混凝土框架结构抗震设计探析

温文婕

（江门市江海规划建筑设计院有限公司广东江门　529000）

混凝土框架结构抗震设计探析

温文婕

（江门市江海规划建筑设计院有限公司广东江门529000）

混凝土是建筑工程中必不或缺的组成部分，其中在混凝土的框架结构中抗震设计是极其重要的组成部分，一般而言，要想上实现混凝土框架结构的抗震要求，需要采取相应的构造措施，并且在混凝土框架结构抗震设计中，需要以布置抗震方案作为主要前提，从根本上设计出切实可行的框架结构，积极落实混凝土抗震设计要求，尽可能的减少地震对建筑物所造成的危害。此外，在混凝土框架结构抗震设计中，还需要设置相应的抗震机制，最终实现混凝土框架结构抗震总体目标。笔者结合多年工作经验，对混凝土框架架构抗震设计进行探究，旨在促进抗震设计的合理性与科学性。

混凝土；框架结构；抗震设计

混凝土框架结构是当前工业与民用建筑中最为常见的建筑结构，近几年，在我国社会经济的快速发展中，越来越多的综合建筑成为建筑体系中的组成部分，并且其在工业建筑中的应用比例得到提高[1]。一般而言，该类建筑在进行结构设计的时候不仅要遵循设计的基本要求，并且还要遵循质量与刚度中心的重合性。比如，在进行结构设计的时候，如果质量中心与刚度中心不重合，那么在发生地震的时候会产生比较大的扭转效应，因此，要重视混凝土框架结构中的抗震设计，从根本上提升建筑物的抗震性能。

1　混凝土框架结构建筑设计的布置原则

通常情况下，抗震设计是保证建筑物安全的关键，在建筑设计中需要满足抗震设计的要求，积极对其设计方案进行布置。一般而言，抗震设计中建筑抗侧力结构的平面布置图需要遵循平面与立面的规则性，使其在对称的过程中形成比较适宜的整体性原则，从而对抗震的布局起到极其重要的作用[2]。此外，根据对震害的研究可以得知，如果建筑结构在形式上比较简单，那么在地震的作用下不会起到破坏作用。建筑布置作为抗震设计的关键内容，其规则主要包括了对建筑平面、立面尺寸的布置，对抗侧力构建的布置，对结构侧向刚度的控制。在整个设计的过程中，需要建筑专业与结构专业相互配合，只有如此，才能设计中切实可行的布局。其中，在混凝土框架结构的抗震设计中，需要遵循的原则包括以下几点：

（1）平面要保持简单性、规则性、对称性，尽可能的减少偏心。

（2）要保证刚度与质量中心得到重合性发展，并且要对其不良因素进行考虑分析。

（3）对于质量比较大的设备在进行布置设计的时候要选择处于刚度比较接近的地位。

（4）在抗震设计中尽可能的减少不切实际的结构，比如说悬挑结构。

（5）在抗震设计中要设置多道抗震防线[3]。

2　地震对混凝土框架结构建筑物的破坏分析

众所周知，混凝土抗震结构的承重体系是由柱、梁以及板三种成分所组成的，这种结构不仅能够减少施工周期，并且结构类型比较简单，在使用功能也是相对而言比较灵活，是当前最为实用的一种结构体系。

地震作为破坏性最强的自然灾害，会导致混凝土结构的承载力发生变形，导致整体结构产生破坏。其中框架的梁与柱的破坏主要体现在节点指出的破坏之中，柱顶的破坏主要在于柱角。通常情况下混凝土框架结构的填充墙在遇到地震的时候破坏是非常大，7级地震会导致裂缝，9级地震会导致倒塌，其主要破坏的运用是由于在地震的作用下，框架的层间位移比较大，在往复水平地震的影响下，会产生倒塌与裂缝现象。

3　混凝土框架结构中抗震的主要设设目标

现如今，国内外在抗震预防的目标中均要求建筑物在居住使用期间需要对不同频率的地震产生不同的抵抗能力，要真正做到小震震不坏，中震可维修，大震震不倒的基本现象。因此，笔者在结合我国《建筑抗震设计规范》中对抗震设防提出以下目标：

（1）在遭遇设防烈度比较大的地震后，建筑物一般不会产生损坏，或者受到轻微损坏后经维修可继续使用。

（2）在遭遇设防烈度比较强的地震后，建筑物会产生一定程度的损坏，但是不会对人民的生命财产安全造成危害，经维修后可继续使用。

（3）在遭遇设防烈度非常大的地震之后，建筑物不会出现倒塌现象，不会对人民的生命财产安全造成影响[4]。

根据对以上三种抗震设计规范要求，可以得知建筑物在整个使用期间需要对不同频率、不同强度的地震产生不同的防御能力。

4　混凝土框架结构抗震设计的要求

（1）要尽可能的选择对地震有利的场地，在严格按照工程需要的基础上，及时掌握地震发生的基本情况，对工程地震的相关资料进行分析与研究，并积极对其做出相应的综合评价。

（2）要尽可能的选择对抗震有利的结构布置方案，其结构的主要抗侧力构建需要均匀，并且保证结构的质量中心与刚度中心得到完全重合，从根本上避免在发生地震之后对混凝土框架结构产生扭转。

（3）要积极处理好非承重结构构建与房屋结构的关系。一般情况下，在混凝土的框架结构之中，要严格按照烈度、房屋的高度、建筑物的体型对建筑物的综合利用因素进行分析与确定，从本质上选择合适的轻体材料。

（4）要积极选择良好的材料，并根据施工质量材料的轻度等级，制定出符合抗震规范要求的基本设计[5]。

5　混凝土框架结构的基本抗震设计分析

根据对各个地区地震灾害的资料进行分析，笔者认为减轻震害的主要手段便是选择对抗震有利的场地，设计适宜的抗震结构。因此，经过对资料理论的整合，笔者认为混凝土框架机构的基本抗震设计主要方法包括以下几种：

（1）一般而言，混凝土框架的塑性屈服比较多，并且能够非常早的发生在梁端的低柱，因此，在抗震设计中需要采用“强柱弱梁“的基本原则。

（2）对于节点处梁在达到弯曲状态的时候需要节点保持具有非常好的强度以及变形能力。

（3）在建筑物的梁柱构建发生破坏之前，需要避免各种脆性破坏，比如像比较常见的剪压破坏、剪拉破坏等[6]。

（4）对建筑物中的非结构构件进行重视，避免在地震中发生损坏。

（5）要积极增设抗震防线，无论在构件还是连接的强度上，都要从根本上保证其节点连接的适应性。

（6）要对非弹性部位进行合理的控制。

（7）楼体作为建筑结构抗震中的不利区域，在发生强震之后，楼体结构需要起到支撑作用，但是连接部位容易发生破坏。因此，建筑设计中楼体的结构需要与建筑物的主体结构有所分析，并且楼体的休息板需要采用柱子进行承接。

（8）建筑结构中主要的支撑柱不要采用比较常用的梁支承。

6　结语

综上所述，对于混凝土框架结构的抗震设计中需要设置的更加规范、合理，要采取切实可行的构造措施，从根本上提高混凝土框架结构延性，避免结构出现倒塌现象。此外，在抗震设计中，需要满足设计的布置要求，并对抗震设计的概念有所认识，对抗震理论有所关注，对框架结构的构造进行设计，从根本上保证其安全性与可靠性。

[1]张谷琼.混凝土框架结构抗震设计探析[J].科技创新与应用，2012，09：183.

[2]简斌，翁健，金云飞.直接基于位移的预应力混凝土框架结构抗震设计方法[J].工程力学，2010，07：205～211+225.

[3]杨仕升，郝效强，秦荣.钢筋混凝土框架结构抗震能力评估研究[J].地震工程与工程振动，2005，05：82～86.

[4]种迅，吴涛.预应力混凝土框架结构的抗震设计方法研究[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2008，12：1997～2000.

[5]史庆轩，门进杰，杨坤，杨君.钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计指标[J].四川建筑科学研究，2007，S1：78～81.

[6]梁忠.预应力混凝土框架结构抗震设计探讨[J].建材与装饰（中旬刊），2007，10：46～47.

TU375.4

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2015-3-18