基于性能的鋼筋混凝土建筑結構抗震設計探究

王曉敏

摘 要：隨著科學技術的發展和社會的進步，城市化進程的加快促進了建筑業的發展。同時，人們對建筑物的性能提出了更高的要求，抗震設計是建筑工程安全設計的重要環節，為了保證建筑良好的抗震性能，必須科學地設計建筑結構，科學地設計建筑結構，全面了解建設項目的總體情況，根據建設實際需要進行設計。鋼筋混凝土結構是一種常見的建筑結構。為了保證結構的穩定性，有必要對影響結構性能的因素進行控制，以提高整個結構的安全性和穩定性。

關鍵詞： 鋼筋混凝土；建筑結構；抗震設計

1 引言

鋼筋混凝土材料是建筑中常用的材料。將這兩種材料應用于建筑結構設計中，不僅可以保證建筑結構的應用強度，而且可以降低工程造價。因此，鋼筋混凝土結構的應用優勢是顯而易見的，這種結構的應用過程中仍然存在一些不足。如果地震會導致結構的變形，為了避免這種現象，我們必須做好結構的抗震設計，為后續工程的使用奠定基礎。

2 建筑物基本性能水準

第一，小震彈性：房屋各構件的層間位移和抗震承載力必須滿足房屋結構設計的要求，房屋各構件必須滿足彈性設計的相關技術要求和抗震性能的要求。第二，中震彈性：所謂中震彈性主要是指建筑物結構構件的承載力必須滿足中震計算彈性的相關要求，而不考慮地震組合的內力調整系數。但是，在系數調整過程中，需要綜合考慮地震承載力、材料分擔系數和荷載作用分項系數的相關要求。第三，中震不屈服：所謂中震不屈服，主要是指材料強度、荷載組合標準和時間阻尼比必須合理調整，而不考慮抗震承載力和地震組合內力系數的調整。當中等地震的承載力允許時，建筑物的重要和薄弱部分需要接近屈服階段，但是要記住所有破壞行為，例如剪切，并且詳細的抗震結構必須滿足相關的延性要求。第四，大震不屈服：建筑物的重要或薄弱環節在大震承載力的允許范圍內都接近屈服階段，但應避免剪切等破壞行為，具體的抗震結構必須滿足相應的延性要求。第五，大地震可能會發生。建筑局部結構構件在大地震作用下達到屈服階段，但結構構件滿足變形限制選擇的要求，豎向構件不發生易損破壞行為，細部構件滿足高延性的要求。

3 基于鋼筋混凝土性能的混凝土建筑結構抗震設計

3.1 設置高安全系數的多道抗震防線

對于復雜的地震地質災害，由于對地震機理的認識比較膚淺，特別是強震發生時，由于技術的限制無法獲得科學而有價值的數據和信息，也不能得到強度與譜的關系。根據普通荷載法的可靠度，利用可靠度模型對地震和建筑結構的特性進行計算和分析，與計算設計相比概念設計更有意義，所謂概念設計是指根據地震災害和建筑工程的經驗所遵循的設計原則，包括結構設計、總體布置、抗震結構設計等。總之，它是基于求效益、避危險的思想，科學地選擇安全場地，避免危險，在此基礎上進行基礎設計，然后選擇安全的抗震結構，體現在建筑物的規則形狀、結構的對稱性和抗震縫的設計上，從而形成多層次的抗震防線，并適當且牢固地連接各種結構構件，以及防止非結構構件的地震破壞。通過多條抗震線的設計，當第一道防線的抗側向構件失效時，第二道防線和第三道防線能夠有效地抵御地震災害。最常見的多線結構為框架+剪力墻結構，其中第一道防線為剪力墻結構，即當剪力墻倒塌或開裂時，框架需要承受地震剪力。

3.2 基于性能的抗震設計

基于性能的鋼筋混凝土建筑結構設計應具有目標和步驟。首先，當地震發生時，應該確定建筑結構的預期性能，對于存在超限問題的建筑物，應根據其特定的結構形狀和不規則性，采取安全措施，以保證結構的承載力，提高其延性變形能力。可以嘗試評分。設定抗震目標，如小震彈性、中震彈性、大震不屈服等標準。在此基礎上，利用分析軟件、分析模型等可以得到骨架曲線。同時，應選擇兩個以上的現場人工波和五個實測地震波線，應從現場安全檢測記錄中選擇時程曲線。同時，要調整地震波成為目標譜。

3.3 以位移為基礎的鋼筋混凝土結構抗震設計

該方法在分析建筑物結構位移的基礎上，通過與建筑物承載力設計方法的比較，突破了傳統的將位移傳遞到抗震設計起始位置的設計模式和目標，將其作為抗震設計的關鍵參數。同時，設計人員還需要根據位移譜計算特定條件下建筑物的位移。經過有效期、事實證明，該設計模型具有較好的可操作性。

3.4 能量法下的鋼筋混凝土結構抗震設計

能量法抗震設計又稱“假定設計”，設計者認為地震的能量是建筑結構破壞的主要原因，他們認為當地震發生時，傳遞到建筑物的能量和建筑物本身消耗的能量會對建筑物的內部結構及相關設備和設施造成破壞。這種設計模式的優點是能夠更準確、高效地估計地震對建筑結構的影響，缺點是計算和操作相對復雜，不確定性較多。

3.5 承載能力設計法

承載力設計方法是建筑結構最常用的抗震設計方法。根據反應譜計算底部剪力。根據具體規定，將地震分布到建筑物的整體結構中，并與普通荷載相結合，提高結構的強度，確保建筑物結構的各個環節都能達到預期的承載能力，然后進行變形驗算。承載力計算使用方便，局部細連桿設計相對安全、穩定可靠。

4 基于性能的鋼筋混凝土建筑結構抗震設計注意事項

在對鋼筋混凝土建筑結構進行抗震設計的過程中，要在提升建筑荷載力的基礎上進行設計，將兩種結構設計方法有機的結合在一起，以此提高整體的抗震性能。首先，要對不同性能水準的鋼筋混凝土結構的抗震能力進行劃分，將每個水準進行細致劃分，確保每個水準都能得到明確的劃分。在進行設計過程中，需要對影響鋼筋混凝土材料結構性能的因素進行考慮，在設計時還需要對今后發生地震時，地震對建筑結構影響情況進行分析和預測，根據分析的結果來進行建筑結構的抗震設計，保證設計的科學合理。其次，要對建筑結構的宏觀設計進行控制，建筑工程的各方面設計都要按照相關規格和標準進行操作，結合實際需求選擇合適的建筑結構體系，確保建筑結構符合應用需求。再次，要將不同水準性能的鋼筋混凝土結構有機的結合在一起，保證建筑物的強度符合整個工程的設計需求。同時，還要保證有充足的建設資金，保證設計工作的順利開展。最后，在進行抗震設計的過程中，施工單位需要對鋼筋混凝土結構在應用期間的變性指標進行評估，了解建筑構件在長期使用過程中的損傷程度和后期結構性能的變化水平，要在設計的過程中對這些指標進行合理的控制。只有掌握這些因素，才能對發生地震時建筑結構的性能變化情況和損失情況進行預測和評估，根據這些數據對建筑的結構進行針對性的設計，才能降低后續的損失。

5 結束語

從目前的建筑行業發展來看，基于性能的鋼筋混凝土建筑結構抗震設計是該行業未來的發展趨勢，想要提高建筑結構的安全性和穩定性，就需要在原來建筑結構設計的基礎上進行完善，使用這種設計方法可以在保證建筑結構穩固性的同時，提高建筑結構的應用性能，為城市居民提供更加舒適的生活環境，還可以在一定程度上延長建筑工程的使用年限，對該行業的遠發展有著促進作用。

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