混凝土框架結構抗震設計淺探

李朝陽

【摘 要】地震給人們所帶來的傷害是十分巨大的，對生產(chǎn)生活帶來影響，嚴重時會威脅生命財產(chǎn)安全。災后重建更是一項艱難而又必須要進行的事情。近些年來，國內(nèi)各地區(qū)頻頻發(fā)生地震，地震所帶來的破壞切切實實的擺在了人們的眼前，得到了人們的重視。混凝土框架結構因為其特殊的性質(zhì)被廣泛的應用于各類建筑之中，不僅能夠滿足設計以及廣大用戶的使用要求，還能在抗震方面做出突破。文章從混凝土框架結構以及混凝土本身具有的特性入手，對混凝土框架結構幾種型式的抗震情況進行了深入的分析，希望能夠為我國建筑行業(yè)的抗震設計和發(fā)展提供幫助。

【關鍵詞】鋼筋混凝土；框架結構；抗震設計；特殊性能；設計策略

前言

由于地震在我國各地區(qū)頻頻發(fā)生，給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了很大的影響。因此近些年來人們對建筑物框架抗震性能提出了更高的要求。國家對于建筑物抗震情況進行了細致的規(guī)范，要求指出，建筑物一定要滿足遇到小型地震時不會損壞，面對大型嚴重的地震時，確保不會坍塌，因此建立地震下完善的抗震模式是必須要做的。

一、混凝土框架結構特性概述

近些年來，混凝土在建筑結構中的使用非常的廣泛，同時取得的效果也是十分明顯。混凝土本身具有強度高、剛度大的特性，這使得它能夠承受動力影響所帶來的負荷，這也正是混凝土框架結構在建筑行業(yè)得到迅猛發(fā)展的原因所在。混凝土框架在受到一個較大的承重時，具有可塑的韌性，從而保證整體結構的完整性，這是其他結構所不能具備的優(yōu)勢。混凝土框架結構在面對超重型建筑物時，也可以很好的展現(xiàn)他的各方面特性，因此鋼筋混凝土是一種各方面都非常良好的材質(zhì)。

二、混凝土框架結構抗震設計策略

（一）正確規(guī)劃外力傳遞路徑

如何將建筑物所受到的外力成功地傳遞到建筑物外界是混凝土框架抗震性設計中一個重要的考慮方面。因為這樣才可以減少外力所完成的沖擊，避免建筑結構發(fā)生損壞，影響人民群眾的生命以及財產(chǎn)安全。因此正確的規(guī)劃外力傳遞路徑對于提高混凝土框架抗震性能非常有效，是主要方法之一。需要特別注意的是，在規(guī)劃外力傳遞路徑時，一定要保證支柱、梁的軸線以及墻三者是處在相同的平面上的，因為這樣才能夠使整體成為一個雙向抗側力的系統(tǒng)。當遇到地震時，外界所產(chǎn)生的外力就會運用于混凝土框架結構，使其產(chǎn)生塑性屈服性變形，減少對結構的損壞。另外，還需要按照墻體剛度高于梁體剛度的選擇對建筑物墻體的承載能力進行提高，從而避免在外力過強時造成墻體剪刀狀的破壞，最終在最大限度上提高混凝土框架的抗震能力。

（二）保證混凝土框架結構的承載能力

在建筑抗震能力方面，混凝土框架的承載能力有著非常重要的作用，是其重要組成部分。在對其進行設計的過程中，要依照抗震的強弱來分別對柱、梁、墻等構造進行設計，使其可以達到實際標準，以最大程度提高承載能力。為了達到這一要求，強化混凝土結構的承載力，就要先了解框架柱的知識內(nèi)容，依據(jù)抗震設計原則對柱截面進行挑選，并控制好配筋率和軸壓比，對其進行合理的控制不僅可以提升混凝土結構的延性，還有助于建筑整體抗震能力的提升。在建筑受到地震侵害時，框架的延性可以通過變形來對地震所傳播的能量進行吸收，從而達到提高抗震的效果。在保證混凝土框架結構承載力的過程中，要遵循以下原則：強剪弱彎原則、強節(jié)點弱構件原則以及強柱弱梁原則等。

（三）對建筑平面要進行有規(guī)則的布置

在進行建筑平面和立面的設計布置時，應該要想到與抗震理念相結合，要選擇恰當科學的設計方案，注重設計的規(guī)則性，減少或避免不規(guī)則方案的出現(xiàn)。在設計混凝土框架抗震性時，就要規(guī)則性的進行建筑平面布置。一般情況下，工作人員都相對比較注重混凝土框架的規(guī)則性和對稱性，保證其對稱性可以增強建筑側力的抗震性，強化建筑的整體抗震能力。而規(guī)則性通常會體現(xiàn)在以下幾點內(nèi)容上：①抗側力結構的主軸方向的剛度與變形的特性相接近；②側力結構的受力點較為均勻，遍布整個豎向斷面；③保證平面布置的統(tǒng)一性，且軸的抗側力和剛度要均勻分布；④要確保周邊結構和平面的中心互相協(xié)調(diào)，使建筑主體的抗扭壓程度增強，以提升混凝土框架的變形力。

（四）注重抗震的設計理念

建筑的抗震性能是衡量建筑物質(zhì)量的一個重要指標，《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定抗震設防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設計，滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設防三水準要求。小震不壞要求建筑結構在多遇地震作用下滿足承載力極限狀態(tài)和建筑結構的彈性變形不超過規(guī)定的限值，能保障人們的生產(chǎn)、生活等各項社會活動的正常進行。中震可修要求建筑結構不會發(fā)生不能修復的脆性破壞，具有一定的變形能力，保障人的生命安全和經(jīng)濟損失最小化。大震不倒要求結構具有足夠的變形能力，強烈的地震作用時彈塑性變形不超過規(guī)定限值即避免倒塌，保障生命的安全。

（五）結構材料性能指標符合要求

鋼筋、混凝土是混凝土框架結構中的兩種重要材料，鋼筋受拉、混凝土受壓，只有二者發(fā)揮各自的優(yōu)勢才能更好地抵抗各種復雜荷載的作用。抗震設計要求建筑物具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性。因此結構材料的性能應符合相應抗震等級的要求，《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核芯區(qū)，混凝土的等級不應低于C30，構造柱、芯柱、圈梁及其他各類構件不應低于C20。在抗震等級為一、二、三級的框架結構中，當縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，為了保證當構件某個部位出現(xiàn)塑性鉸以后，塑性鉸處有足夠的轉動能力與耗能能力，鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25；為在抗震設計中實現(xiàn)強柱弱梁，強剪弱彎內(nèi)力調(diào)整提供的必要條件，鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.3，為使鋼筋具有較好的延性鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%。

三、結束語

雖然我國在建筑方面已經(jīng)設立了相關的法律政策，但由于不同的建筑結構設計師對其理解存在差異，且經(jīng)驗也不相同，因此設計師在建筑設計方面也都大不一樣。盡管如此，但是追根結底他們設計方案的提出都必須要與混凝土結構設計的穩(wěn)定性相符，不能隨意設計、實施。當然，要想真正達到抗震的作用，就要從建筑的全局出發(fā)，運用新型的設計思想，標準的建材以及良好的措施等，來使建筑結構有較強的延展性，以確保地震發(fā)生后可以降低對建筑的損害率。此外，在建材選擇方面也要選擇與建設設計相適應的抗震建材，與混凝土框架結構相融合，以保證建筑的抗震效果。

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