混凝土框架结构抗震设计浅探

李朝阳/唐山钢铁国际工程技术股份有限公司

混凝土框架结构抗震设计浅探

李朝阳/唐山钢铁国际工程技术股份有限公司

地震给人们所带来的伤害是十分巨大的，对生产生活带来影响，严重时会威胁生命财产安全。灾后重建更是一项艰难而又必须要进行的事情。近些年来，国内各地区频频发生地震，地震所带来的破坏切切实实的摆在了人们的眼前，得到了人们的重视。混凝土框架结构因为其特殊的性质被广泛的应用于各类建筑之中，不仅能够满足设计以及广大用户的使用要求，还能在抗震方面做出突破。文章从混凝土框架结构以及混凝土本身具有的特性入手，对混凝土框架结构几种型式的抗震情况进行了深入的分析，希望能够为我国建筑行业的抗震设计和发展提供帮助。

钢筋混凝土；框架结构；抗震设计；特殊性能；设计策略

前言

由于地震在我国各地区频频发生，给人们的生命财产安全带来了很大的影响。因此近些年来人们对建筑物框架抗震性能提出了更高的要求。国家对于建筑物抗震情况进行了细致的规范，要求指出，建筑物一定要满足遇到小型地震时不会损坏，面对大型严重的地震时，确保不会坍塌，因此建立地震下完善的抗震模式是必须要做的。

一、混凝土框架结构特性概述

近些年来，混凝土在建筑结构中的使用非常的广泛，同时取得的效果也是十分明显。混凝土本身具有强度高、刚度大的特性，这使得它能够承受动力影响所带来的负荷，这也正是混凝土框架结构在建筑行业得到迅猛发展的原因所在。混凝土框架在受到一个较大的承重时，具有可塑的韧性，从而保证整体结构的完整性，这是其他结构所不能具备的优势。混凝土框架结构在面对超重型建筑物时，也可以很好的展现他的各方面特性，因此钢筋混凝土是一种各方面都非常良好的材质。

二、混凝土框架结构抗震设计策略

（一）正确规划外力传递路径

如何将建筑物所受到的外力成功地传递到建筑物外界是混凝土框架抗震性设计中一个重要的考虑方面。因为这样才可以减少外力所完成的冲击，避免建筑结构发生损坏，影响人民群众的生命以及财产安全。因此正确的规划外力传递路径对于提高混凝土框架抗震性能非常有效，是主要方法之一。需要特别注意的是，在规划外力传递路径时，一定要保证支柱、梁的轴线以及墙三者是处在相同的平面上的，因为这样才能够使整体成为一个双向抗侧力的系统。当遇到地震时，外界所产生的外力就会运用于混凝土框架结构，使其产生塑性屈服性变形，减少对结构的损坏。另外，还需要按照墙体刚度高于梁体刚度的选择对建筑物墙体的承载能力进行提高，从而避免在外力过强时造成墙体剪刀状的破坏，最终在最大限度上提高混凝土框架的抗震能力。

（二）保证混凝土框架结构的承载能力

在建筑抗震能力方面，混凝土框架的承载能力有着非常重要的作用，是其重要组成部分。在对其进行设计的过程中，要依照抗震的强弱来分别对柱、梁、墙等构造进行设计，使其可以达到实际标准，以最大程度提高承载能力。为了达到这一要求，强化混凝土结构的承载力，就要先了解框架柱的知识内容，依据抗震设计原则对柱截面进行挑选，并控制好配筋率和轴压比，对其进行合理的控制不仅可以提升混凝土结构的延性，还有助于建筑整体抗震能力的提升。在建筑受到地震侵害时，框架的延性可以通过变形来对地震所传播的能量进行吸收，从而达到提高抗震的效果。在保证混凝土框架结构承载力的过程中，要遵循以下原则：强剪弱弯原则、强节点弱构件原则以及强柱弱梁原则等。

（三）对建筑平面要进行有规则的布置

在进行建筑平面和立面的设计布置时，应该要想到与抗震理念相结合，要选择恰当科学的设计方案，注重设计的规则性，减少或避免不规则方案的出现。在设计混凝土框架抗震性时，就要规则性的进行建筑平面布置。一般情况下，工作人员都相对比较注重混凝土框架的规则性和对称性，保证其对称性可以增强建筑侧力的抗震性，强化建筑的整体抗震能力。而规则性通常会体现在以下几点内容上：①抗侧力结构的主轴方向的刚度与变形的特性相接近；②侧力结构的受力点较为均匀，遍布整个竖向断面；③保证平面布置的统一性，且轴的抗侧力和刚度要均匀分布；④要确保周边结构和平面的中心互相协调，使建筑主体的抗扭压程度增强，以提升混凝土框架的变形力。

（四）注重抗震的设计理念

建筑的抗震性能是衡量建筑物质量的一个重要指标，《建筑抗震设计规范》规定抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计，满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防三水准要求。小震不坏要求建筑结构在多遇地震作用下满足承载力极限状态和建筑结构的弹性变形不超过规定的限值，能保障人们的生产、生活等各项社会活动的正常进行。中震可修要求建筑结构不会发生不能修复的脆性破坏，具有一定的变形能力，保障人的生命安全和经济损失最小化。大震不倒要求结构具有足够的变形能力，强烈的地震作用时弹塑性变形不超过规定限值即避免倒塌，保障生命的安全。

（五）结构材料性能指标符合要求

钢筋、混凝土是混凝土框架结构中的两种重要材料，钢筋受拉、混凝土受压，只有二者发挥各自的优势才能更好地抵抗各种复杂荷载的作用。抗震设计要求建筑物具有足够的承载力、刚度和稳定性。因此结构材料的性能应符合相应抗震等级的要求，《建筑抗震设计规范》规定框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区，混凝土的等级不应低于C30,构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20。在抗震等级为一、二、三级的框架结构中，当纵向受力钢筋采用普通钢筋时，为了保证当构件某个部位出现塑性铰以后，塑性铰处有足够的转动能力与耗能能力，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；为在抗震设计中实现强柱弱梁，强剪弱弯内力调整提供的必要条件，钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，为使钢筋具有较好的延性钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。

三、结束语

虽然我国在建筑方面已经设立了相关的法律政策，但由于不同的建筑结构设计师对其理解存在差异，且经验也不相同，因此设计师在建筑设计方面也都大不一样。尽管如此，但是追根结底他们设计方案的提出都必须要与混凝土结构设计的稳定性相符，不能随意设计、实施。当然，要想真正达到抗震的作用，就要从建筑的全局出发，运用新型的设计思想，标准的建材以及良好的措施等，来使建筑结构有较强的延展性，以确保地震发生后可以降低对建筑的损害率。此外，在建材选择方面也要选择与建设设计相适应的抗震建材，与混凝土框架结构相融合，以保证建筑的抗震效果。

[1] 臧建, 孟晓雨. 浅谈关于混凝土框架结构抗震设计的几种方法[J]. 门窗, 2016(7):143-143.

[2] 张伦. 浅谈框架结构抗震设计的要点[J]. 河南建材,2016(6):154-155.

[3] 雷超, 宋涵. 高层混凝土结构抗震设计浅谈[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015, 5(33).

[4] 姚玉林. 浅谈对混凝土结构抗震设计的认识[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015(4).

[5] 邓琛来. 浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计[J]. 工业c,2015(62):154-154.