看结构牛人对框架剪力墙结构框架内力调整的分析

看结构牛人对框架剪力墙结构框架内力调整的分析首先，来看看规范是如何执行这个内力调整的：

根据高规和抗规的规定：抗震设计时，框架-剪力墙结构中剪力墙的数量必须满足一定要求。这就是说，在地震作用时剪力墙作为第一道防线承担了大部分的水平力。

但这并不意味着框架部分可以设计得很弱。相反，框架部分作为第二道防线必须具

备一定的抗侧力能力，这就需要在计算时，对框架部分所承担的剪力进行调整。在

高规中，对Vf 其次，理解为什么要进行框架部分的内力调整

我想几乎所有的结构工程师都大概的知道这是为了保证框架作为结构二道防线之用。那么详细分析起来会是如何呢？首先来看典型框架剪力墙的内力分配图（此图为解

析推导，与实际情况稍有出路，可以参考理论推导的假设，但是基本规律是合适的）。

由图可见在结构的底部剪力墙需承担大部分的内力，变形上是剪力墙小而框架大，因此剪力墙在此部分起到主导的作用，即第一道防线，若在外力作用下剪力墙

屈服则将转移很大的内力给框架，此时只按弹性分析设计出来的框架将无法承担这

部分由墙转移出来的作用而破坏，因此我们需要提高底部区域框架的设计内力以实

现它的二道防线功能。那么对于结构的上部区域是否还是这样的情况呢？那就不是了，顶部区域框架可能承担超过层剪力的作用而剪力墙的内力则反向与外力作用相同，因此在上部（尤其是顶部）区域，框架剪力=外力+墙剪力！而变形上框架小剪

力墙大，此时实际上框架起到主导作用，是框架在帮剪力墙，那么两道防线的概念

则发生了转移，因此在框架剪力墙结构的顶部区域也需要加强框架。

第三，对于普通的框架剪力墙结构而言，执行了规范的规定会出现什么结果？

应该分两种情况讨论，第一种情况，当1.5Vf,max0.2V0时，框架剪力墙结构中底部区域的内力调整由0.2V0控制，中部区域不需要调整，上部区域由0.2V0控制，此

时也出现了对于顶部区域而言就会出现内力调整系数过大的情况，这种情况下调整框架的内力在结构概念上就意义就不清晰了，因此HiStruct建议，此时若调整系数很大则可直接采用“2”的调整系数，但是一般情况下既然1.5Vf,max>0.2V0则说明框架部分其实也不太弱，即顶部按0.2V0的调整系数一般不会太大，可以设计下来。在规范尚未明确可以分段采用V0时，也考虑框架剪力墙结构的顶部区域需要加强框架，因此从安全性的角度出发，规范的规定还是老实执行为好。

第四，特殊情况下的一些内力调整措施

实际结构设计存在一些特殊的情况，HiStruct举一些例子供大家参考，其实只要真实的理解了框架剪力墙结构，那么概念设计和抗震措施上需要加强之处自然也就水落石出了。（1）带加强层的框筒结构，这种情况下加强层附近框架内力一般有较大突变，Vf,max可不需要按照此处采用，而要从整体概念上把握，但是由于规范对加强层处的设计无具体规定，因为还是建议适当加强。（2）混合结构，见规范的规定，适当提高要求。（3）框肢柱，见规范要求。（4）结构有明显的规律性分段如竖向构件减数，立面缩进，转换等，可考虑分段调整，但要强调整体把握。（5）少量较大框架柱，由于建筑布置等原因，可能框架柱较少，若要突破规范就要提方案审查，可参考少量框肢柱的内力调整规定或更强措施。

最后，结语

其实只有真正理解了框架剪力墙结构体系，在理论依据和结构概念设计的基础上，可深入理解规范条文，面对结构设计中千变万化的特殊情况时，具体问题具体分析，那么设计思路和加强措施也就水到渠成。

HiStruct注：感谢okok论坛的sh0315兄提供很多有用的信息，如下：

蔡益燕《双重体系中框架的剪力分担率》、胡庆昌《钢筋混凝土框剪结构抗震设计若

干问题的探讨》、黄吉锋，李云贵，邵弘，陈岱林的《高层建筑抗震设计中两种剪力调整的讨论》你可以参考下。另外最新的《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》(CECS230:2008)对于混合结构的框架-剪力墙和框架-核心筒结构框架部分的剪力就是以第i楼层的总地震层剪力的10%~18%（具体数值详本规范）来规定的。这本规范依据钱嫁茹、魏勇、蔡益燕、郁银泉、申林《钢框架-混凝土核心筒结构框架地震设计剪力标准值研究》（《建筑结构》2008年第3期）的研究而得来。陈富生、邱国桦、范重《高层建筑钢结构设计》P278页“框架总剪力的最小值”一段的论述也可以参考。我的感觉是从这些论文来看，取0.2倍基底总剪力似乎不妥，加之1.5Vf,max

似乎概念更加模糊，设计大师胡庆昌的那篇文章应该很明确。相关论文下载如下：,,

HiStruct尝试对论文进行一些分析：

首先，看蔡益燕老师的文章,请大家首先要注意一点的是它将注意力放在钢框架剪力墙和框架核心筒结构中讨论,做过设计的朋友都知道这两个结构体系,底部框架部分分担的剪力比别说0.25Vi,0.2Vi了,就是0.1Vi都很难实现（Vi为层剪力），这种情况下的一种观点（可以算上我）是认为0.1Vi都实现不了，就不应该叫做双重抗侧力体系；而另一种观点就是可以继续调整，那么怎么调整？用文章中提到了美国人的方法？--蔡益燕老师也说去掉核心筒之后剩下的框架如何保持结构稳定性还是个问题，更别提接下来的计算了和复核0.25V0了！HiStruct所知在国外的设计中强调抗力体系的概念，比如一个结构中抗侧力体系和抗竖向力体系是可以独立设计的，但是需要强调的是如果按照此文中的方法做，把核心筒去掉，剩下一个“独立”的外框架，怎么计算？如果想不通那么一定是咱们都没理解美国人的意思。为什么不回过头来反思，难道我们一定要按照美国人的思路来做吗？他们一定就对了吗？难道我们自己就不能主动去理解这个结构体系了？希望大家也都反思一下，其实pkpm

专家的论文就值得读。话说回来在这之前我就看到过类似蔡老师提到的美国人的做法，就是胡老师文中提到的Dr.S.K.Ghosh的解释，只是我也一开始也不解，导致后来不想去解，那么各位中国的结构工程师们看完这些美国人的说法之后都打算怎么猜他们的意思呢？HiStruct推荐可以去读一篇文章《采用ETABS及美国规范设计境外某高层建筑结构的体会》易勇张蜀泸刘兰花冯远(中国建筑西南设计研究院有限公司)。

其次，请注意上述文章都是基于钢框架为主的，那么如果框架采用混凝土或者型钢混凝土呢？还能照搬这些专家们的意见吗？各位自己思考吧，本博客上关于框架剪力墙结构框架内力调整设计建议的文章，绝大部分是基于我觉得还不错的一些教材的资料，需要强调的是这些说法都不是普适性的理论。

第三，在第一次做超高层框架核心筒结构的时候,HiStruct进行了大量的分析计算以了解框架剪力墙这个结构体系,因为是年轻人,所以在面对有争议的问题时,我

更相信的是自己亲自弄出来的结论,当然那些自己做过的体会不是一篇博文就能说

得清楚，其实调整系数这个问题在我的脑子中就是一个概念设计的强化措施而已,实际上抗震审查的专家有可能要求我们做得比规范严格得多,但是只要是概念朝着更

安全的方向,就至少不是一种消极的态度.你可以把它做得很保守或者由于限额设计的要求要做的很经济，但是不管怎么样，建议各位自己心里一定要有个“数”。注：国外的做法可以参考，但是不建议照搬。

今天翻了一下方鄂华老师的书，其中关于美国规范框架剪力墙双重体系的理解说得很好，记录下来供各位参考：

地震作用下，当框架部分的设计层剪力不小于该层总剪力25%时作为双重体系，双重体系可认为具有很高的延性，即可以多折减设计地震力。而当框架负担的水平