鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

■金韓彪 ■浙江中道建筑設(shè)計有限公司，浙江 義烏 322000

隨著建筑結(jié)構(gòu)抗震方面的研究不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方案也經(jīng)歷了一系列的變化發(fā)展。在人類社會發(fā)展的過程中，地震是一種相當(dāng)嚴(yán)重的自然災(zāi)害，嚴(yán)重危害到人類的生命財產(chǎn)安全，據(jù)不完全統(tǒng)計，遭受自然災(zāi)害侵襲的城市中，半數(shù)以上都是受到地震災(zāi)害的影響。我國人口基數(shù)大，建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力十分薄弱，近年來，我國川藏地區(qū)頻發(fā)地震，嚴(yán)重威脅了人民生命財產(chǎn)安全，阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，我國必須重視地震帶來的災(zāi)害，為了有效解決這個問題，最直接的辦法就是為建筑物做好抗震設(shè)計，只有這樣，才能夠有效降低地震帶來的災(zāi)害。

1 地震容易損害的建筑結(jié)構(gòu)具體位置

1.1 結(jié)構(gòu)層間強(qiáng)度明顯薄弱的樓層

從鋼筋混凝土建筑整體設(shè)計中來看，如果鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)不夠牢固，就會使結(jié)構(gòu)層間的強(qiáng)度明顯薄弱。當(dāng)?shù)卣饋砼R的時候，最先遭受破壞的就是這個位置。此層間的彈塑性會急劇變化，使應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致建筑物的倒塌。

1.2 節(jié)點(diǎn)處以及柱端的連接處

通常情況下，建筑物的框架結(jié)構(gòu)中，梁如果比柱子要輕，柱子的底部要比頂部機(jī)構(gòu)輕，柱子的旁邊就很容易受到破壞。地震所帶來的破壞往往是在柱子的頂端位置，使其彎曲變形。破壞情況較輕的時候，柱子會傾斜、彎曲折斷;嚴(yán)重的時候，會使混凝土壓壞，內(nèi)部主筋外露，甚至是脫節(jié)。

1.3 填充墻的破壞

通常情況下，鋼筋混凝土建筑的填充墻抗變形能力、剛硬度都十分良好，但是在地震災(zāi)害來臨時候，填充墻是首先遭到破壞的位置。在地震災(zāi)害等級上升到8級時候，會使填充墻位置受到進(jìn)一步破壞，墻面裂縫不斷加大，嚴(yán)重后果部分甚至?xí)顾Ｌ畛鋲Y(jié)構(gòu)一般都是上部分較輕。下部分較重，空心砌體墻受到破壞的程度輕于實(shí)心砌體墻，并且砌體墻受破壞程度普遍比磚墻嚴(yán)重。

2 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

2.1 混凝土建筑構(gòu)造上必須保證延性

經(jīng)歷過一些地震災(zāi)害的影響之后，鋼筋混凝土建筑想要有效保證其建筑抗震能力，在進(jìn)行抗震設(shè)計的時候就必須保證建筑物在地震環(huán)境中有足夠承載能力。由于地震的影響，建筑物結(jié)構(gòu)就會進(jìn)入塑形階段，非常容易產(chǎn)生變形。針對上述鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了能夠更好地進(jìn)行抗震，處于地震多發(fā)帶的鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)，一定要按照延性框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。在建筑物設(shè)計過程中，必須要首先保證建筑物薄弱區(qū)域的承受能力以及強(qiáng)度方面的質(zhì)量，只有這樣才能夠有效保證整個建筑物的強(qiáng)度。另外，增加建筑結(jié)構(gòu)的延展性也能夠有效提高建筑物的抗變形能力，將地震的破壞性降到最低，有效提高建筑物的抗震能力。

2.2 柱與梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了能夠有效提高建筑物的抗震水平，在進(jìn)行抗震設(shè)計的時候，可以通過增加房柱承載力，使其能夠更好地承受房梁帶來的壓力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物在經(jīng)歷過地震之后，房梁的塑性體現(xiàn)地較為明顯，當(dāng)其遭遇最大非線性位移影響之后，塑性的轉(zhuǎn)變較大。這時候，就會使柱端的塑性較晚呈現(xiàn)，當(dāng)其達(dá)到最大非線性位移時候，塑性的轉(zhuǎn)變明顯變小，或者沒有塑性轉(zhuǎn)變，就能夠保障鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有一個穩(wěn)定的框架以及足夠強(qiáng)度的塑性消耗功能。

2.3 進(jìn)行短肢剪刀墻設(shè)計

短肢剪刀墻說的是在結(jié)構(gòu)平面中部為剪力墻的薄壁、其余位置都是短肢剪刀墻的一種結(jié)構(gòu)形式，近年來，這種把建筑結(jié)構(gòu)在6級、7級抗震區(qū)域的應(yīng)用較為頻繁。短肢剪刀墻中存在較多剪刀墻結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行設(shè)計的時候，必須要符合相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須要保證主要受力方向的抗震強(qiáng)度以及承載能力大致相同，另外，應(yīng)該控制短肢剪刀墻承受的傾覆力矩占據(jù)結(jié)構(gòu)底部的總結(jié)構(gòu)的38%——51%。在進(jìn)行具體的工程設(shè)計時，短肢剪刀墻承受的傾覆力矩占據(jù)結(jié)構(gòu)底部的總作用力的比例，可以按照同側(cè)力方向短肢剪刀墻的面積與結(jié)構(gòu)平面中所有剪刀墻的截面面積比例進(jìn)行確定。

2.4 建筑抗震構(gòu)造的一些具體措施

為了能夠更好的保證鋼筋混凝土建筑物的抗震能力，在進(jìn)行建筑物的抗震設(shè)計時，必須掌握受拉鋼筋自身的恰當(dāng)配筋率，并且配筋率必須要包含最小配筋率與最大配筋率。最小配筋率能夠有效保證房梁不會因?yàn)槔Φ淖饔枚霈F(xiàn)裂縫或或者是鋼筋斷裂，最大配筋率能夠有效保障受拉鋼筋在屈服狀態(tài)時，混凝土受到壓力的區(qū)域能夠與房梁在最終受到損壞時產(chǎn)生的極限壓應(yīng)力保持差距，因?yàn)榉苛旱淖罱K破壞情況都是以受壓區(qū)域混凝土所能承受的極限壓力以及混凝土的碎裂程度為標(biāo)準(zhǔn)的。另外，在進(jìn)行抗震設(shè)計的時候，可以規(guī)定箍筋的使用辦法。對建筑物進(jìn)行箍筋有三個好處:首先，可以有效抗剪;其次可以對箍筋的最小直徑進(jìn)行規(guī)范，保證在箍筋狀態(tài)下，縱向的筋就不會因?yàn)槭芰^早出現(xiàn)不穩(wěn)的情況發(fā)生;最后，可以使用箍筋的辦法對受到壓力的混凝土進(jìn)行束縛，提高混凝土的抗壓能力。同時，在進(jìn)行建造的時候，必須要保障房梁使用的鋼筋是符合標(biāo)準(zhǔn)的合格鋼筋。受壓鋼筋能夠有效分擔(dān)產(chǎn)生的剪力作用，有效降低受壓區(qū)域的高度值，并且在地震來臨時，下梁區(qū)域會出現(xiàn)整箱彎曲，下部鋼筋就會受到壓力。

3 結(jié)束語

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步與發(fā)展，鋼筋混凝土建筑抗震設(shè)計也將隨著時間的推移發(fā)生改變與發(fā)展，也將推動我國建筑行業(yè)抗震事業(yè)不斷發(fā)展。

[1]張偉.基于性能的既有鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震評估與加固技術(shù)分析[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2013，(22):53 －53，109.

[2]張麗.基于性能的既有鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震評估與加固技術(shù)研究[J].城市建筑，2013，(24):63 －63.