钢筋混凝土建筑结构抗震设计

2014-08-15金韩彪浙江中道建筑设计有限公司浙江义乌322000

江西建材 2014年21期

■金韩彪 ■浙江中道建筑设计有限公司，浙江义乌 322000

随着建筑结构抗震方面的研究不断发展，建筑结构的抗震设计方案也经历了一系列的变化发展。在人类社会发展的过程中，地震是一种相当严重的自然灾害，严重危害到人类的生命财产安全，据不完全统计，遭受自然灾害侵袭的城市中，半数以上都是受到地震灾害的影响。我国人口基数大，建筑结构的抗震能力十分薄弱，近年来，我国川藏地区频发地震，严重威胁了人民生命财产安全，阻碍了经济的发展。因此，我国必须重视地震带来的灾害，为了有效解决这个问题，最直接的办法就是为建筑物做好抗震设计，只有这样，才能够有效降低地震带来的灾害。

1 地震容易损害的建筑结构具体位置

1.1 结构层间强度明显薄弱的楼层

从钢筋混凝土建筑整体设计中来看，如果钢筋混凝土的结构不够牢固，就会使结构层间的强度明显薄弱。当地震来临的时候，最先遭受破坏的就是这个位置。此层间的弹塑性会急剧变化，使应力集中，最终导致建筑物的倒塌。

1.2 节点处以及柱端的连接处

通常情况下，建筑物的框架结构中，梁如果比柱子要轻，柱子的底部要比顶部机构轻，柱子的旁边就很容易受到破坏。地震所带来的破坏往往是在柱子的顶端位置，使其弯曲变形。破坏情况较轻的时候，柱子会倾斜、弯曲折断;严重的时候，会使混凝土压坏，内部主筋外露，甚至是脱节。

1.3 填充墙的破坏

通常情况下，钢筋混凝土建筑的填充墙抗变形能力、刚硬度都十分良好，但是在地震灾害来临时候，填充墙是首先遭到破坏的位置。在地震灾害等级上升到8级时候，会使填充墙位置受到进一步破坏，墙面裂缝不断加大，严重后果部分甚至会倒塌。填充墙结构一般都是上部分较轻。下部分较重，空心砌体墙受到破坏的程度轻于实心砌体墙，并且砌体墙受破坏程度普遍比砖墙严重。

2 钢筋混凝土建筑结构抗震设计

2.1 混凝土建筑构造上必须保证延性

经历过一些地震灾害的影响之后，钢筋混凝土建筑想要有效保证其建筑抗震能力，在进行抗震设计的时候就必须保证建筑物在地震环境中有足够承载能力。由于地震的影响，建筑物结构就会进入塑形阶段，非常容易产生变形。针对上述钢筋混凝土的结构特点，为了能够更好地进行抗震，处于地震多发带的钢筋混凝土建筑结构，一定要按照延性框架结构进行设计。在建筑物设计过程中，必须要首先保证建筑物薄弱区域的承受能力以及强度方面的质量，只有这样才能够有效保证整个建筑物的强度。另外，增加建筑结构的延展性也能够有效提高建筑物的抗变形能力，将地震的破坏性降到最低，有效提高建筑物的抗震能力。

2.2 柱与梁的结构设计

为了能够有效提高建筑物的抗震水平，在进行抗震设计的时候，可以通过增加房柱承载力，使其能够更好地承受房梁带来的压力。钢筋混凝土结构的建筑物在经历过地震之后，房梁的塑性体现地较为明显，当其遭遇最大非线性位移影响之后，塑性的转变较大。这时候，就会使柱端的塑性较晚呈现，当其达到最大非线性位移时候，塑性的转变明显变小，或者没有塑性转变，就能够保障钢筋混凝土结构有一个稳定的框架以及足够强度的塑性消耗功能。

2.3 进行短肢剪刀墙设计

短肢剪刀墙说的是在结构平面中部为剪力墙的薄壁、其余位置都是短肢剪刀墙的一种结构形式，近年来，这种把建筑结构在6级、7级抗震区域的应用较为频繁。短肢剪刀墙中存在较多剪刀墙结构，在进行设计的时候，必须要符合相应的规范标准，结构的设计必须要保证主要受力方向的抗震强度以及承载能力大致相同，另外，应该控制短肢剪刀墙承受的倾覆力矩占据结构底部的总结构的38%——51%。在进行具体的工程设计时，短肢剪刀墙承受的倾覆力矩占据结构底部的总作用力的比例，可以按照同侧力方向短肢剪刀墙的面积与结构平面中所有剪刀墙的截面面积比例进行确定。

2.4 建筑抗震构造的一些具体措施

为了能够更好的保证钢筋混凝土建筑物的抗震能力，在进行建筑物的抗震设计时，必须掌握受拉钢筋自身的恰当配筋率，并且配筋率必须要包含最小配筋率与最大配筋率。最小配筋率能够有效保证房梁不会因为拉力的作用而出现裂缝或或者是钢筋断裂，最大配筋率能够有效保障受拉钢筋在屈服状态时，混凝土受到压力的区域能够与房梁在最终受到损坏时产生的极限压应力保持差距，因为房梁的最终破坏情况都是以受压区域混凝土所能承受的极限压力以及混凝土的碎裂程度为标准的。另外，在进行抗震设计的时候，可以规定箍筋的使用办法。对建筑物进行箍筋有三个好处:首先，可以有效抗剪;其次可以对箍筋的最小直径进行规范，保证在箍筋状态下，纵向的筋就不会因为受力过早出现不稳的情况发生;最后，可以使用箍筋的办法对受到压力的混凝土进行束缚，提高混凝土的抗压能力。同时，在进行建造的时候，必须要保障房梁使用的钢筋是符合标准的合格钢筋。受压钢筋能够有效分担产生的剪力作用，有效降低受压区域的高度值，并且在地震来临时，下梁区域会出现整箱弯曲，下部钢筋就会受到压力。