由于地震影响的不确定性，工程结构的地震反应及其破坏机理尚不十分清楚，工程结构的计算模型与其实际工作性状之间存在着差异等原因，结构设计中地震作用的计算方法是近似的。工程实践中，在重视理论分析的同时，也要重视抗震构造措施，因为它是保证规范所规定的抗震设防目标实现的必要条件之一。

1）框架梁

（1）梁截面尺寸

试验表明，若梁宽高比b/h过小，不利于约束混凝土，梁截面抗剪能力下降，侧向稳定性不易保证，也不利于形成梁铰型破坏机制，故截面高宽比不宜大于4。在地震作用下，梁端塑性铰区混凝土保护层容易脱落，如果梁截面过小则截面损失比例较大，故截面宽度不宜小于200mm。为了对核芯区提供约束以提高节点受剪承载力，梁宽不宜小于柱宽的1/2。梁净跨与截面高度之比不宜过小，否则在反复弯剪作用下，斜裂缝将沿梁全长发展，产生脆性的剪切破坏，降低梁的延性和承载力，故梁净跨与截面高度之比不宜小于4。

（2）梁纵筋配置

延性框架结构中，梁端塑性铰的形成及其转动能力是保证结构延性的重要因素。主要从以下方面保证梁端截面有足够的延性：

①最大配筋率

试验表明，当纵向受拉钢筋配筋率很高时，梁受压区的高度相应加大，截面上受到的压力也变大，在弯矩达到峰值时，弯矩—曲率曲线很快出现下降（图5-11）；但当配筋率较低时，达到弯矩峰值后能保持相当长的水平段，因而大大提高了梁的延性和耗散能量的能力。因此，梁的变形能力随截面混凝土受压区的相对高度ξ的减小而增大。当ξ＝0.20～0.35时，梁的位移延性可达3～4。控制梁受压区高度，也就控制了梁的纵向钢筋配筋率。《建筑抗震设计规范》规定，梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%，且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25，二、三级不应大于0.35。限制受拉配筋率是为了避免高跨比较大的梁在未达到延性要求之前，梁端下部受压区混凝土过早达到极限压应变而破坏。

图5-11　纵向受拉钢筋配筋率对截面延性的影响

②最小配筋率

框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋率应符合表5-3的要求。

表5-3　框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率（%）

③通长筋

考虑到地震弯矩的不确定性，梁内反弯点位置可能变化，梁顶面和底面应配置一定的通长钢筋，沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋，对一、二级抗震等级，钢筋直径不应小于14mm，且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的1/4；对三、四级抗震等级，钢筋直径不应小于12mm。

④梁端受压钢筋

梁端截面上配置一定数量的纵向受压钢筋，对梁的延性也有较大的影响。因为一定的受压钢筋不但可以减小混凝土受压区高度，还可增加负弯矩时的塑性转动能力，也可抵抗地震中梁底可能出现的正弯矩。所以框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值As′/As，除按计算确定外，一级抗震等级不应小于0.5，二、三级抗震等级不应小于0.3。此比值也不宜过大，否则可能因梁端配筋过多而出现塑性铰向柱端转移的不利情况。

（3）梁箍筋配置

震害与试验表明，梁端塑性铰分布范围约为梁高的1.0～1.5倍。为了增加对混凝土的约束，提高梁端塑性铰的变形能力，必须在梁端塑性铰区范围内设置加密箍筋，同时为防止纵筋过早压屈，对箍筋间距也应加以限制。试验表明，当箍筋间距小于6～8d（d为纵筋直径）时，混凝土压溃之前受压钢筋一般不致压屈，延性较好。因此，通过对梁端塑性铰区域进行加密形成梁端加密区，是设计延性框架一项重要的构造措施。梁端加密区箍筋配置应符合表5-4的要求。

表5-4　框架梁梁端箍筋加密区的构造要求

注：表中hb为截面高度，d为纵向钢筋直径；当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋直径应增加2mm；梁端设置的第一个箍筋应距框架节点边缘不大于50mm。

非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。沿梁全长箍筋的配箍率ρsv应符合下列规定：

一级抗震等级　　　　ρsv≥0.30ft/fyv

二级抗震等级　　　　ρsv≥0.28ft/fyv

三、四级抗震等级　　ρsv≥0.26ft/fyv

2）框架柱

（1）柱截面尺寸

框架柱截面尺寸应符合下列要求：

①截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm；柱截面尺寸过小会使框架侧移刚度不足，侧移过大。

②柱截面长边和短边的边长比不宜大于3；截面高宽比过大，将导致框架结构两个方向侧移刚度相差过大，且不利于柱短边方向的稳定。

③柱剪跨比宜大于2，圆柱截面可按等面积的方形截面进行计算。剪跨比λ是反映柱截面所能承受的弯矩与剪力相对大小的一个参数。试验研究表明，剪跨比是影响钢筋混凝土柱破坏形态的最重要因素。λ＞2时，称为长柱，多发生弯曲破坏，但仍需配置足够的抗剪箍筋；λ≤2时，称为短柱，多发生剪切破坏，但当提高混凝土等级并配有足够的抗剪箍筋后，可出现稍有延性的剪切受压破坏；λ≤1.5时，称为极短柱，一般都会发生剪切斜拉破坏，几乎没有延性。

（2）柱纵筋配置

①配置形式

考虑地震作用方向的不确定性和方便施工，柱内纵向钢筋宜对称配置。同时，为确保柱截面内核芯混凝土能受到较好的约束，增加柱的延性，对截面尺寸大于400mm的柱，柱内纵向钢筋间距不宜大于200mm。

②配置数量

试验研究表明，柱屈服位移角在一定程度上受纵向受拉钢筋配筋率支配，大致随配筋率的增加呈线性增加。为设计延性框架，提高柱端屈服弯矩和变形能力，《建筑抗震设计规范》规定框架柱全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表5-5的规定，同时，每一侧的配筋率不应小于0.2%；对Ⅳ类场地上较高的高层建筑，最小配筋百分率应按表中数值增加0.1采用。

表5-5　柱截面纵向受力钢筋最小总配筋率（百分率）

注：（1）表中括号内数值用于框架结构的柱。
（2）钢筋强度标准值小于400MPa时，表中数值应增加0.1；钢筋强度标准值为400MPa时，表中数值应增加0.05。
（3）混凝土强度等级高于C60时，上述数值应相应增加0.1。

试验表明，当柱的净高与截面高度或圆形截面直径的比值为3～4时，柱易发生黏结性剪切破坏；柱过大的配筋率也易产生黏结破坏并降低柱延性。因此，为减小这种破坏，《建筑抗震设计规范》规定，对采用HRB335、HRB400级钢筋的柱，总配筋率不应大于5%。对抗震等级为一级且剪跨比不大于2的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%，并应沿柱全长采用复合箍筋。

若边柱、角柱考虑地震组合作用产生拉力时，为避免柱受拉钢筋屈服后再受压时，由于包兴格效应导致纵筋压屈，柱内纵向钢筋总截面面积应比计算值增加25%。

（3）柱箍筋配置

根据震害调查，框架柱的破坏主要集中在柱端1.0～1.5倍柱截面高度范围内。因此，柱内箍筋配置，除按承载力设计要求外，应遵循延性框架设计原则，在柱端易产生塑性铰处，采取箍筋加密措施。加密柱端箍筋可以有三方面作用：①承担柱子剪力；②通过箍筋对混凝土的约束提高混凝土抗压强度，改善柱的延性和抗震性能；③为纵向钢筋提供侧向支承，防止纵筋压曲。试验表明，当箍筋间距小于6～8倍柱的纵筋直径时，在受压混凝土压溃前，一般不会出现纵筋压曲现象。

①箍筋加密区范围按下列规定采用：

A.柱端，取截面高度（圆柱直径）、柱净高的1/6和500mm三者的最大值。

B.底层柱，柱根不小于柱净高的1/3；当有刚性地面时，除柱端外尚应取刚性地面上下各500mm。

C.剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。

D.框支柱，取全高。

E.一级和二级框架的角柱，取全高。

②加密区箍筋构造

震害表明，在地震作用下，柱端混凝土保护层往往首先脱落，若无足够的箍筋对纵筋约束，纵筋可能压屈外鼓，同时，箍筋对柱混凝土起约束作用，阻止核芯混凝土的横向变形的能力与箍筋直径和间距大小有关。因此一般情况下，柱加密区箍筋直径和间距应符合表5-6的要求。至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束；采用拉筋复合箍时，拉筋应紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。(www.daowen.com)

表5-6　柱箍筋加密区箍筋的构造要求

注：（1）d为柱纵筋最小直径。
（2）柱根指框架底层柱的嵌固部位。
（3）二级框架柱的箍筋直径不小于φ10时，最大间距可采用150mm；三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时，箍筋最小直径可采用φ6；四级框架柱剪跨比不大于2时，箍筋直径不宜小于φ8。

③柱箍筋加密区的最小体积配筋率

试验表明，在满足一定位移的条件下，约束箍筋的用量随轴压比的增大而增大，大致呈线形关系。加密区的最小体积配筋率按下式计算：

式中：ρv——柱箍筋加密区的体积配箍率，一、二、三、四级分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%和0.4%；计算复合螺旋箍的体积配箍率时，其非螺旋箍的箍筋体积应乘以折减系数0.8；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值，强度等级低于C35时，应按C35计算；

fyv——箍筋抗拉强度设计值；

λv——最小配箍特征值，按表5-7采用。

表5-7　柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值

注：（1）普通箍指单个矩形箍和单个圆形箍，复合箍指由矩形、多边形、圆形箍或拉筋组成的箍筋；复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形、多边形、圆形箍或拉筋组成的箍筋；连续复合矩形螺旋箍指全部螺旋箍为同一根钢筋加工而成的箍筋。
（2）框支柱宜采用螺旋箍或井字复合箍，其应比表内数值增加0.02，且体积配箍率不应小于1.5%。
（3）剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，其体积配箍率不应小于1.2%，9度一级时不应小于1.5%。

体积配箍率的定义为：

式中：n1、As1、l1——箍筋沿截面横向的钢筋根数、单根钢筋截面面积和钢筋长度；

n2、As2、l2——箍筋沿截面纵向的钢筋根数、单根钢筋截面面积和钢筋长度；

Acor、S——箍筋所围核心混凝土的面积和箍筋间距。

④非加密区箍筋

在水平地震作用下，为不致使柱受剪承载能力在层高范围内产生较大变化，同时考虑地震作用的不确定性和柱可能存在的受扭现象，为防止柱发生脆性的剪切破坏，柱非加密区箍筋除应满足承载力计算要求外，尚应满足如下规定：

A.柱非加密区箍筋的体积配箍率，不宜小于加密区的50%。

B.箍筋间距，一、二级框架不应大于10倍纵向钢筋直径，三、四级框架不应大于15倍纵向钢筋直径。

（4）轴压比

轴压比μ指考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值N与柱全截面面积A和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积之比值。轴压比是影响柱破坏形态和变形性能的另一重要因素。试验研究表明，受压构件的位移延性随轴压的增加而减小。为保证延性框架结构的实现，应限制柱的轴压比，其意义在于使柱尽量处于大偏心受压状态，避免出现延性差的小偏心破坏。柱轴压比不宜超过表5-8的规定。建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。

表5-8　柱轴压比限值

注：（1）轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值；对本规范规定不进行地震作用计算的结构，可取无地震作用组合的轴力设计值计算。
（2）表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱；剪跨比不大于2的柱，轴压比限值应降低0.05；剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施。
（3）沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用复合螺旋箍、螺旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm，或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于10mm，轴压比限值均可增加0.10。上述3种箍筋的最小配箍特征值均应按增大的轴压比由表5-7确定。
（4）在柱的截面中部附加芯柱，其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%，轴压比限值可增加0.05。此项措施与注（3）的措施共同采用时，轴压比限值可增加0.15，但箍筋的体积配箍率仍可按轴压比增加0.10的要求确定。
（5）柱轴压比不应大于1.05。

3）框架节点

（1）纵筋锚固与连接

在反复地震作用下，钢筋与混凝土之间黏结作用较单调加载时有所降低，因此，结构抗震设计时应比非抗震设计有着更严格的锚固和搭接要求。

考虑地震作用后纵向钢筋最小锚固长度laE按下列公式计算：

一、二级抗震等级　　 laE＝1.15la

三级抗震等级　　　　laE＝1.05la

四级抗震等级　　　　laE＝1.00la

式中：la——纵向受拉钢筋的锚固长度，按现行《混凝土结构设计规范》的规定取用。

纵向受力钢筋的连接应遵循下列要求：

对一级抗震等级，应采用机械连接接头，对二、三、四级抗震等级，宜采用机械连接头，也可采用焊接接头或搭接接头，受力钢筋连接接头位置应避开梁端、柱端箍筋加密区；位于同一连接区段内的受力钢筋接头面积百分率不应超过50%。

当采用搭接接头时，纵向受力钢筋的搭接长度llE应按下式计算：

llE＝ξlaE

式中：ξ——受拉钢筋搭接长度修正系数，同一连接区段内的受力钢筋接头面积百分率不大于25%时取ξ＝1.2，等于50%时取ξ＝1.40，等于100%时取ξ＝1.6。当同一连接区段内的受力钢筋搭接接头面积百分率为中间值时，ξ按内插取值。

（2）节点混凝土强度等级

节点区混凝土承受的剪力比梁端和柱端都大，所以要保证节点区的混凝土有较高的强度。《建筑抗震设计规范》要求，一级框架的梁、柱、节点混凝土强度等级均不宜低于C30，其他各类构件不应低于C20。当梁的混凝土强度等级比柱的低时，应使节点区的混凝土等级与柱相同。

（3）节点区箍筋加密

框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按柱箍筋加密要求采用，一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08，且体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。

（4）梁柱纵筋在节点区的锚固

纵筋在节点的锚固方式一般有两种：直线锚固和弯折锚固。在中柱一般用直线锚固，在端柱一般用弯折锚固。

①顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶；当从梁底边计算的直线锚固长度不小于laE时，可不必水平弯折，否则应向柱内或梁内、板内水平弯折，锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5laE，弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径。

②顶层端节点处，柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接，搭接长度不应小于1.5laE，且伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积不宜小于柱外侧全部纵向钢筋截面面积的65%；在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内，其伸入长度与伸入梁内的相同。当柱外侧纵向钢筋的配筋率大于1.2%时，伸入梁内的柱纵向钢筋宜分两批截断，其截断点之间的距离不宜小于20倍的柱纵向钢筋直径。

③梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度，直线锚固时不应小于laE，且伸过柱中心线的长度不应小于5倍的梁纵向钢筋直径；当柱截面尺寸不足时，梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折，锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4laE，弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径。

④梁下部纵向钢筋的锚固与梁上部纵向钢筋相同，但采用90°弯折方式锚固时，竖直段应向上弯入节点内。

图5-12　梁柱纵筋在节点的锚固