混凝土结构设计常见问题解析：关于地震倾覆力矩的确定

【规范规定】

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）

8.1.3 抗震设计的框架-剪力墙结构，应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值，确定相应的设计方法，并应符合下列要求：

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，框架部分应符合框架-剪力墙结构的框架进行设计；

2.当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时，按本章框架-剪力墙结构的规定进行设计；

3.当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时，按框架-剪力墙结构设计，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和轴压比限值宜按框架结构的规定采用；

4.当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时，按框架-剪力墙结构设计，但其最大适用高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。

【解析】

框架-剪力墙结构在规定的水平力作用下，结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值不尽相同，结构性能也有较大的差别。在结构设计时，应据此比值确定该结构相应的适用高度和构造措施。(https://www.xing528.com)

（1）当框架部分承担的倾覆力矩不大于结构总倾覆力矩的10%时，意味着结构中框架承担的地震作用较小，绝大部分均由剪力墙承担，工作性能接近于纯剪力墙结构，此时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-剪力墙结构的要求执行；计算分析时按剪力墙结构进行计算分析，其侧向位移控制指标按剪力墙结构采用。

（2）当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时，属于一般框架-剪力墙结构，按本章有关规定进行设计。

（3）当框架部分承受的倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%但不大于80%时，意味着结构中剪力墙的数量偏少，框架承担较大的地震作用，此时框架部分的抗震等级和轴压比宜按框架结构的规定执行，剪力墙部分的抗震等级和轴压比按框架-剪力墙结构的规定采用；其最大适用高度不宜再按框架-剪力墙结构的要求执行，但可比框架结构的要求适当提高，提高的幅度可视剪力墙承担的地震倾覆力矩来确定。

（4）当框架部分承受的倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的80%时，意味着结构中剪力墙的数量极少，此时框架部分的抗震等级和轴压比应按框架结构的规定执行，剪力墙部分的抗震等级和轴压比按框架-剪力墙结构的规定采用；其最大适用高度宜按框架结构采用。对于这种少墙框剪结构，由于其抗震性能较差，不主张采用，以避免剪力墙受力过大、过早破坏。不可避免时，宜采取将此种剪力墙减薄、开竖缝、开结构洞、配置少量单排钢筋等措施，减小剪力墙的作用；宜增加与剪力墙相连之柱子的配筋，并采取措施确保在剪力墙破坏后竖向荷载的有效传递。

在第（3）、（4）项的情况下，为避免剪力墙过早破坏，其位移相关控制指标应按框架_-剪力墙结构采用。

抗震设计时，如果按框架-剪力墙结构进行设计，剪力墙的数量须要满足一定的要求。当水平地震作用下剪力墙部分承受的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的50%时，意味着结构中剪力墙的数量偏少，框架承担较大的地震作用，此时结构的抗震等级和轴压比应按框架结构的规定执行；其最大适用高度和高宽比限值不宜再按框架-剪力墙结构的要求执行，但可比框架结构的要求适当放松。最大适用高度和层间位移比可比框架结构放松，视剪力墙的数量及剪力墙承受的地震倾覆力矩的比例，层间位移比可取1/550～1/700。

非抗震设计时，框架-剪力墙结构中剪力墙的数量和布置，应使结构满足承载力和位移要求。