混凝土框架結構抗震設計探析

【摘要】混凝土框架結構作為一種優秀的結構設計思想，在當前建筑設計中廣泛地被加以應用。而對于建筑物而言，對其抗震性能有著很嚴格的要求。因此，對混凝土框架結構抗震設計的研究是廣大建筑設計工作者探討的熱點問題。本文結合實踐經驗，就這一問題作以下探討與分析，以期為同行提供有益借鑒與參考。

【關鍵詞】混凝土；框架結構；抗震設計

伴隨著時代的不斷進步，建筑結構的抗震設計也出現了一定的變化。地震災害的發生幾率逐漸增加，這嚴重制約了社會經濟的快速發展速度。因此，為了能夠有效的提高建筑物的質量，則需要加強抗震設計的水平，采用科學合理的抗震設計方法來提高混凝土框架結構的抗震性能，降低地震對其的破壞性，確保建筑物具有較好的安全性和穩定性，保證人們生命和財產的安全。

1、混凝土框架結構抗震設計目標及要求

1.1 抗震設計目標

我國《建筑抗震設計規范》中抗震設防目標如下：

（1）在遭受低于本地區設防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。（2）在遭受本地區規定的設防烈度的地震影響時，建筑物可能有一定損壞但不致危及人民生命和生產設備的安全，經修理或不需修理仍可繼續使用。（3）在遭受高于本地區設防烈度的罕遇地震影響時，建筑物不致倒塌或發生危及人民生命和生產設備安全的嚴重破壞。基于上述抗震設防目標，建筑物在使用期間對不同頻率和強度的地震應具有不同的抵抗能力。

1.2混凝土框架結構抗震設計的要求

（1）要盡可能的選擇對地震有利的場地，在嚴格按照工程需要的基礎上，及時掌握地震發生的基本情況，對工程地震的相關資料進行分析與研究，并積極對其做出相應的綜合評價。（2）要盡可能的選擇對抗震有利的結構布置方案，其結構的主要抗側力構建需要均勻，并且保證結構的質量中心與剛度中心得到完全重合，從根本上避免在發生地震之后對混凝土框架結構產生扭轉。（3）要積極處理好非承重結構構建與房屋結構的關系。一般情況下，在混凝土的框架結構之中，要嚴格按照烈度、房屋的高度、建筑物的體型對建筑物的綜合利用因素進行分析與確定，從本質上選擇合適的輕體材料。（4）要積極選擇良好的材料，并根據施工質量材料的輕度等級，制定出符合抗震規范要求的基本設計。

2、混凝土框架結構抗震設計

2.1 設計建筑主體結構的基礎

建筑工程的基礎結構是否設計的科學，會跟建筑的質量息息相關。使用底框結構不僅實用性強，并且具有較好的經濟性，其相對于其他結構而言造價要更低并且在適應性上更為廣泛，能夠適用于較為廣泛的區域。但是在適用底框結構進行施工時如果處理不好很容易導致剛度的分布出現問題，一些工程在施工時因為剛度的不均勻導致了工程上重下輕，從而導致了建筑結構發生了變形，一些嚴重的區域甚至發生了開裂，嚴重影響了工程施工質量。因此底框結構施工在應用時應當注意剛度的分布，設計時一定要做好相應的抗震設計，確保建筑整體的結構穩定。

2.2 增加抗震防線

高層建筑在進行抗震設計時需要根據建筑的結構來進行相關的延展設計，因為高層建筑的結構比較特殊，因此在設計時建筑的抗震結構由多個體系構成，通過不同體系之間的協調工作來實現彼此之間的協調。一般而言，在進行抗震設計時往往會設置多道抗震防線，之所以這樣設置是為了應對余震的破壞。眾所周知在發生地震以后會發生余震，如果僅僅設置單一的抗震防線，一旦發生地震時第一道防線被破壞就會導致建筑無力應對余震，使得建筑的主體被破壞，造成嚴重的經濟損失與人員傷亡，因此設置多道抗震防線就顯得極為有必要。設計人員必須認真處理結構構件抗震設防體系，并確保同一平面內的主要構件屈服，剩余抗側力部件處于彈性過程階段，提高主體結構的有效屈服持續時間，保證主體結構具有加強的延性和抗側移能力。

2.3 抗震加固設計

2.3.1 選用螺旋復合箍筋

框架柱的抗剪能力應該跟強剪弱彎與剪壓比相符合，柱子端部的抗彎能力必須滿足強柱弱梁限值的標準，而短柱在強柱弱梁與強剪弱彎時，不會導致剪切性破壞，螺旋復合箍筋的突出優點就是可以有效提高柱子的抗沖剪能力，提高短柱抗震性能。

2.3.2 選用分體柱

在選擇分體柱時應當注意不同柱體具有不同的性能，比較典型的是短柱的抗彎曲性能要優于其抗剪性能，但是在發生地震時，對建筑結構產生影響的首先是剪切破壞，這樣一來往往會導致短柱尚未發揮抗彎能力便直接被破壞了，使得建筑結構受到較大的影響。因此在進行建筑結構的柱體設計時應當對于短柱的抗剪性能進行加強，使其具有更加優異的抗剪性能，只有這樣才能夠使其能力最大化利用。在建筑結構設計時經常會將柱子進行豎向設縫，并將柱體劃分為多個分體柱，分體柱的配筋可在柱肢間布置一定數量的連接鍵，真正增強構件的剛度與抗震性能，常常使用通縫、分隔板和摩擦阻尼器等連接鍵。選用分體柱，雖說不能增強柱子的抗剪性能，但是在降低了抗彎能力時就提高了柱子的抗變形能力，實現了短柱向長柱的轉變，有效提高了短柱的抗震能力。

2.4 將位移考慮在內，降低輸入地震能量

在進行建筑的抗震設計之前首先應當計算建筑的承載能力，建筑的承載能力計算準確與否將會直接影響到建筑的抗震建筑設計，因此一定要重視相關的計算，確保所得到的結果的準確。在建筑設計中，為了最大程度上降低建筑水平方向上發生的移動，因此應當在建筑設計時盡量降低建筑自身的重量，這樣就能夠降低建筑的位移，考慮橫向的彎矩以后通過相關的數據分析，結合多方面的數據來得到相關的結果，確保建筑的位移降到最低。

此外在建筑設計時還應當充分考慮建筑輸入的地震能量，在建筑時通過預測地震的能量，模擬計算，從而得到相應的結果，并通過計算得到的數據來進行相應的設計，最大程度上降低地震的能力輸入，確保建筑結構的穩定。

綜上，我們要在嚴格按照建筑抗震規范要求的基礎上，科學合理地進行建筑抗震設計，保證建筑物的穩定性和可靠性，促進我國建筑結構抗震設計向著高水平方向發展。

參考文獻：

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