为达到“三水准设防、二阶段设计”的要求，在进行框架结构抗震设计时，应使框架结构具有足够的承载能力、良好的变形能力以及合理的破坏机制。实现上述要求的框架结构，可称为延性框架结构。延性框架的设计，主要包括3个方面：①通过调整构件之间承载力的相对大小，实现合理的屈服机制，即“强柱弱梁”、“强节弱杆”；②通过调整构件斜截面承载力和正截面承载力之间的相对大小，实现构件延性破坏形态，即“强剪弱弯”；③通过采取抗震构造措施，使构件自身具有较大的延性和耗能能力。下面分别结合梁、柱和梁柱节点具体讨论实现这些要求的措施。

1）“强柱弱梁”内力调整

柱是框架结构中最主要的承重构件，即使是个别柱的失效，也可能导致结构全面倒塌；另一方面，柱为偏压构件，其截面变形能力远不如以弯曲作用为主的梁。要使框架结构具有较好的抗震性能，应该确保柱有足够的承载力和必要的延性。为此，设计中要求“强柱弱梁”。即要求塑性铰出现在梁端，除柱脚外，柱端无塑性铰，这就是所谓的要求实现梁铰机制（图5-9（a）），避免柱铰机制（图5-9（b））。

图5-9　框架结构的两种破坏机制

“强柱弱梁”就是节点处柱端实际受弯承载力大于梁端实际受弯承载力。由于地震的复杂性、楼板钢筋的影响和钢筋屈服强度的超强等因素难以通过精确计算真正实现。《建筑抗震设计规范》采用在梁端实配钢筋不超过计算配筋10%的前提下，将承载力不等式转化为内力设计值关系式，以增大柱端弯矩设计值的方法，并使不同抗震等级弯矩设计值有不同程度的差异。

《建筑抗震设计规范》规定，一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：

一级的框架结构和9度的一级框架可不符合上式要求，但应符合下式要求：

式中：∑Mc——节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；

∑Mb——节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；

∑Mbua——节点左右梁端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和，根据实配钢筋面积（计入梁受压筋和相关楼板钢筋）和材料强度标准值确定；

ηc——框架柱端弯矩增大系数；对框架结构，一级取1.7，二级取1.5，三级取1.3，四级取1.2；对其他结构类型中的框架，一级可取1.4，二级可取1.2，三、四级可取1.1。

当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。

研究表明，框架结构的底层柱下端，在强震下不能避免出现塑性铰。为了提高抗震安全度，将框架结构底层柱下端弯矩设计值乘以增大系数，以加强底层柱下端的实际受弯承载力，推迟塑性铰的出现。故一、二、三、四级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。

2）“强剪弱弯”内力调整

为了防止梁、柱在弯曲屈服前出现剪切破坏，就要使构件的实际受剪承载力大于实际受弯承载力。《建筑抗震设计规范》在配筋不超过计算配筋10%的前提下，将弯剪之间承载力关系转化为内力设计表达式，采用不同的剪力增大系数，使“强剪弱弯”的程度有所差别。该系数同样考虑了材料实际强度和钢筋实际面积两个因素，对柱还考虑了轴向力的影响，并简化计算。

对于框架梁，《建筑抗震设计规范》规定，一、二、三级的框架梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整：

一级的框架结构和9度的一级框架梁、连梁可不符合上式要求，但应符合下式要求：

式中：V——梁端截面组合的剪力设计值；

ln——梁的净跨；

VGb——梁在重力荷载代表值（9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；

——分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值，一级框架两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；

——分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，根据实配钢筋面积（计入受压筋和相关楼板钢筋）和材料强度标准值确定；

ηvb——梁端剪力增大系数，一级可取1.3，二级可取1.2，三级可取1.1。

对于框架柱，《建筑抗震设计规范》规定一、二、三、四级的框架柱，其柱端截面组合的剪力设计值应按下式调整：(www.daowen.com)

一级的框架结构和9度的一级框架可不符合上式要求，但应符合下式要求：

式中：V——柱端截面组合的剪力设计值；

Hn——柱的净高；

——分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值，应是已做强柱弱梁调整后的柱端弯矩；

——分别为偏心受压柱的上下端顺时针或反时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，根据实配钢筋面积、材料强度标准值和轴压力等确定；

ηvc——柱剪力增大系数，对框架结构，一、二、三、四级可分别取1.5、1.3、1.2、1.1；对其他结构类型的框架，一、二、三、四级可分别取1.4、1.2、1.1、1.1。

因为框架结构的角柱承受双向地震作用，扭转效应对内力影响较大，且受力复杂，并对抵抗结构抗扭起重要作用，在设计中应予以加强，故《建筑抗震设计规范》规定，对一、二、三、四级框架的角柱，经“强柱弱梁”、“强剪弱弯”调整后的组合弯矩设计值、剪力设计值尚应乘以不小于1.10的增大系数。

3）“强节弱杆”内力调整

框架节点核芯区是框架梁、柱的公共部分，是保证框架承载力和延性的关键部位，节点失效意味着与之相连的梁、柱同时失效，且失效后难以修复。因此，应尽可能地保证节点核芯区的强度大于与之相连的杆件的强度，即达到“强节点弱杆件”的概念设计。

节点核芯区受力很复杂，主要承受压力和水平剪力的组合作用。图5-10表示在水平地震作用和竖向地震作用下节点核芯区受力。

图5-10　节点核芯区受力示意图

在确定节点剪力设计值时，应根据不同的抗震等级，按以下公式计算剪力：

一、二、三级框架

一级框架结构及9度的一级框架可不按上式确定，但应符合

式中：Vj——梁柱节点核芯区组合的剪力设计值；

Hc——柱的计算高度，可取节点上、下柱反弯点之间的距离；

hb0——梁截面的有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；

hb——梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时取平均值；

——梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离；

ηjb——节点剪力增大系数，对于框架结构，一级宜取1.5，二级宜取1.35，三级宜取1.2；对于其他结构中的框架，一级宜取1.35，二级宜取1.2，三级宜取1.1；

∑Mb——节点左、右梁端反时针或顺时针方向截面组合的弯矩设计值之和，左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；

∑Mbua——节点左、右梁端反时针或顺时针方向实配的抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和，根据实配钢筋面积（考虑受压钢筋）和材料强度标准值确定。