论钢筋混凝土框排架结构抗震性能.doc

1、论钢筋混凝土框排架结构抗震性能摘要：随着我国城市化、城镇化进程的加快，城市工业企业得到充分的发展，采用框排架式结构的多层厂房数量也日益增多，因此对这种结构形式的抗震性能也提了更高的要求。框排架结构同时具有框架和排架结构的双重特性，在实现结构抗震性能方面具有复杂性，重视和研究框排架结构的抗震性能，对于在设计中发扬以人为本的设计理念，保护人民生命财产具有重要意义。 关键字：钢筋混凝土 框排架结构 抗震性能 中图分类号：TU375 文献标识码：A 我国是一个多地震的国家，建筑的抗震结构体系随着社会生产的发展和科学技术的进步进一步发展,早在二十世纪九十年代,建筑结构抗震分析和设计已提到建筑设计的日程当

2、中，位于地震多发区的城市，应进行必要的抗震设防，据施工情况以及房屋的现状，对施工质量和其他原因造成的地震以及工程结构抗震能力破坏的主要原因进行了必要分析，对提高抗震的能力及施工的质量问题进行了一些研究，由此可见，做好建筑抗震设计是具有十分重要的意义。本文分析了框排架结构的特点，并对框排架结构在抗震设计中注意的问题进行了分析。 一、钢筋混凝土框排架结构 上面是排架结构下面是框架结构或右边是排架结构左边是框架结构的形式构成了框排架的整体结构，在框排架结构的设计过程中，不仅要满足框架结构的必要要求，排架结构的部分也需满足排架结构的必然的要求。 框排架结构是工业厂房的建筑中常见的一种结构形式，不论是框

3、架与排架侧向连接组合而成的侧向框排架结构的厂房，或者说是下部为框架而上部顶成为排架的竖向框排架结构的厂房。框排架结构需进行整体的结构计算，排架需进行排架结构的计算，整体的计算框排架的每个构件都必须满足框架结构的抗震性能的要求，不论是侧向还是顶层的排架部分要务必要满足排架结构的抗震性要求。 框架结构是由钢筋混凝土浇灌而成的承重着梁柱组成了骨架，用空心砖或者预制的加气混凝土或陶粒等轻质的板材作为隔墙分户装配而成的，墙起着围护和隔离的作用，因墙体不能承重，由各种轻质的材料制成。在框架结构中，有一种带剪力墙的结构，也常被叫做框架剪力墙结构，框架剪力墙结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，这种结构吸

4、取了各自的优点，不但能为建筑平面布置提供大的使用空间，而且同时具备了良好的抗力性能。这种结构在建筑行业中是具有很好的抗震性。在现代建筑设计中框架结构的应用是较普遍的，所常见的建筑大多都是框架结构。框架结构由基础、梁、柱、板组成的单层或者多层的建筑，它们间的连接是固接或刚接的。 排架结构是一种主要用于单层厂房的，由屋架、柱子和基础构成横向的平面排架，排架结构是厂房中的承重体系，它通过屋面板、吊车梁、支撑等纵向的构件将平面的排架联结起来，进而构成了整体的空间结构。其实排架结构简而言之是指一排一排的平面排架。排架的体系多用于比较高大并且十分空旷的单层建筑物，例如工业的厂房、飞机库和电影院歌剧院等的观

5、众厅。它的柱顶用大型的屋架或桁架之间的连接，进而以装配式的屋面板，根据具体的需要，有些排架的建筑屋顶要设置大型的天窗、有些则需沿纵向设置吊车梁。由于排架体系房屋的刚度较小，重心较高，需承受的动荷载较大，因而需安装柱间斜支撑和屋盖的部分水平平斜的支撑，同时在两侧山墙设置上抗风柱。 二地震对于建筑的破坏 近年，地震灾害发生比较频繁，尤其是在汶川地震和雅安地震中，可以看出地震对于建筑的破坏力具有重创性，破坏的主要是因为建筑的抗震性能没有达到要求，使得建筑尤其是某些节点遭到严重破坏，主要原因表现在以下几个方面： 1、建筑结构的整体性不良 建筑结构整体性的好坏取决于在地震作用下能否保证房屋不至于发生倒塌

6、的现象。很多城市目前有些房屋还属于砖木结构以及砌块墙结构的平方或是骑楼，这种结构的传力简捷，结构较简单，房屋地震的反应较大，基本自振的周期是非常短的。建筑物在地震的作用下，以剪切破坏为主，且有扭转的效应，对这类房屋就要求在地震中，房屋的各构件必须保持共同的抗力，进行同步的运动，同时具有较良好的整体刚度，这样不至于因局部的破坏，导致整个房屋整体的倒塌与损毁。此类房屋绝大部分是民用的老房子，所以建筑物的整体性能很差，在建造时，未能采取必要的抗震结构的措施，施工的质量也就很难得以保证，发生强震时后果会不堪设想，这些没有抗震能力的房屋，应在条件允许的情况下，进行拆除或者重建工作。这类房屋不仅有以上的问

7、题，还有其他的问题，例如此类房屋中各构建间没有可靠的连接，甚至还有一些甚至没设圈梁和构造柱。墙角处没拉接的钢筋，纵墙和横墙分片砌筑，砂浆的强度比较低。其中有些只是单纯的为形式美观或通风的采光考虑，没有考虑其他的因素，就随意的扩大了门窗洞，进而造成了较小的窗间墙的宽度，无形中这些出现的施工问题就会严重降低建筑物的质量标准，进而使房屋可靠的整体性能进一步丧失，房屋的抗震能力大大的降低了。 2、承重结构的强度不足 施工质量不好或抗震设防不够，在地震作用下构件所承受的内力会增大，受力方式也会发生改变，强度不足致使建筑遭破坏，突发性地震使建筑物产生较大的惯性力，如承重构件应力超过材料的强度，会造成建筑的

8、结构遭到严重的破坏，使房屋倒塌，砌体结构的房屋在城市的老城区的比例非常大，砖构件抗震性能差，属脆性材料，在地震作用下会出现裂缝，破裂后的砖体由反复的错动使出现平面内外的错动，竖向的承载能力大大的降低了，结构强度的储备进一步的骤减，导致砖房的倒塌现象。 3、地基的失效 在强震作用下，建筑物地基的承载力可能大幅下降，地基的饱和砂可能由于液化进而造成建筑物的倒塌、沉陷以及破坏等现象，采取相应的抗震措施显得更加重要了。施工不当或设计考虑不周全或质量不达标，都会产生大量下沉的现象，造成上部结构的开裂。遇到地震，不均匀的沉降或还会出现极大的附加沉降，进而导致了建筑物局部会遭到破坏甚至是倒塌的现象。 三、钢

9、筋混凝土框排架结构的抗震性能分析 建筑中钢筋混凝土框排架结构的抗震性能不仅集聚了框架结构，同时也集聚了排架结构的抗震性，这两者的结合大大的加固了建筑物的稳固性和整体性，单纯的框架结构或排结构都无法抵抗强烈地震的破坏力，下面以柱为例作简要分析。 框排架结构中的柱，在地震时是主要的抗侧力构件，重要性在于地震引起的弯距和轴力复合的作用下，才能显示出框架柱的作用。框架柱在结构整体抗震性能上具有重要地位，在不影响使用功能的前提下，增大柱的截面与配筋是非常必要的。其一是增大柱断面，其二是加大柱配筋率，因为考虑到高振型动力放大系数的影响，提高最小钢筋的百分率，配箍率以及间距，箍筋要采用螺栓式封闭箍。其三是考

10、虑到大地震和水平、竖向地震的复合作用，因此要降低柱的轴压比。其四是考虑楼板对梁的巨大的贡献，取 6 倍板厚作为梁的有效翼缘宽度，进而计算梁的刚度和配筋。其五是考虑到填充墙对框架结构的刚度的影响，明确填充墙的结构的功能目标，并有相应的配套构造措施，永久性的填充墙必须参与结构受力，被考虑与框架结构相结合的第一道抗震防线，填充墙与框架的结构间应设可靠的水平的拉结筋、构造柱与水平系梁，可以进一步的增强填充墙与主体的结构之间的协同工作能力，进而提高填充墙的变形的能力，抗裂的能力和抗倒塌的能力等。 参考文献： 1吴涛. 大型火力发电厂钢筋混凝土框排架结构抗震性能及设计方法研究D.西安建筑科技大学,2003. 2白晓红. 钢筋混凝土框排架结构的平扭耦联多维地震反应分析D.西安建筑科技大学,2008. 3车亚玲. 钢筋混凝土框排架结构弹性及静力弹塑性地震反应分析D.长安大学,2006. 作者简介：邢安虎，山东省造纸工业研究设计院 ，一级建造师， 注册咨询师（投资） ， 2004 年毕业于同济大学土木工程专业。