1、1浅谈钢筋混凝土结构抗震设计摘要：由于地震灾害具有突发性，至今为止可预报性很低，因此要抓好抗震设防地区建设工程的抗震设计，是减轻未来地震灾害损失最积极、最有效和最根本的措施。本文笔者对钢筋混凝土结构抗震设计进行了分析和探讨。 关键词：钢筋混凝土结构；抗震；设计 中图分类号：S611 文献标识码： A 文章编号： 引言: 地震是一种常见的自然灾害，因其具备突发性的特点，目前对于地震的可预测性很低，所以我们无法准确的预知地震以做出相应的预防措施减少损害。通过对历次震害的研究表明，地震灾害的损失很大程度上取决于建筑结构的破坏程度，而不同建筑结构形式的抗震性能又存在很大的差异。现代建筑中多采用钢筋混凝
2、土结构，因此做好钢筋混凝土结构的抗震设计对稳固建筑物、减轻灾害损失十分重要。 一、钢筋混凝土结构基本抗震体系性能分析 钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土构成的结构。承重各主要构件是用钢筋混凝土建造的，包括薄壳结构，大规模现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。钢筋承受拉力，混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好等优点，其常用的结构体系主要有框架结构、剪力墙结构以及框架剪力墙结构。 21、框架结构体系 框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载，采用结构的房屋墙体一般用预制的加气混凝土、膨
3、胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成，墙体不承重，仅起到围护和分隔作用。这种结构多用于住宅、学校等建筑设施。通过合理的计算和设计，可以将框架结构做成延性框架，在大震作用下，通过先出现梁铰、后出现柱铰这样一种耗能机构耗散大量的地震能量，能承受一定的侧向变形，使结构的地震力减小，保护了结构的安全。所以框架结构是一种性能较好的抗震结构体系。但是由于纯框架的抗侧刚度较小，结构顶点位移和层间相对位移较大，因此建造高度不宜太高。非结构构件比如填充墙在地震的作用下，可能也会出现裂缝和破坏。框架和填充墙之间的硬性联结造成的刚度增大效应也可能造成设计上未考虑到的增大的侧向力。
4、倘若是半高的填充墙，还会导致形成短柱，造成柱子的剪切破坏。 2、剪力墙结构体系 剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱来承受竖向和水平荷载，并作为建筑物的围护和房间分隔。由于剪力墙的刚度大、强度高、整体性能良好，在水平荷载作用下侧移变形小，抗震性能高，因此相较于框架结构，它的应用范围更加广泛，在高层建筑中更是被大量运用。我们需要注意的是在剪力墙结构中不论墙肢还是连梁其截面都是短而高的，这类构件对剪切变形特别敏感，容易产生裂缝，出现脆性3的剪切破坏，因此对于剪力墙的设计应准确合理，才能使剪力墙拥有良好的抗震性能和延性能力。 3、框架剪力墙结构体系 框架剪力墙结构也称框剪结构，这种结构
5、是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，在建筑中将框架和剪力墙有效的结合起来，共同抵抗竖向荷载和水平荷载。框架结构的侧向刚度差，水平荷载作用下变形大，抵抗水平荷载的能力低，但是其平面布置灵活，能获得较大的空间；剪力墙的刚度和强度大、水平位移小、抗震性能高，但是对建筑空间的有效利用有些限制，综合两种结构的优缺点，取长补短，就形成了这种受力性能较好的结构体系。在地震的作用下，剪力墙承担大部分剪力，框架承担小部分，剪力墙先屈服，然后将产生内力重新分配，框架分配的剪力会逐渐增大，如果地震作用继续增大，框架结构也会屈服，使之形成曲线分布吻合最好。 二、钢筋混凝土结构抗震设计 较合理的框架地震破坏机制，应该是
6、节点基本不破坏，梁比柱屈服可能早发生、多发生，同一层中各柱两端的屈服历程越长越好，底层柱底的塑性铰宜最晚形成。即:框架的抗震设计应使梁、柱端的塑性铰出现尽可能分散，充分发挥整个结构抗震能力。 1、抗震计算中的延性保证 从用楼层水平地震剪力与层间位移关系来描述楼层破坏全过程可反映出，在抗震设防第二、三水准时，框架结构构件已进入弹塑性阶段，构件在保持一定承载力条件下主要以弹塑性变形来耗散地震能量，所以4框架结构需有足够的变形能力才不致抗震失效。试验研究表明“强节点” 、“强柱弱梁” 、 “强底层柱底”和“强剪弱弯“的框架结构有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移大，抗震性能较好。规范通过构
7、件承载力调整办法在一定程度上可以体现上述的强弱要求，且考虑了设计者的使用方便，采用地震组合内力的抗震承载力验算表达式，只是要对地震组合内力设计值按有关公式进行相应的调整。综合大量实验研究成果，影响不同受力特征节点延性性质的主要综合因素有:相对作用剪力、相对配筋率、贯穿节点的梁柱纵筋粘结情况。 2、构造措施上的延性保证 四川大地震实践证明，当建筑结构在大地震中要求保持足够的承载能力来吸收进入塑性阶段而产生的巨大能量，因为此时结构在震中进入到一个塑性阶段，容易产生变形。所以，根据这种特点和抗震的要求，多发地震的国家钢筋混凝土结构抗震设计均要求按延性框架结构进行设计，所以建筑结构设计必须保证结构局部
8、薄弱区的承载力与刚度，保证了建筑构造的整体性，延性的增加也就提高了变形能力，这样可以减少地震的破坏性，提高了建筑抗震能力。在结构布置上，按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计，理论上可将柱屈服的可能性减少，保证“强柱弱梁”的设计原则。但因各种原因，如梁的实际抗弯承载力可能增大，高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响，要使柱中完全避免塑性铰是困难的，同时为实现“强剪弱弯”的要求，保证塑性铰区域的局部延性，也必须通过一定的构造措施来保证结构的延性，具体做法如下: 限制轴压比与纵筋最大配筋率合理受力过程可明显提高构件延性，5为实现受拉钢筋的屈服先与受压区混凝土压碎的破坏形态，以提高塑性铰区域的转动能力，规
9、范限制轴压比与纵筋最大配筋率，同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。 （2）限制约束配筋和配筋形式。加密塑性铰区内的箍筋间距是很重要的一点，为保证“强节点” 、 “强柱弱梁” 、 “强底层柱底”和“强剪弱弯”的设计原则及塑性铰区域的局部延性，有必要加密塑性铰区内的箍筋间距，这不但可提高柱端抗剪能力，还可约束核心区内混凝土，对纵向钢筋提供侧向支承，防止大变形下纵筋压曲，从而改善塑性铰区域的局部延性。规范对约束区纵筋的最小直径、最大间距、塑性铰区域的最小长度等做出了详细规定，并对箍筋肢距及箍筋形式提出了相应要求。随着工程应用中箍筋强度和混凝土强度不断提高，对塑性铰区域内箍筋布置的要求是抗震构造措施
10、的一个重要方面，这一情况将导致高强度混凝土中约束箍筋配筋率的减少而降低结构的设计可靠度，建议以配筋特征值代替原体积配筋率，同时鉴于约束配筋对柱端塑性铰区的良好约束作用，建议适当增大配筋量。 3、限制材料 把握好材料质量是拒绝豆腐渣工程的第一关，材料延性对确保结构延性极为重要，为此规范对材料也提出了相应的限制，如保证钢筋强屈比、延伸率及混凝土强度等级等，同时对施工过程中可能出现的钢筋代换也提出了相应的限制。钢筋混凝土框架结构是我国大量存在的建筑结构形式之一，历年震害资料表明:钢筋混凝土框架结构的柱端与节点的破坏较为严重，其抗震设计中必须满足“强柱弱梁” 、 “强剪弱弯” 、 “强节6点” 、 “
11、强底层柱底”等延性设计原则和有关规定。在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计实践中，由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上，以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多争议，抗震设计方法值得深入研究。 三、结束语 建筑的抗震性能化设计，立足于承载力和变形能力的综合考虑，具有很强的针对性和灵活性。针对具体工程的需要和可能，可以对整个结构，也可以对某些部位或关键构件，灵活运用各种措施达到预期的性能目标。着重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。 参考文献: 1韩红波.钢框架-砼核心筒结构的抗震设计J.黑龙江科技信息.2007. 2费文思.对钢筋混凝土建筑抗震设计的几点思考J.铁道建筑技术.2010.
