钢筋混凝土构件在抗震设计中应注意的问题

魏希宝，姜珊珊

(1.黑龙江省泥河水库管理处，黑龙江兰西151500;2.哈尔滨市磨盘山水库管理处，黑龙江五常150200)

我国属多发地震国家之一。因此，对建筑物的抗震设计应特别重视。在地震时，振动是以波的形式传播的，各种力相互作用很是复杂，计算起来十分困难，但有几点是可以主观控制的，现将在这方面的认识介绍如下:

1 选择对抗震有利的场地、地基和基础

建筑物场地选择的原则是根据区域地质构造、场地土和地形地貌条件以及历史地震资料，尽量选择对建筑物抗震相对有利的地段，避开不利地段，未经充分论证不应在危险地段进行建设。

有利地段是指邻近地区无晚近期活动性断裂，地质构造相对稳定，地基比较完整的岩体和密实土层。不利地段是指邻近地区地质构造复杂，有晚近期活动性断裂、可能发生液化的土层或软弱黏性土层，以及陡坡、河岸、孤立山丘、半挖半填、不均匀土层等地段。危险地段是指地质构造复杂，有活动性断裂，可能发生滑坡、崩塌、地陷地裂、泥石流、地表错位等地段。

当无法避开不利地段而必须在其上建造工程时，应加强基础的整体性刚度，对可能发生液化的土层或淤泥、淤泥质土等软土层，则应采取挖除、人工密实、砂井排水等工程措施。

地基及基础设计的要求是:同一建筑单元不宜设置在性质截然不同的地基上;同一建筑单元宜采用同一类型的基础，不宜部分采用天然地基或浅基础而部分采用桩基;同一建筑单元的基础宜埋置在同一标高上;桩基宜采用低承台桩等。

2 合理规划，避免地震时发生次生灾害

次生灾害是非地震直接造成的灾害。如房屋规划过密，地震时房屋倒塌将道路堵塞，造成在地震发生时人口无法疏散，增加伤亡;地震时水管破裂、消防设施失效，会造成火灾发生;煤气罐、油库、化工厂、核反应装置等损坏，更会引起爆炸、毒气外逸和核辐射泄漏;水利工程中的挡水建筑物如有损坏，就会造成下游城镇农田的严重淹没，其后果比建筑本身的损坏更为严重。

3 建筑物的形体和结构力求规整和对称

高层建筑物的平面宜采用矩形、方形、圆形、正多边形等规整的形状，使地震时结构的变形能整体协调一致，结构的抗震构造处理也较简单，这样，可取得较好的抗震效果。L形、∏形等建筑平面在受震时，建筑物转角处会产生巨大的集中应力，易遭破坏。结构的抗侧力构件也宜在平面上均匀对称布置，使结构的质量中心和刚度中心尽量靠近或重合，以免在地震发生时，除水平向地震作用外，还增添水平地震惯性力对结构刚度中心的附加扭转作用。

建筑物的立面也宜尽量规整，避免局部突出。沿建筑物的高度其质量和刚度不宜突变，以免突变部位在受震时发生局部严重损坏。在建筑物的立面上应尽量少做挑檐等易倒塌脱落的附属构件。

4 尽量减轻建筑物的质量，降低其重心

建筑物所受到的地震作用和这的质量成正比。采用轻质材料，减轻建筑物质量是减少地震作用反应的有效措施。建筑物的重心应尽量降低，以减少结构所承受的地震弯矩。

5 选择合理的抗震结构体系

抗震结构体系应根据建筑物的重要性、设防烈度、场地条件、建筑高度、地基基础及材料、施工状况等，把技术、经济条件综合起来考虑确定。

抗震结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;应该有多道抗震防线，避免因部分结构或构件失效，而导致整个体系丧失抗震能力，或丧失对重力荷载的承载能力;抗震结构体系还应具备必要的强度、良好的变形能力和耗能能力。在设计时，必须综合考虑结构体系的实际刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。

6 增强结构构件的延性

延性是结构构件在超过弹性变形后能保持继续变形的能力。延性好的结构构件能大量吸收地震作用的能量，减少作用在结构上的地震作用。因此，对抗震来说，结构构件的延性与结构构件的承载力常具有同等重要的意义。

对钢筋混凝土结构构件，为保证结构具有较好的延性，应避免混凝土压碎、锚固失效、剪切破坏等脆性破坏的发生。因此，在钢筋混凝土结构构件的抗震设计中，应限制受拉纵向钢筋配筋率、增加受压纵向钢筋、增配箍筋、加大钢筋锚固长度，对受压构件应控制其轴压比不过大，对受弯构件应体现“强剪弱弯”原则等。同时，应不选用强度过低的混凝土及强度过高的钢筋，因为高强钢筋的构件其延性会明显下降。

7 遭遇大震时，框架结构不发生柱铰机构

当遭遇本地区大震时，在框架结构的梁和柱端会发生塑性铰。在抗震设计时，应使其形成梁铰机构，而不允许形成柱铰机构。这是因为若形成柱铰机构而又要求它不发生过大的塑性变形，不使结构倒塌，势必要求构件具有极大的延性，事实上是不可能做到的。为了使塑性铰发生在框架梁梁端而不发生在框架柱柱端，设计时应体现“强柱弱梁”的原则。

［1］ 河海大学，武汉大学，大连理工大学，等.水工钢筋混凝土结构学［M］.北京:中国水利水电出版社，2009.