1.4 当代我国高层的发展趋势和特点分析 (6)1.4.1 发展趋势 (6)1.4.2 高层结构的特点 (7)1.5 本文主要内容 (8)1.5.1 研究方法 (8)1.5.2 主要工具 (8)1.5.3 本文主要工作 (8)2. 变截面框筒的受力变形分析 (10)2.1 前言 (10)2.2 变截面框筒性能分析 (10)2.2.1 框筒的变形规律 (10)2.2.2 受弯承载力分析 (11)2.2.3 剪力滞后的浅析 (12)2.2.4 轴压比分析 (12)2.3 结构的变形分析 (13)2.3.1 弹性状态下的分析模型 (14)2.3.2 荷载效应 (16)2.4变截面框筒受力分析 (18)2.4.1 等效封闭筒壁厚线性变化的框筒结构受力分析 (18)2.4.2等效封闭筒壁厚二次变化的框筒结构分析 (22)2.4.3 等效封闭筒壁厚三次变化的框筒结构分析 (23)2.4.4 等效封闭筒壁厚不变的框筒结构分析 (25)2.5变截面框筒变形分析 (26)vi2.5.1 框筒结构顶点侧移计算 (26)2.5.2 框筒结构顶点位移角计算 (34)2.6 本章小结 (40)3. 框筒结构的剪力滞后分析 (42)3.1 前言 (42)3.2 剪力滞后理论分析方法 (42)3.2.1 基于能量的变分原理分析 (42)3.2.2 剪力滞后简化计算方法 (44)3.3 剪力滞后的机理分析 (44)3.4 剪力滞后相关因素分析 (46)3.4.1 剪力滞后因素分析 (46)3.4.2 楼板厚度对剪力滞后影响分析 (47)3.5 总结 (52)4. 框筒结构时程分析以及耗能损伤研究 (54)4.1 前言 (54)4.2 基本信息 (55)4. 2.1 研究方法 (55)4.2.2 地震波的选择 (56)4.2.3 选用材料模型 (60)4.2.4 钢筋与混凝土的共同作用 (62)4.2.5 时程分析理论 (63)4.3 有限元分析 (64)4.3.1 前言 (64)4.3.2 有限元模型 (64)4.3.3 罕遇地震荷载 (65)4.4 结构耗能能力影响分析 (66)4.4.1 时程分析结果 (66)4.4.2 时结构损伤分布 (67)4.5 连梁截面高度对结构的耗能影响 (69)4.5.1 塑性耗能 (70)4.5.2 损伤分布 (71)4.6 改变连梁分布对结构耗能的影响分析 (72)4.6.1 与幅值相关强度指标 (72)4.6.2 与耗能相关的强度指标 (74)4.6.3 有效持时影响分析 (75)4.7 本章小结 (76)vii5. 结论与展望 (77)5.1 结论 (77)5.2 展望 (77)参考文献 (78)致谢 (82)viii11. 绪论1.1 立题背景、研究意义及当下研究现状1.1.1 立题背景我国是人力资源丰富的大国，近年随着国家整体经济地腾飞，城市化发展迅速，一些大型城市出现了所谓的“城市病”，城市土地资源日益稀缺，但是大城市的聚集效应使得大量的人口涌入城市，这就催生了社会对于高层建筑的迫切需求，框筒结构作为高层结构形式之一逐渐受到青睐。

框筒结构剪力滞后的影响及其分析

框筒结构剪力滞后的影响及其分析在近几年高层以及超高层建筑的设计与建造过程中，框筒结构得到广泛的应用，但是框筒结构因其特有的体系特点在实际应用中依旧存在一些设计理念的问题。

在本文中主要针对剪力滞后对框筒结构的影响及如何处理等相关问题进行分析与研究，为今后类似问题的研究提供一定的借鉴与指导意义。

标签：框筒结构；剪力滞后；弹性力学1 相关概念简述框筒结构因其有着良好的空间整体性能，建筑布局较为灵活，在高层以及超高层建筑中得到广泛的应用。

外筒是由密排的柱在每层楼板平面由窗裙梁和墙梁连接起来的空腹筒，受力较为复杂，在横向力作用下，因为梁的柔性，会产生明显的剪力滞后效应。

剪力滞后后效应通常出现在T型、工型和闭合薄壁结构中如筒结构和箱梁，在这些结构中通常把整体结构看成一个箱形的悬臂构件。

当结构水平力作用下，主要反应是一种应力不均匀现象，柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形，从而引起弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞后于肋板附近的纵向位移，从而使得翼缘框架中各柱子的轴力不相等：远离腹板框架的柱轴力越来越小，翼缘框架中各柱轴力呈抛物线形，同时腹板框架中柱子的轴力也不是线性规律。

这就是一种剪力滞后效应。

当翼板与腹板交接处的正应力大于按初等梁的计算值，称为正剪力滞后，反之为负剪力滞后。

忽略剪力滞后带来的影响，就会低估翼板与腹板交接处的应力与变形，从而带来不安全。

由此可见，剪力滞后对于建筑安全非常重要，必须及时的分析与解决。

2 理论方法目前，对框筒结构剪力滞后效应分析方法有翼缘展开法，等效平面法，等效连续体法，以及一些基于有限元软件的ANSYS，SAP2000的分析方法，本文将框筒结构简化为一竖向连续的悬臂箱梁，将三维问题退化为一维问题，减少计算复杂性，满足工程分析。

影响框筒剪力滞后现象的因素很多，主要有梁柱刚度比，建筑物高宽比，平面形状等，本文着重讨论框筒结构在其他条件不变的情况下，平面几何形状的变化对剪力滞后现象的影响情况。

加强层对筒中筒结构剪力滞后的影响

【关键词】加强层；筒体结构；
后；
后
【中图分类号】 TU311
【文献标志码】 A
用框筒作为筑平面中心，混凝土时，井。
同工作，在水平作用下，
，
梯间、竖井等设施集中在
，就了
。采钢筋
采框筒，为剪力墙围成的
抗侧力体系，在水平力作用下，内外
较大的抵抗水平剪力的能力。但是
的剪力滞
后效应。 3. 4 加强层设置位置对剪力滞后的影响
图 4 绘制了方案 1、4 、8 、9 、1 0 的 10 剪力值。
以看出，加设置的位置不同，
剪
力滞后的效应也不同，在 0 + O 和 0 + O 处布置加强
，剪力的制效
。
3. 5 加强层数量对剪力滞后的影响
[定稿曰期]2017 -05 -22 [作者简介 ]汪义凡（1993 1 ) ，男，在读研究生，研究方向为结构工程。
122
四川建筑第 3 7 卷 5 期 2017.10
•工程结构 •
加强层布置方案见表1 表 1 加强层设置方案
编
加位置
1
加
2
只设置圈梁6 X4 = 400 x 3200
现象是在水平力
作用下
产生，所以该仅在 D 向布置了水平风
，
风压
为 0 + 5 kN/m2,场地
为 C类。
9 1 框筒结构剪力滞后现象
剪力现象的产生，是因为框
之在剪
力，剪力使联系的窗

框筒结构的剪力滞后问题分析

框筒结构有单筒和束筒之分，单筒是梁柱在平台内侧形成的闭合体，束筒是在平台内侧形成的多个闭合体。

无论单筒和束筒，腹板框架承担绝大部分剪力而翼缘框架承担绝大部风弯矩，它们之间通过框筒束联系，如果角柱很弱，则达不到上述效果。

由于梁的弹性变形，在侧向荷载的作用下，截面并不保持为平面，角柱处轴向变形为最大，离角柱越远的各柱轴向变形为最小，这种现象称为剪力滞后。

简单的说的话，墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒，开洞以后，由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞后现象。

剪力滞后现象使框筒结构的角柱应力集中。

如：在结构设计中往往全长加密角柱箍筋，目的之一就是增加角柱的抗剪能力，增加延性。

1、剪力滞后现象越严重，框筒结构的整体空间作用越弱；
2、剪力滞后的大小与梁的刚度、柱距、结构长宽比等有关。

梁刚度越大、柱距越小、结构长宽比越小，剪力滞后越小；
3、框筒结构的整体空间作用只有在结构高宽较大时才能发挥出来。

此外梁柱的刚度比、平面形状及建筑物高宽比影响很大。

概念设计时一定考虑全。

剪力滞后效应在结构工程中是一个普遍存在的力学现象，小至一个构件，大至一栋超高层建筑，都会有剪力滞后现象。

剪力滞后，有时也叫剪切滞后，从力学本质上说，是圣维南原理，它严格地符合弹性力学的三大方程，即几何方程、物理方程、平衡方程。

具体表现是，在某一局部范围内，剪力所能起的作用有限，所以正应力分布不均匀，把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后。

当框架剪力比很小时,框筒结构的安全性分析

当框架剪力比很小时,框筒结构的安全性分析框架-核心筒结构的首层层高和避难层层高有时远大于其他楼层,有的框筒结构本身构成就是弱框架强内筒体系,这时有的楼层尤其是底部区域的楼层框架部分承担的剪力与该楼层的剪力之比会很小,有的甚至小于5%.这时设计者会提出疑问:即框架部分只承担这么小的楼层剪力,结构的抗震安全性是否会有问题?框架柱或剪力墙的侧向刚度特点分析框筒结构中框架柱、筒体墙侧向刚度特点分析高层结构层侧向刚度是由上下两端均有弯曲约束的柱和墙的侧向刚度所构成,要掌握框架部分和核心筒剪力墙的层侧向刚度,应首先研究框架柱或剪力墙的侧向刚度的特点.以柱为例,下端嵌固上端自由时,柱的侧向刚度为:对柱、墙侧向刚度的特点进行分析:(1)上下端转动约束刚度的影响在高层框筒结构中,不同楼层的柱、墙,即使层高相同、构件尺寸相同,但由于构件上下端存在不同的转动约束刚度,框架部分和核心筒剪力墙的层侧向刚度在不同楼层是不同的,这是造成不同楼层框架部分剪力比变化的主要原因.如结构底层柱、墙下端为嵌固端,对于同样尺寸的柱、墙,其底层的层侧向刚度会比底层以上楼层的层侧向刚度大,因为底层以上楼层柱、墙的上下端都有转动,将减小其侧向刚度,尤其是墙体侧向刚度的减小更为显著,这是由于转动约束变化对柱、墙侧向刚度的影响程度是不一样的.由此可见,柱、墙上下端的转动约束刚度大小直接影响柱、墙的侧向刚度,进而对柱、墙的侧向刚度比和框架部分剪力比带来影响,这是框筒结构自上而下层剪力比不断变化的内在原因.(2)层高变化的影响当某些楼层层高较其他楼层层高大很多时,由式(9)和式(10)可知,该层柱的侧向刚度与柱的高度成立方关系,其衰减速度远比墙的快,导致该层框架部分剪力比变得较小.(3)构件截面尺寸的变化在框筒结构中,核心筒的长度、宽度基本上是由建筑设计确定,通过增减剪力墙长度来提高或减小筒体的侧向刚度的做法较难实现.可通过增大(或减小)墙厚来提高(或减弱)筒体的侧向刚度,由式(12)可知,墙的侧向刚度与墙厚度为线性变化关系,有效性不高,但柱截面尺寸的变化尤其是截面高度变化,对提高(或减小)柱侧向刚度的影响很大,当设计需要调整柱和墙的侧向刚度比时,调整柱截面尺寸是较为有效的办法.框筒结构中框架部分的抗侧贡献框筒结构中的框架是由沿结构周边的外框架和由内梁连接柱与筒体剪力墙形成的框架共同组成.在风和水平地震作用下,框架部分对整个结构的抗侧所作的贡献是不可缺少的.众所周知,在水平外荷载作用下,框筒结构的任一楼层i将产生一个层剪力V i和一个层倾覆力矩M i与外力相平衡,如图2所示.由于核心筒剪力墙的抗侧刚度一般远大于同层中的框架部分,尤其在结构底部楼层,因而该层框架部分承担的层剪力往往不大,但框架部分承担的层倾覆力矩M ic主要由楼层柱产生轴力对结构形心构成的力矩所组成,由于柱系外围构件,平面尺寸较大,所形成的层倾覆力矩往往在楼层中占有相当的比例,尤其当核心筒剪力墙高宽比较大,抗弯刚度较弱时,这个比例会相当大,框筒结构在抗风抗震中的优越性体现于此.由此可见,框架部分在框筒结构抗侧中的贡献,不应仅看框架部分剪力比μvic的大小,还应观察框架部分倾覆力矩比μmic的大小,后者实际上是框架部分对框筒结构抗侧的主要贡献.楼层框架部分剪力比和倾覆力矩比的特点(1)框架部分剪力比一般是上部较大、底部较小,框架部分倾覆力矩比一般也是上部较大、下部较小,见图3,4.分析其原因,主要是由于结构上部筒体剪力墙的上下端转动约束较底部小得多,且筒体剪力墙自身也随着结构向上尺寸逐步减小,墙厚减薄,因而筒体剪力墙的层侧向刚度在上部明显减小,导致了框架部分的层侧向刚度相对较大,因而框架部分剪力比增大,其倾覆力矩比也相应增大.(2)底部框架部分剪力比有时可能很小,但有的框筒结构底部框架部分剪力比也可能达到一定数值,说明随结构构成状况的不同,楼层核心筒剪力墙与框架部分侧向刚度有差异,框架部分剪力比有大有小,而不一定都很小.应指出框架部分剪力比的大小数值实质上仅反映它分担楼层剪力的大小而不代表它抗剪承载力的大小,当框架部分剪力比很小时,楼层核心筒剪力墙剪力比相应就很大,这表明核心筒剪力墙将承担更大的外荷载引起的层剪力.(3)框架部分剪力比沿结构高度变化不一定都是光滑渐变的,有时在楼层处会出现突变(图3),这是由于该楼层处存在斜撑构件或层高变化或柱墙构件截面变化,当有加强层时该层框架部分剪力比急剧变化,相应的其倾覆力矩比也有较大变化.这属于正常现象,是可以理解的.(4)在结构底部框架部分剪力比虽很小,但该处倾覆力矩比仍占一定比重.这说明框架部分对减小框筒结构的筒体在承受外荷载引起的倾覆力矩,避免核心筒剪力墙出现较大拉力有不可忽视的影响.由此可见,框筒结构中框架部分对整体结构的抗侧贡献主要表现在它对核心筒剪力墙承担倾覆力矩即抗弯负荷的减小方面.综上所述,在框筒结构中由于水平荷载(风和地震作用)对结构造成的剪力和倾覆力矩是由框架部分和核心筒剪力墙共同承担的,分担的大小由框架部分和核心筒剪力墙各自层刚度的大小所决定.一般框架部分剪力比减小时,核心筒剪力墙剪力比就增大,筒体承担的倾覆力矩也增大,相应的倾覆力矩比也就会增大.框架部分剪力比下限影响的分析工程界有人担心框筒结构中框架部分剪力比过小是否会影响结构安全,因而主张将框架部分剪力比控制在不小于一个较大的百分比,例如10%以上,或是采取其他限制措施,大量工程实践表明,超高层框筒结构中某些底部楼层框架部分剪力比有时可能会很小,有的甚至于仅达2%左右,但一般仅出现在少数或个别楼层,设计者会问:“这样的结构是否会存在安全隐患呢?”为了研究解决这一问题,本文取第实例为研究对象,在结构1～25层不同高度部位取连续5层框架部分剪力比为零时,观察框架部分倾覆力矩比、核心筒剪力墙剪力比以及相邻构件的变化情况,从而判断其对结构抗震安全性的影响.图5～7分别表示1～5层、11～15层、21～25层框架部分剪力比为零时的计算结果(仅取X向).计算结果表明:(1)当某些楼层框架部分剪力比趋近于零时,除对各该楼层和上下部分临近楼层框架部分剪力比有一定影响外,对远处楼层的框架部分剪力比影响甚小,见图5(a),6(a),7(a).(2)当某些楼层框架部分剪力比趋于零时,相应楼层核心筒剪力墙剪力比增至 1.0,即核心筒剪力墙承担全部层剪力,后者的抗剪重要性更加突显,应给予重视,而框架部分承担的剪力很小,见图5(b),6(b),7(b).柱的抗剪安全度明显提高.(3)当某些楼层框架部分剪力比趋于零时,相应楼层倾覆力矩比会相应增大但增大的比例不大,见图5(c),6(c),7(c).综上所述,当框筒结构底部某些楼层框架部分剪力比很小甚至接近零时,该楼层的核心筒墙体将承担楼层全部剪力,核心筒剪力墙倾覆力矩比也将适当增大.以上情况说明,当框筒结构底部楼层框架部分剪力比很小时,只要采取适当措施如加强核心筒剪力墙及相邻层一些构件的抗震承载力,结构的抗侧安全性是有保障的.结论和设计建议(1)框筒结构中框架部分和核心筒剪力墙是一个整体结构抗侧体系的两个组成部分,它们共同抵抗风与水平地震作用,在抗侧中相互扶持相互制约.分析表明,有的楼层框架部分剪力比较小,是由于该楼层框架部分的层侧向刚度与墙的层侧向刚度之比很小造成的,表明该楼层在外侧力作用下框架部分所分担的剪力很小,而不表明框架部分抗剪承载力很弱,反之,由于其抗剪承载力是客观存在的,分担剪力小反而说明框架部分的抗剪安全性相应得到提高.(2)框筒结构中框架部分对结构的抗侧贡献是指抗剪和抗倾覆力矩两个方面,计算表明,当框架部分剪力比较小时,其所承担的倾覆力矩比往往仍占据一定的比例,其对承担楼层倾覆力矩的贡献更为重要,因而成为框筒结构抗侧中的主要因素.采取加强措施提高框架部分剪力比对减小核心筒剪力墙承担的倾覆力矩会有一定作用,即对筒体墙抗弯负荷有一定的卸荷作用,但降低幅度有限,作用不是很大.(3)框架部分剪力比很小时,核心筒剪力墙将承担绝大部分甚至接近100%的楼层剪力,这种情况的出现告诫工程师应对核心筒剪力墙的抗剪承载力给予充分的注意,以确保结构的抗震安全性.根据以上研究成果,提出设计建议如下:(1)当框架部分剪力比很小时,地震作用下核心筒剪力墙将承担接近全部的楼层剪力,因此提高剪力墙的抗剪承载力对保证结构抗震安全性是重要的,可采取如下措施:1)当框架部分剪力比小于5%时,将核心筒剪力墙的计算剪力增大5%的楼层剪力;2)当框架部分剪力比在5%～10%之间时,将核心筒剪力墙的计算剪力增大10%的楼层剪力.(2)当个别或少数楼层框架部分剪力比很小时,核心筒剪力墙承担的倾覆力矩会相应加大,应注意复核筒体剪力墙在中、大震作用下可能出现的拉力,并采取相应的加强措施.此外尚应复核邻近楼层框架梁的内力,当影响不大时,一般可不采取特别加强措施.。

筒体剪力滞后效应分析及减小措施

筒体剪力滞后效应分析及减小措施曹敬晓1, 李如林2，陈洪昌3（1．河北省第二建筑工程公司；2．石家庄国大集团房地产有限公司；３．河北建研科技有限公司）摘要本文介绍了筒体结构剪力滞后产生的原因以及它的种类，简单的分析了它对结构造成的影响以及在结构设计中如何考虑，讲述了它的影响因素及对应的减小措施。

关键词剪力滞后；框筒；腹板；翼缘剪力滞后效应(shear lag effect以下简称SLE)包括人们熟悉的正剪力滞后效应(以下简称PSLE)，如图1(a)所示，以及1982年以后发现的负剪力滞后效应(negative shear lag effect以下简称NSLE)，如图1(b)(c)。

图1筒体结构的SLE1 正剪力滞后效应1.1 正剪力滞后现象产生的原因对SLE的研究、应用距今已有几十年历史，但对其产生原因的文献却很少。

目前学术界对产生这一效应产生的原因认识比较一致：认为是由于翼缘(主要是裙梁)的剪切变形引起角柱轴力加大，角柱受拉，使与它相连的裙梁承受剪力，同时又使与裙梁相连的第二根柱受拉；第二根柱子受拉又使与之相连的第二根裙梁承受剪力，同时又使向内的第三根柱子受拉，如此传递。

这种传递造成中柱的轴力减小，角柱轴力增大。

这是所谓的力传递说。

可通过增大柱与柱之间联系的裙梁抗剪刚度，来减少剪力滞后现象。

剪力滞后与梁宽、荷载、弹性模量及侧板和翼缘的相对刚度等因素有关。

框筒结构是由密排的柱在每层楼板平面用窗裙墙梁连接起来的空腹筒。

框筒的受力特点比一个封闭筒更要复杂一些。

这主要是连梁的柔性产生了剪力滞后现象。

它使角部的柱子轴向应力增加而使中间的柱子轴向应力减小。

这一作用使楼板产生翘曲，并因此而引起内部间隔和次要结构的变形［1］。

引起筒体结构SLE的原因是沿翼缘方向上的抗侧力刚度不均(称为横向刚度)：角柱由于腹板的作用使其抗剪刚度增大，中柱则相对抗剪刚度减小。

刚度低的中柱产生较大弯曲变形，使裙梁及楼板也跟着变形，中柱抗弯能力降低，轴力减小，由于腹板的作用而刚度增大的角柱轴力自然会增大。

剪力滞后效应知识科普

剪力滞后效应知识科普
剪力滞后效应在结构工程中是一个普遍存在的力学现象,小至一个构件,大至一栋超高层建筑,都会有剪力滞后现象.剪力滞后有时也叫剪切滞后,具体表现是,在某一局部范围内,剪力所能起的作用有限,所以正应力分布不均匀,把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后.例如在墙体上开洞以后,由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象,使柱中正应力分布呈抛物线状,称为剪力滞后效应.
剪力滞后效应的概念是在箱梁中提出的.剪力滞后效应在T 型、工型和闭合薄壁结构中（如筒结构和箱梁）表现得较为典型,在这些结构中通常把整体结构看成一个箱形的悬臂构件.当结构处于水平力作用下时,主要反应是一种应力不均匀现象,柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形,由此引起弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞后于肋板附近的纵向位移,当翼板与腹板交接处的正应力大于按初等梁的计算值,称为正剪力滞,反之为负剪力滞.
剪力滞概念与有效分布宽度相同,前者用不均匀应力表示,后者用一等效板宽表示.为了使简单梁理论能够用于宽翼缘梁的分析,故对翼缘定出个“有效翼缘宽度”翼缘的有效宽度为假设的翼缘宽度,沿其宽度上受均匀压缩,其压缩值如同在同样的边缘剪
力作用下的实际翼缘的受载边缘数值一样.另外,有效宽度可以视为理论的翼缘宽度,该理论翼缘承受具有均匀应力的压力.该均匀应力与原型宽翼缘处的应力峰值相等,而且总压力值相等.
在框筒结构中,结构整体可以看成一个箱形的悬臂构件.在水平力作用下,柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形,从而使得翼缘框架中各柱子的轴力不相等：远离腹板框架的柱轴力越来越小,翼缘框架中各柱轴力呈抛物线形,同时腹板框架中柱子的轴力也不是线性规律.这就是一种剪力滞后效应.。

框筒结构中剪力滞后规律

框筒结构中剪力滞后规律
框筒结构中的剪力滞后是指在地震作用下，结构的剪力与层间位移之间存在一定的时间延迟关系。

一般情况下，框筒结构在受力过程中，框筒在水平方向上的变形会导致剪力的发生，而剪力的变化又会引起框筒的进一步变形。

由于结构的柔度和阻尼等因素的影响，这个过程中剪力的变化会有一定的滞后效应。

具体来说，剪力滞后的特点包括以下几个方面：
1. 剪力滞后现象是一个非线性的滞回过程，即剪力-层间位移
曲线呈现出明显的滞回环状；
2. 框筒结构的剪力滞后现象较明显，尤其是对于高层和刚度较大的结构，剪力滞后表现更为明显；
3. 剪力滞后的规律会随着结构的初始条件、荷载历程、荷载频率等因素的变化而变化；
4. 剪力滞后的存在会导致结构的临界层间位移增大，从而增加了结构的滞回能量消耗和耗能能力。

剪力滞后现象需要在框筒结构的抗震设计和分析中予以考虑，通常通过对结构进行地震响应分析，确定结构的耗能能力和滞回性能来评估结构的抗震性能。

PKPM常见结构设计问题辨析(专题篇上部)

1.跃层柱计算长度系数确定
• 延伸： • Buckling分析除了可以通过失稳模态反推构件计算系数之外，还可以确定建筑结构整体稳定性，通过查阅特征值算法得到屈曲因子来判断结构整体稳定性情况。
稳定特征值大于10，可以认为通过稳定验算稳定特征值大于20，可以认为无须考虑二阶效应
2.性能设计
• 抗震性能化设计，是一种建立在概念设计基础上的抗震设计新发展
大震不屈服部分屈服，满足抗剪截面验算大部分屈服，满足抗剪截面验算不屈服部分屈服，满足抗剪截面验算大部分屈服，满足抗剪截面验算
2.性能设计
• 程序执行：改地震最大影响系数值及对应的中大震调整不同的设计方法，具有不同的承载力 • • • • •Байду номын сангаас• 一般而言，承载力由小到大的次序为： 1 现行规范的设计方法 2 中震不屈服（性能水准3，构件抗剪、抗弯不屈服验算） 3 中震弹性（性能水准3，构件抗剪弹性验算） 4 大震不屈服 5 大震弹性
模型号 X向平动 Y向平动 Z向平动 X向转动(RX) Y向转动(RY) Z向转动(RZ)
模型一(无地下室) 模型二（M=-3）模型三（M=0）模型四（M=3）
/ 0 5.62 1.55
/ 0 5.86 1.09
/ 0.12 0.18 0.15
/ 0.04 0.14 0.07
/ 0.04 0.13 0.08
2.性能设计
• 小震分析程序：SATWE、PMSAP
• 中震分析程序：SATWE、PMSAP（中震不屈服、中震弹性、大震不屈服、大震弹性）
• 大震弹塑性分析程序：EPDA、SAUSAGE
2.性能设计
• PKPM程序实现： • 1、选择中/大震弹性设计时自动实现

框筒结构中剪力滞后规律

框筒结构中剪力滞后规律
框筒结构中剪力滞后规律是指当垂直荷载施加在框筒结构上时，由于结构的非线性特性，框架柱的剪力在变形过程中会产生滞后效应。

具体来说，当垂直荷载施加在框筒结构上时，框架柱首先会发生弯曲变形，其中底部柱段受到较大的剪力作用，逐渐产生变形，引起柱断面的扭转和倾斜。

在框筒结构中，当柱段扭转角较小时，框架柱的剪力激活弯曲抗力的一小部分，并且主要受到弯矩影响。

然而，随着柱段扭转角的增加，框架柱的剪力激活的弯矩阻力逐渐减小，剪力阻力开始主导抗力。

这种由弯矩引起的剪力滞后导致框筒结构整体的柱-梁效应减弱，使得承担剪力的梁柱连接处产生更大的
剪力变形。

剪力滞后规律在地震等荷载作用下特别明显。

地震振动使得框筒结构中的柱段发生更大的扭转变形，进一步增强了剪力滞后效应。

这种剪力滞后现象会导致框筒结构的抗震性能下降，需要在设计和加固中加以考虑。

框筒结构剪力滞后分析

则框筒任意点的纵向位移表为
，
则总势能可表示成
ｚ ∑ｗｚ，＝Ｉ）（：（Ｔ（１）ｆ）、ｚｗｚ、）（＝（ｆｊ），ｗ））ｌ）（ｓ，ｓ
ｉ＝１
—
ｎ＝
＋ｇｙＯＶ
，＋ｗＫ（（野（＊）ｚｚｕ＋她）ｗＴｚ
０前育
∈ ｆ＋１】
框筒结构是由密排的柱在每层楼板平面用窗裙梁墙梁连接起来的空腹筒。其受力较复杂，在横向力作用下，因为梁的柔性，会产生明显的剪力
ｓ，】 ∈ ：
４１０ … … ０ｌ
：】２ｘ：：＋）Ａｕ）２：ｙ＋ｗｚ２：（＋ｖ）ｗｚ一。（））
∈
ＳＥＳｉ
－
】
Ｓｆ
】
＋）ｑ。ｖ
（８）
信息
＿曩■ §
科学
Ｋ２２＝
ｗｓｚ＝ｗ【Ｂｓ＝Ｂ（Ｑｗｚ（，）ｚＱ（）ｓ（）））
为
（）４
简体弯曲问题中，框简截面壁厚中心线上任意一点的剪切位移可表示
乒。－）］）－掣１，￣ｏ
２框篱结构弯曲同爱的哈密囊对儡求解体系
ｙ
（５）
ｒＷ０
一框筒的应变能和方向外力ｑｙ方向外力留的外力势能总和，即Ｈ，ｊＯ
框筒的总势能为［］４
ｎ＝
ｆ）（）Ｊ＋［＋ＥＧ（薯警

水平地震作用下框筒结构的剪力滞后效应

水平地震作用下框筒结构的剪力滞后效应连业达;马强;刘中原;张玉强;翟治鹏【摘要】The framed tube structure is equivalent to the solid cylinder , and the longitudinal warping displacement function of the flange and the web is assumed .The governing vibrational differential equations of the structure under the action of horizontal seismic action are deduced by energy variation principle;the governing differential equations under the static action are deduced , and the boundary conditions aresolved .Through the solution of the vibration e-quation , the dynamic shear lag coefficient of the framed tube is defined .Then the following conclusions are obtained through an example:the results of the example verify the accuracy of the warping displacement function and the cal -culation method;under the action of horizontal seismic action , even if the amplitude of ground motion is not large , the shear lag effect will appear obviously in the framed tube structure , and the shear lag effect will be the same as the static effect;when the local vibration frequency is close to the resonant frequency , the structural shear lag effect is aggravated, and the angular force of the corner column is large;the increase of the aspect ratio of the framed tube can improve the dynamic shear lag of the structure , but also increase the internal force of the structure , therefore, it is important to control the proper aspect ratio to the structure .%将框筒结构等效为实腹筒,假定筒体翼缘和腹板的纵向翘曲位移函数,利用能量变分原理推导出结构在水平地震作用下的振动微分控制方程,以及静力作用下的微分控制方程,并结合边界条件对其进行求解.通过对振动方程的退化求解,定义了框筒的动剪力滞后系数.随后通过算例分析得出了如下结论:算例结果验证了翘曲位移函数及计算方法的准确性;水平地震作用下,即使地震动幅值不大,框筒结构也会出现明显的剪力滞后效应,且剪力滞后效应随高度的变化规律与静力作用下相同;当地震动频率接近共振频率时,结构剪力滞后效应加重,且角柱轴力幅值很大;框筒高宽比增大可以改善结构的动剪力滞后程度,但也会增大结构的内力,故控制合适的高宽比对结构具有重要意义.【期刊名称】《西北工业大学学报》【年(卷),期】2017(035)005【总页数】8页(P890-897)【关键词】水平地震动;框筒结构;剪力滞后;MATLAB;应变能【作者】连业达;马强;刘中原;张玉强;翟治鹏【作者单位】西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西西安 710072;西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西西安 710072;西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西西安 710072;西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西西安 710072;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075【正文语种】中文【中图分类】TU973+.2高层建筑中筒体结构抗侧刚度大，空间作用强，满足了高层建筑发展的规律。