钢筋混凝土结构中的延性措施
延性
钢筋混凝土结构延性的分析张一（山东科技大学，山东青岛 266590）摘要：结构的延性反映了其塑性变形和消耗地震能的能力，在地震作用下，结构的延性和强度具有同等重要的意义。
确保结构有足够的延性是提高建筑抗震性能的重要举措。
从定义、计算、影响因素、保证措施等几个方面论述了钢筋混凝土结构的延性，以期在钢筋混凝土结构的抗震设计中提供理论依据。
关键词：延性；钢筋混凝土结构；变形；抗震引言建筑物的抗震能力和安全性，不仅取决与构件的静承载力，还在很大程度上取决于其变形性能和动力响应，以及结构吸收和耗散能量的多少，也就是说结构的抗震能力是由承载能力和变形能力两者共同决定的，承载能力较低但具有很大延性的结构，所能吸收的能量多，虽然较早出现损坏，但能经受住较大变形，避免倒塌，而仅有较高强度，却无塑性变形能力的脆性结构，吸收的能量少，一旦遇到超过设计水平的地震作用时，很容易因为脆性破坏而突然倒塌，带来巨大的生命财产损失。
因此，地震多发区的建筑物应优先考虑设计成抗震性能好的延性结构。
1 定义结构的延性是指结构的承载能力无明显降低，发生非弹性变形的能力[2]。
结构的延性反映了结构的变形能力，是防止结构在地震作用下倒塌的关键因素之一。
对于受弯构件来说，随着荷载增加，受拉区混凝土出现裂缝，表现出非弹性变形。
然后受拉钢筋屈服，受压区混凝土压碎，构件宣告破坏。
从受拉钢筋屈服到构件破坏这一过程中，构件的承载力没有发生多大的变化，但其变形能力决定了破坏的性质。
如果这种后期非弹性变形能力很大，延性就越好，其破坏成为延性破坏；反之，延性就差，成为脆性破坏[3]。
图1显示了钢筋混凝土受弯构件在两种破坏形式下的荷载-挠度曲线。
图1 受弯构件的荷载-挠度曲线Fig.1 Load-deflection curve of flexural member对于钢筋混凝土结构而言，延性概念的理解可分为三个层次：首先为截面的延性，其大小取决于破坏的形式（剪切破坏还是弯曲破坏），弯曲破坏时截面的延性取决于受压区高度的大小，受压区高度越小截面的转动就越大、截面的延性就越好；其次为构件的延性，其大小取决于构件的约束条件、塑性铰的出现次序和截面的延性；最后是结构的延性，其大小取决于构件的延性和构件的强度对比。
工程结构抗震与防灾_东南大学_3 第三章建筑结构抗震设计_10 第10讲提高梁延性的措施
2、提高梁延性的措施 影响梁截面延性的主要因素由梁的截面尺寸、纵
向钢筋配筋率、剪压比、配箍率、钢筋和混凝土的强 度等级等。
3.2 混凝土结构房屋抗震设计
截面尺寸 （1）梁的宽度不宜小于200mm； （2）梁宽不宜小于柱宽的1/2，且高宽比不宜大于4； （3）跨高比不宜小于4
3.1）最小配筋率； （2）限制梁的受压高度； （3）限制梁端纵向受拉钢筋的配筋率； （4）梁端截面上纵向受压钢筋与纵向受拉钢筋保持一定比例； （5）梁端加密箍筋； （6）梁顶面和底面应有通长钢筋； （7）不宜在箍筋加密区内设置钢筋接头。
论延性钢筋混凝土结构设计要点
好的弯曲破怀 ，而短柱则一般发 生延性较差 的斜 截面收件破坏 ， 脆性破坏较矩形显著［ ５ １ 。
３ 钢 筋 混 凝 土 结 构 框 架 结构 抗 震 延 性 设 计
３１ 明确钢 筋 混 凝 土 框 架结 构 的 抗震 等 级 ．
影 响地 震作 用及 结 构侧 移 大 小 的 因 素 ：
式 中 ：—— 构 件 的 应 变 、 面 的 曲率 、 件 和 结 构 ６ 截 构 的 转 角或 位 移 ；ｕ 一 ３，
１２１ 材 料 延 性 ．．
分 别 为屈 服 值 力 较 低 但 具 有 很 大 延 性 的结
材 料 延 性 是 指 材 料 的塑 性 变形 能 力 ，可 用材
料的本构关系特征参数来定义 ：
／＝Ｊ ｒ ￣ ｅ ｓ ｃ
式中： 广一 材料 的屈服应 变 ； ——材 料强 度没 有显著降低 时的极限应变。
１２２ 截 面 曲率延 性 ．．
虑设计成抗震性能好 的延性结构［ １ 】 。
以弯 曲变形 为主 的构件进入 屈服 阶段 后 ， 塑
性 铰 的转动能 力与单位长度上 苏醒转动 能 力 ， 即
转 动 能 力 的 曲 率 延 性 直 接 相关 。 曲率 延 性 系 数 的
１ 钢 筋混凝 土框 架 结构 的延性性 能
１１ 延 性 的概 念 ．
计算式为 ：
混凝土延性设计原理
混凝土延性设计原理混凝土延性设计原理混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的建筑材料，它具有优异的力学性能和耐久性，因此在许多结构中被广泛使用。
然而，混凝土在受到外部载荷时容易出现裂缝，这对于混凝土结构的安全性和持久性造成了很大的影响。
为了改善混凝土的延性，设计师需要考虑混凝土材料的物理性质和结构的力学性能，并采取一系列的措施来确保混凝土结构的延性。
混凝土的延性是指混凝土结构在承受外部载荷时的变形能力。
混凝土的延性与其材料的物理特性、结构的几何形状和受力状态等因素有关。
在混凝土结构的设计中，延性是一项关键性能指标，其重要性不亚于强度和耐久性。
混凝土的材料性质是影响其延性的主要因素之一。
混凝土的延性受到其材料的弹性模量、抗拉强度和断裂韧度等因素的影响。
增加混凝土的弹性模量和抗拉强度可以提高混凝土的刚度和强度，但会降低混凝土的延性。
因此，设计师需要在保证混凝土强度和刚度的前提下，尽可能提高混凝土的断裂韧度，以改善混凝土的延性。
为了改善混凝土的延性，设计师可以采取一系列的措施，包括增加混凝土的纵向和横向钢筋配筋、采用高性能混凝土、采用复合材料等。
其中，增加混凝土的纵向和横向钢筋配筋是一种常见的方法，可以提高混凝土的延性和抗震性能。
横向钢筋可以增加混凝土的抗剪强度和抗扭强度，纵向钢筋可以提高混凝土的抗拉强度和断裂韧度。
采用高性能混凝土和复合材料也可以有效地提高混凝土的延性和抗震性能。
除了材料性质和配筋方式外，混凝土结构的几何形状和受力状态也是影响其延性的重要因素。
在设计混凝土结构时，需要考虑结构的几何形状和受力状态，以保证结构在受力时具有足够的延性。
例如，在设计混凝土梁时，应尽可能采用跨度较小、截面尺寸较大的梁型，以提高混凝土的延性和抗震性能。
总之，混凝土的延性是混凝土结构设计中的重要性能指标，其取决于混凝土材料的物理性质、结构的几何形状和受力状态等因素。
为了改善混凝土的延性，设计师需要在保证混凝土强度和刚度的前提下，采取一系列的措施，提高混凝土的断裂韧度和抗震性能，以确保混凝土结构的安全性和持久性。
浅述钢筋混凝土结构延性设计
１ ． 结构抗震延性设计概述及要点 结 构延 性是指钢 筋混凝土构件 和结构在屈 服开始到达 最大 承载力或 者承载 能力还 没有 明显下 降期 间的塑 性变形能 力。提高延性可 以增加结 构抗震潜 力，增 强结 构抗倒 塌能力。 抗 震延 性设计要 点主要包括 ：应保证结 构体系受力 明确 ．地震作用 传递 途径合 理 ；结构 应具备必 要 的抗 震承载 力 （ 如 抗剪 、弯、压、扭 能 力） 、良好的变形 能力 （ 如塑性 ） 和消耗地 震能量 的能力 （ 具有好 的延性 及 阻尼 ） ；对于结 构的薄弱部位应采取有效的措施予 以加强 ；具有多道抗 震 防线 ：结构平面 上两个主 轴方 向的动力特性宜 相近具有合理 的刚度和 强度分 布 ，避免 因局部削弱 或突变形成 薄弱部位 ，产 生过大 的应力集 中
或塑形变形集 中。
区不 发生过 早剪切破坏 的主要措施 是在节点 区配置箍筋 ，同时 ，在施工 阶段保证节 点区混 凝土密实性也 是十分 重要的。 梁柱节 点 区 的剪 力 大小与 梁端 、柱端 内力有关 。抗 震设计 时应 当 要 求在 梁端 出现 塑性 铰 以后 ，节点 区仍不 出现 剪切 破坏 。因此 节点 区 剪力设 计值 可 由梁 端达 到屈 服时 平衡 条件 计算 。在 设计 时 ，除 ９ 度 设 防结构 及一 级抗 震 的纯框 架梁 柱节 点 以外 ，一 、二 级抗震 的梁 柱节 点 核 心 区剪力设 计值 ｖ ， 可 以用节点 左、右 两边 梁的设 计弯矩计 算 ，公 式 如下：
延性框架
对于建筑结构系统来说，一方面，钢筋混凝土构件的功能依赖于整体结构系统功能，任何构件一旦离开整体结构，就不再具有它在结构系统中所能发挥的功能；另一方面，构件又影响整体结构系统的功能，任何构件一旦离开整体结构，整体结构丧失的功能不等于该构件在结构系统中所发挥的功能，可能更大，也可能更小。
在地震作用下，有可能由于部分构件的破坏乃至退出工作，整个结构体系会因此破坏，这里的部分构件包括了结构构件以及非结构构件。
在地震作用下，混凝土结构或构件的破坏可分为脆性破坏和延性破坏两种，其中脆性破坏的危害时非常大的，设计上是一定要避免的，而延性破坏时指构件承载力没有显著降低的情况下，经历很大的非线性变形后所发生的破坏，在破坏前能给人以警示。
钢筋混凝土结构的各类构件应具有必要的强度和刚度，并具有良好的延性性能，避免构件的脆性破坏，从而导致主体结构受力不合理，地震时出现过早破坏。
因此，可以采取措施，做好延性设计，防止构件在地震作用下提前破坏，并避免结构体系出现不应有的破坏。
2 延性设计的重要性目前，结构抗震设计的基本原则是：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。
如果把建筑物设计成在强烈地震作用下仍呈弹性反应，那么建筑物的造价将是十分昂贵的。
把建筑物设计成在强烈地震作用下呈非线性反应，进入屈服状态，靠结构的延性耗散地震能量，从而度过灾难而不倒塌，建筑物的造价比前者大大降低。
此外，结构的延性也是建筑物遇到意外超载、碰撞、爆炸和基础沉降等引起超过设计预计的内力和变形是而不突然倒塌的保证。
在实际工程中进行延性设计有重大的意义，可从延性结构的优越性加以说明：第一,破坏前有明显预兆，破坏过程缓慢，确保生命安全，减少财产损失，因而可采用偏小的计算安全可靠度。
第二,出现非预计荷载，例如偶然超载，荷载反向，温度升高或基础沉降引起附加内力等情况下，有较强的承受和抗衡能力。
而这些因素在设计中一般是未予考虑的，因此延性材料的后期变形能力可作为出现上述情况的安全储备。
钢筋混凝土结构延性与抗震设计分析
１ 前 言
弯构件 ， 轴向压 力会减少柱 的延性 。 当塑性铰 出现在梁端 ， 结构延
对地震能具有 吸收和耗散作用 ， 具有较好 的抗震性能。 在 近年来 ， 地壳活 动频 繁， 世 界各 地包括我 国都发生 了多 次强 性较好 ， 进行钢筋混凝土结构延性和抗 震设计 时采用“ 强柱弱梁 ” 措施， 可 地震 ， 给人 民生命财产造成 了巨大损失 。为了增加建筑物 的抗震
强、 弱” 的相对性 ， 就难 以 更加 符合实际的计算模型来估算地 震作用效应 、预 设相应构件 忽视框架柱和框 架梁 的弹塑性线 刚比“ 强柱弱梁 ” 。根据 ５ ． １ ２ 汶 川地震 的灾害调查情况， 在不 同作用下的抗力水平 、 并采取相应 的构造措 施， 才 能促使规 从根本上实现“
力大于框架梁的受弯承载力 。框架柱截面应适当地“ 强” ， 传递荷
汶 川地震后 又发生 了玉树 、 芦县 ， 防震 抗震 已经 成为焦 点 问题 。
根据地 震发生原理： 地 震发生时， 作用于 建筑 结构上 的是一 种低 周期 、 不断进行互变循环 的力 ， 结构 的延 性可 以允许结构 部分发
析， 使其具有足够的强度和 良好的延性 ， 在抗震效果上发挥重要作用。
关键词 ： 钢筋混凝土 ； 结构延性 ； 抗 震 设 计
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ９ ７ ３ ￣ ． ３ １
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — １ ６ ７ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ ０ ２ １ — ０ ３
钢筋 混凝土梁和柱在受到 比 塑性铰会使结构延性破坏 出现 不同的形式， 从 而引起结构坍塌 。 端和柱端塑性铰区。出于材质原 因， 易发生脆性破坏 。所 以在进行 结构梁 、 柱设计 时， 应 通常情况 下， 柱相对于梁具有相对较弱 的延 性， 这 是因为柱是压 较大剪力时 ，
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计的未来发展趋势
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计的未来发展趋势钢筋混凝土框架结构是应用较为普遍的一种形式，其结构抗震的本质在于延性的提高，进而抵抗和预防抗倒塌能力。
近年来，随着城市化进程的不断推进，多高层建筑结构的抗震能力备受重视。
基于此，本研究在概述钢筋混凝土框架结构抗震相关理论相关理论的基础上，分析了其抗震延性设计的要点，并对钢筋混凝土框架结构抗震延性进行设计，以对其未来的发展趋势进行展望。
标签：钢筋混凝土框架结构；抗震延性设计；未来趋势0 前言目前，我国的建筑抗震设计主要采用的是三水准抗震防设（大震不倒，中震可修，小震不坏），为实现这一目标，对钢筋混凝土框架结构的延性提出了更高的要求[1]。
现阶段我国多高层建筑中，钢筋混凝土框架结构由于其具有较好的延性和整体性而备受欢迎。
然而，对于地震烈度超过抗震防设标准时，钢筋混凝土框架结构还是存在一定的问题的。
因此，本研究主要从其本质出发，对其进行了研究。
1 钢筋混凝土框架结构抗震相关理论概述框架结构由两部分组成，即压弯构件和弯剪构建，也就是竖向框架柱和水平框架梁组成[2]。
其中，梁是钢筋混凝土框架结构的主要耗能件，因而钢筋混凝土框架结构的延性在很大程度上是取决于梁的延性的。
钢筋混凝土框架结构抗震的关键就在于框架结构的延性，即在保证承载力的前提下，具备的塑性变形能力，也就是延性比[3]。
延性比的提高，对于框架结构抗震能力的提升具有重要的意义。
2 钢筋混凝土框架结构抗震延性设计的要点（1）强柱弱梁。
强柱弱梁要求结构柱子的承载力要大于梁的承载力。
也就是说发生地震时柱子的破坏一定要晚于梁。
为进一步提升钢筋混凝土框架结构抗震延性，在设计时，应注重强柱弱梁的设计，为做到这一点，应主要从以下三方面进行：第一，注重改变塑性的部位，促使其出现在梁端，进而促使其能够最大限度耗散地震能量。
第二，注重加强柱的抗弯能力，进而促使其形成梁铰机构，从而产生更多的塑性铰，以起到耗散地震能量的作用。
最后，注重塑性铰分布的均匀性。
谈提高建筑结构延性措施
１ 回弹法 和 回弹仪 原理
＝
Ｅ 为弹击锤 在冲击 过程 中和指针 在移 回弹法是建立构件的抗压强度 与回弹值Ｒ之间的函数关系： 动过程 中因摩擦损耗 的功 ；４ ，Ｒ 。 （ ） 此 函数关 系一般 由公 式（ 回归方程 ） 或曲线（ 校准 曲线 ） 表示 。 回弹标 准状 态和考虑 构件碳化 深度 （ 一般适用混凝 土、 砂浆 等 ） 的 测强 曲线 ， 这样可 以控制 回弹 法相对误差在 ±１ ％ 以内 Ｊ ５ 。实际 中， 只要测 出构件 值 ， 可以 由建立 的公式 或 曲线 计算 出构件 就
注 的问 题 。
假设 回弹仪 冲击 前 的能量 为 Ｅ（ 仪器 水平状 态 时 ， 冲击能 其
Ｅ ＝ Ｅ ＝ １＋ ＋ ＋ ＋ Ｅ５ ＋ 。
．０ ） 由能量守恒 ： 回弹法是一种方 便 、 无损 的现场 检测 方法 ， 房屋 检测 中大 量为 ２２ ７Ｊ ， 在
量使用 。如何 提 高 回弹法 的精 度 ， 以下从 回弹仪 原 理上 进 行分 析， 分别探讨砌筑砂浆和竖 向压力对砌体结构检测 的影响 。
试验研究表 明 ， 当梁 截 面 的受 压 区 相对 高 度 在 ０２～ ．５ ． ０ ３
时 ， 的曲率延 性系数可达 ４左右 。 梁
１） ０ 对钢结构应合理控制尺寸 ， 避免局部失稳或整体失稳 。
１） 重视材料选择， １ 混凝土强度不宜过低也不宜过高； 纵筋宜
Ｂ０ Ｒ ３５级热 轧 钢 筋 ； 筋 宜 选用 Ｈ Ｂ ３ ， 箍 Ｒ ３ ５ ３ 控 制构件的破坏形态 。调 整增大剪 力设计 值 ， 免剪切 破 选用 ＨＲ ４ ０级 和 Ｈ Ｂ ３ ） 避 坏先 于弯曲破坏 。构 件 的破坏 机理 和破 坏形 态很 大程 度上 决定 Ｈ Ｂ ０ 和 Ｈ Ｂ３ Ｒ ４０ Ｐ ２５级热轧钢筋； 钢材宜选用 Ｑ ３ ２５等级 ｃＤ的碳 ，
延性设计
1．强柱弱梁 要控制梁、柱的相对强度，使塑性铰首先在梁端出现，尽量避免和减少柱子 中的塑性铰；
2．强剪弱弯 对于梁、柱构件，要保证构件出现塑性铰而不过早剪坏，因此，要使构件抗 剪承载力大于塑性铰抗弯承载力，为此要提高构件的抗剪承载力；
3．强节点、强锚固、弱构件 要保证节点区和钢筋锚固不过早破坏，不在梁、柱塑性铰充分发挥作用前破 坏。
框架顶点水平位移是由各个杆件的变形形成的。当各杆件都处于弹性阶段 时，结构变形是弹性的。当杆件屈服后，结构就出现塑性变形。框架中，塑性 铰可能出现在梁上，也可能出现在柱上，因此，梁、柱构件都应由良好的延性 。构件的延性以构件的变形或塑性铰转动能力来衡量，称为构件位移延性比 μf
＝fu /fy 或截面曲率延性比 μφ＝φu /φy 。
左图为延性结构的荷载－位 延性结构的荷载－位移曲线 移曲线，延性结构即是能维
持承载能力而又具有较大塑 性变形能力的结构。
结构延性能力通常用顶点水 平位移延性比来衡量。
延性比定义：
μ＝Δu/Δy
其中：Δy——结构屈服时的 顶点位移；
Δu——能维持承载能 力的最大顶点位移。
延性结构在结果中等烈度的地震作用后，加以修复任可以重新使用，在罕 遇地震下也不至于倒塌。符合抗震设计的“三水准”要求，因此在地震区都应 该设计延性结构。经过合理设计，钢筋混凝土框架可以达到较大的延性，称为 延性框架结构。
约束混凝土 土
fcc
fc0 O
非约束混凝土 Ec
Esec
c0 2c0 sp cc
环箍断裂
cu
M (kN-m) 900 750 600 450 300 150
0
矩形柱
圆柱2
圆柱1
构件 截 面
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钢筋混凝土结构中的延性措施摘要：本文总结了混凝土结构中几种较为成熟有效的提高构件延性的构造措施，并对其设计方法进行了简要介绍。
在钢筋混凝土结构设计中，为设计师解决结构中对延性有特殊要求的构件设计提供参考。
关键字：构件延性；构造措施1 延性设计引论在地震作用的整个过程中，构件和结构承载力无明显降低的非线性反应特性即为延性。
延性结构设计是利用结构中特定位置形成塑性变形来耗散地震能量，达到保护其它构件和结构整体的目的。
利用结构的延性进行钢筋混凝土房屋的抗震设计是一种经济合理的方法。
我国《建筑抗震设计规范》根据不同抗震等级规定不同抗震措施，抗震等级的划分反映了不同延性水平的要求。
但实际工程中，所遇到的问题各种各样，有时很难使所有构件都达到理想中的延性性能。
对于特殊位置的构件，要实现规范的相应要求，不得不加大构件截面、增加配筋及提高承载力。
但片面的增大截面可能会带来不利的影响。
如柱的轴压比较大时，若想使其达到规范要求限值，加大截面最为直接，但柱截面加大可能使其在该层内形成短柱，又恰恰使其延性降低，诸如此类的问题并不少见。
影响构件延性的因素很多，实际并非仅仅是规范所规定的内容，这说明可以采取其它的构造措施也同样可以实现构件的延性要求。
本文将常见的几种延性构造措施及相关的设计方法加以搜集汇总，以期借鉴选用。
2 构件延性构造2.1 框架柱的延性构造2.1.1减小轴压比[1] [3]《建筑抗震设计规范》中规定了抗震等级为一、二、三级的框架柱的轴压比限值，对于框架结构分别为：0.65、0.75、0.85。
对于框剪结构、框筒结构其限值有所不同，主要是考虑了剪力墙在地震作用下分担了较多的剪力，使得框架柱的剪应力水平得以降低，因此放松了对于其延性的构造要求。
当然，对于框支剪力墙结构的框支柱，因其对于延性的需求更大，所以轴压比限值又有所降低，体现了对于框支柱高延性的构造要求。
因此，为了提高框架柱的延性性能，尤其是首层柱根位置，在条件允许的情况下可以尽量使用强度等级较高的混凝土材料，也可以在满足剪跨比大于2的前提下，增加柱截面以减小轴压比。
2.1.2增大体积配箍率考虑到箍筋对框架柱的约束可以使其延性性能得到提高的影响，《建筑抗震设计规范》6.3.6条附注3中规定了在满足箍筋直径、间距的要求下可以提高轴压比限值，这也是提高柱延性的一种措施。
2.1.3加设芯柱[2]除此之外，还可以在柱中部设芯柱，也可以提高轴压比限值，从而可以起到提高构件延性的作用，加设芯柱的形式可以分以下几种。
图2.1 一般配筋核心柱1）一般配筋核心柱（图2.1）。
在方形或圆形截面柱内配置核心柱，其纵筋不少于原柱截面面积的0.8%。
核心柱箍筋可采用普通箍筋或螺旋箍筋，根据《建筑抗震设计规范》第6.3.6附注4要求，满足上述要求时，复合柱的轴压比限值加0.05。
复合柱的受压、受剪承载力可考虑核心柱的贡献，复合柱按整体截面考虑抗弯作用，芯柱不考虑抗弯作用。
2）矩形截面复合柱可采用重叠螺旋箍配筋的核心柱（图2.2）。
核心柱参与轴心受压和受剪作用，但不考虑受弯作用。
复合柱按整体截面及核心柱以外配筋进行受弯承载力计算。
图2.2 重叠螺旋箍核心柱对于图 2.2所示的重叠螺旋箍配筋的核心柱塑性铰区螺旋箍筋受剪承载力Vs可按下式计算：Asp—螺旋箍筋截面面积；fyh—螺旋箍筋屈服强度；D’--箍筋内直径；s--筋旋距；d--螺旋箍的中心距；此式不适用于弱重叠（d>1.2r）及小剪跨比的核心柱。
复合柱的抗剪承载力包括核心柱和核心柱以外的柱截面抗承载力。
3）无间隙螺旋箍（简称NCS）核心单元柱。
无间隙螺旋箍填充混凝土作为核心单元柱可以很大程度提高柱的抗压承载能力和延性，对抗剪承载力也有一定的贡献，但对抗弯、抗拉不起作用。
NSC 的核心混凝土有很高的抗压强度和变形能力，在高压应力作用下，NSC混凝土压应变可达6%。
NSC对提高框架柱底部塑性铰抗震性能十分有利，且不会引起柱铰向上转移（图2.3）。
图2.3 NSC单元加强柱试验说明压弯破坏型的柱（D/ h0≥5，h0为柱截面有效高度；D为柱高度）用NSC加强可以使柱的极限侧移角提高一倍，同时可以降低轴向压缩变形。
在高轴压比（η=0.8）及侧向力作用下，表现良好的延性，对小剪跨（h0/D=2.2），则设NSC与不设的变形能力差别不大。
NSC单元用于框支柱两端和短肢墙的预期塑性铰部位，可以达到改善抗震性能的作用。
2.1.4钢管混凝土叠合柱由柱截面中部钢管混凝土和钢管外钢筋混凝土叠合而成的柱称为钢管混凝土叠合柱[5]。
叠合柱的优点是核心柱采用高强材料可提高柱的受压受剪承载力，从而减小柱截面。
核心柱先期施工，外围柱后期施工，由于先期施工的核心柱承担了大部分竖向荷载，使得后期施工的外围柱混凝土初始压应力较小，便具有了良好的延性性能。
叠合柱的设计可参照《钢管混凝土叠合柱技术规程》CECS188:2005。
2.1.5分体柱[2]在钢筋混凝土框架中，将短柱设计成分体柱后，可以改变短柱的破坏形态变短柱为“长柱”，使短柱的破坏形式由剪切型转化为弯曲型，而且由于隔板的约束作用，分体柱在较高轴压比作用下，可以发生延性较好的大偏心受压破坏。
因此应用分体柱能够很好地实现短柱变“长柱”的设计意图，有效的短柱的抗震性能，使其具有很好的延性（图2.4）。
图2.4 分体柱的截面形式分体柱适用于设防烈度为7~9度的框架、框剪以及框支结构中剪跨比λ≤1.5的短柱。
分体柱的各单元柱可以是方形也可以是矩形截面；单元柱的边长不宜小于300mm，单元柱截面的高宽比不宜大于1.5，每个方向只能分为两个单元柱；分缝宽度为10~20mm，隔板宜采用竹胶板；分体柱上下端均应留有不小于100mm 的全截面过渡区。
2.2 框架梁的塑性铰转移构造按照延性设计的思路，框架结构及框剪结构遭受地震作用时，框架梁作为耗能构件首先屈服，实现对地震能量的耗散，起到推迟结构整体破坏的作用。
按照一般的框架梁构造要求，当梁进入屈服阶段时，首先在梁与柱交接处出现较宽的裂缝，在反复荷载作用下梁塑性铰将在接近柱面处形成。
这对节点核心区的约束以及梁筋的锚固都是极为不利的，梁纵筋在节点内的滑移会降低梁端塑性铰的耗能能力，因此如将梁的塑性铰转移离开柱面，使节点区始终处于弹性状态则将大幅度提高框架的抗震能力。
因此提出了一种将梁塑性铰转移的措施[2] [7]（图2.5）。
该方法是将柱表面位置处的潜在塑性铰位置重新放置，可采用图2.5中a、b 两种方式得以实现，通过将梁钢筋切断或弯折，使柱子表面1-1处梁的钢筋应力不超过屈服应力，而在塑性铰临界截面2-2以外，钢筋应力超过屈服应力，以实现塑性铰外移。
该构造的优点和作用主要有：a 梁端塑性铰转移配筋构造一b 梁端塑性铰转移配筋构造二图2.5 转移梁端塑性铰构造1）防止梁筋在节点核心区滑移，改善节点在反复荷载作用下的刚度退化；2）保证正交梁对框架节点核心区的约束作用，从而提高节点核心区的受剪承载力，减少节点核心区的配箍量；3）转移梁塑性铰，距柱面的距离要适当，太近不解决问题，太远则难以形成塑性铰且转动量太大，难以保证延性要求。
2.3 其它改善构件延性的方法2.3.1人工开缝法用人工开缝的方式改善梁、柱、墙的延性。
1）短梁。
剪力墙或框筒结构的连梁等，利用开缝将短梁变成长梁，目前的计算程序中均可以实现此种构件的模拟分析。
2）短柱[2]。
利用开竖缝的方式将短柱变成受弯型的长柱，详细构造及分析方法见上节分体柱的相关内容。
3）剪力墙。
利用开洞可将宽肢墙变成双肢或多肢墙，之间用连梁连接，提高耗能能力及延性，在目前的结构分析软件中基本均可以得到较准确地模拟分析；其次为在墙上开竖缝构造[2]，在侧移较小的情况下开缝墙具有较大的刚度，在侧移较大的情况下具有较好的延性（图2.6）。
对于延性要求较高的部位或工程还可以在竖缝中设置耗能阻尼器以提高结构的耗能能力。
进行整体分析时，可以通过对墙体刚度折减进行模拟，设置阻尼系统的结构尚应根据相关文献资料进行详细分析。
图2.6 带竖缝剪力墙参考相关文献资料，开竖缝墙的初始刚度约等于整体墙的四分之一，整体分析时层间剪力按其刚度分配。
确定出设计剪力后，再根据剪力确定开缝率和配筋量，并应要求开缝墙的抗弯承载力低于其抗剪承载力。
设计方法可参见文献[6]。
2.3.2 设置交叉斜筋法（1）交叉斜筋用于剪力墙的深连梁及框筒结构的短梁等，可以提高抗剪承载力及变形能力[4]。
《混凝土结构设计规范》中对设置交叉斜筋或斜撑的混凝土连梁，截面条件由式2.1放宽至式2.2；构造要求和计算方法详见该规范11.7.10条相关规定[4]。
（2.1）（2.2）（2）短柱[2]。
在低轴压比情况下配置交叉斜筋的短柱可以提高抗剪承载力及延性。
在高轴压比（N/bhfc>0.4）时，除设置交叉斜筋外尚应配置足够的箍筋来保证混凝土的良好约束，约束箍筋的最低配箍率可按式2.3计算：图2.7 短柱（2.3）（3）梁柱节点剪力由斜筋承担，箍筋配筋率≥0.3%。
(2.4)图2.8 节点配置斜筋图2.9 墙根部配斜筋（4）剪力墙根部[4] [7]在剪力墙根部配置交叉斜筋可以控制剪力墙剪切滑移。
当轴向压应力0.2fc 时，配置斜筋承担根部部分剪力。
《混凝土结构设计规范》要求抗震等级为一级的剪力墙需验算施工缝处抗滑移，满足式2.5的要求：（2.5）当底部截面不满足上式时，可设置防滑交叉斜筋。
新西兰Canterbury大学的试验表明，采用交叉，斜筋承受部分剪力，可以很大程度的改善变形能力，推迟刚度的受剪承载力的退化[7]。
参照欧洲规范及研究成果，每对交叉斜筋承担的剪力Vd按式2.6计算，抗滑移钢筋承担的剪力系数β，在7、8度时取0.3，9度时取0.5。
（2.6）抗滑移交叉筋的承载力按下式计算：（2.7）式中：Asd——单根斜筋的截面面积；Fyd——斜筋抗拉强度设计值；3 结语钢筋混凝土结构在目前依然是建筑结构的主要形式，尤其是在抗震设防地区，其安全性和可靠性除了对于生命安全有着巨大的影响外，对震后经济损失的影响也越来越大。
随着基于性能的抗震设计思想和方法被广大设计师所接收和采用，对于混凝土构件的延性性能的要求也逐渐明晰。
本文在收集归纳的基础上对混凝土结构的框架梁、柱的延性构造和设计方法进行了介绍。
结构抗震设计中对于延性需求较大的构件和延性性能较差的构件，需要采取特殊的构造措施加以改善，以提高其抗震性能，保证结构不出现明显的薄弱部位。
参考文献[1] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.[2] 胡庆昌，孙金樨，郑琪建筑结构抗震减震与连续倒塌控制.北京：中国建筑工业出版社，2007[3] JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.[4] GB50010-2010混凝土结构设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.[5] CECS188:2005钢管混凝土叠合柱技术规程. 北京：中国计划出版社，2005.[6] 王文基，刘立泉开竖缝剪力墙设计方法简介.建筑科学，1988（12）.[7] T·鲍雷（新西兰），M·J·N·普利斯特利（美）等著，戴瑞同，陈世鸣等译钢筋混凝土和砌体结构的抗震设计.北京：中国建筑工业出版社，2010.。