钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计

熊康栋 田少义 徐佳

摘 要：地震是无法避免的，也是无法预测的，这就要求我们在房屋的建设中注意抗震性能的设计，减少地震带来的危害和损失。近些年的汶川地震、玉树地震，乃至近期的九寨沟地震都展现了地震的巨大危害性，人们也越来越认识到房屋安全性能的重要性。通过对地震灾害的研究，相关专家总结了钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计的对策和措施。

关键词：抗震性能；抗震设计；对策；措施

钢筋混凝土框架结构房屋是我国工业与民用建筑较常见的结构形式，其特点是建筑平面布置灵活，使用空间较大，具有较好的延性。但其整体侧向刚度较小，在强烈的地震作用下侧向变形较大，易造成部分框架柱失稳破坏，由于赘余度较少，容易形成连续倒塌机制，从而导致结构整体倾覆倒塌。同时非结构构件破坏比较严重，不仅地震中危及人身安全和造成较大的财产损失，而且震后加固修复的费用很高。本文根据钢筋混泥土框架结构房屋的破坏情况进行具体的研究，进行了比较科学的抗震设计，提出了具有建设性的对策。

1 地震灾害给建筑物带来的破坏

1.1钢筋混泥土框架结构在地震中的破坏

在地震中钢筋混泥土结构将在不同的程度上遭到破坏：部分的框架梁会出现裂缝，根据地震强度的大小，框架梁的受损裂缝大小也有所不同；部分的框架柱在地震中也会产生一定的裂纹，根据地震的强度不同，裂纹的大小也有所不同；钢筋混泥土框架结构梁、柱节点处附近也容易产生裂纹。

1.2.墙体在地震中受到的破坏

一般填充墙体的粉刷层容易掉落，这样的损坏是比较轻微的损坏，地震强度比较强的时候，墙体里的砌块都有可能开裂，这样对于房屋的破坏力度就比较大。还有在立面上凸出来的建筑物比较容易遭到破坏，在原有的房屋墙体上，有建造了一个围墙，又叫女儿墙，在地震的时候，相连接的地方容易产生裂纹，而且地震造成房屋的错动，会加重其结构的破坏力度。

1.3.地震中裂缝产生的原因

地震过后房屋最容易出现的就是一道道的裂纹，一方面在新旧房屋建筑之間未设置抗震裂缝，一旦发生地震，这里最容易出现裂纹；还有就是在两个房屋建筑之间没有留下足够的抗震裂缝，当地震的强度过大时，就会损坏建筑；还有我们在施工的过程中可能会把一些杂物，不小心或者不注意就把异物掉进抗震裂缝中，抗震裂缝就会失去它应该有的功能，当发生地震时也起不到保护建筑物的作用。

2 地震后对于钢筋混泥土框架结构的加固方法

对于地震后钢筋混泥土框架结构有以下的几种加固方法：对于被破坏的钢筋混泥土梁，可以在梁的外部包上一层砂浆和钢筋混合板进行加固；在加固施工进行之前，把结构上出现的裂缝进行填充密封；对于混泥土梁的结构出现了裂缝，和第一种类似，在梁的外部包上一层复合砂浆和钢筋网进行加固，主要是提高梁的承载能力和力学性能。

3 钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计

3.1.工程场地选址的合理性

选择建筑场地时，应进行详细勘察.搞清地形、地质情况，对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。挑选对建筑抗震有利的地段，尽可能避开对建筑抗震不利的地段.任何情况下均不得在抗震危险地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。

3.2.保证结构具有足够的侧向刚度

根据国内外的建筑地震震害经验表明，采用刚性结构方案的高层建筑，不仅主体结构破坏轻，而且由于地震时结构变形小。隔墙、维护墙等非结构构件受到保护，破坏也较轻。所以层数较多的高层建筑不宜采用刚度较小的框架体系，放框架结构一般在15层以下。根据上述原因各国的抗震设计规范都对结构的抗侧刚度提出了明确要求，我国《建筑抗震设计规范》也规定了各类结构多遇地震和罕遇地震下的变形限制要求。

3.3设置多道抗震防线

多高层框架结构中应设置多道抗震防线。如设置少量钢筋混凝土剪力墙、斜支撑或柱子两侧加翼墙，作为第一道防线，首先承担地震力，吸收地震能量，防止柱子破坏导致整体结构倒塌。在第一道防线的抗侧力构件破坏后，后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替，抵挡住后续的地震冲击，从而保证建筑物的最低限度安全，避免倒塌。因此，设置合理的多道防线是提高建筑抗震能力、减轻地震破坏的必要手段。

3.4.结构的强度和刚度均匀

在进行钢筋混泥土框架结构的抗震设计时，应该保证多层建筑的楼层与楼层之间的强度和刚度要保持均匀。假如有的楼层比较薄弱，一旦发生地震灾害，这里将变成主要破坏的环节，由于建筑结构是一个整体性比较强的建筑，一旦有一层出现了破坏，一整栋楼都有可能遭到破坏。所以一旦出现有薄弱的环节，就要想办法进行加固。最根本的还是，在设计过程中就要追求结构强度和刚度的均匀，使得抗震设计做到最好。

3.5.合理的构件设计

在进行构件设计时应遵循强柱弱梁；强剪弱弯；强压弱拉；强节弱杆的原则。框架结构体系的建筑遭遇地震时，其抗侧力体系中的构件损坏过程应该是：梁、柱或斜撑杆件的屈服先于框架节点；梁的屈服又先于柱的屈服；梁和柱的弯曲屈服在前，剪切屈服在后；杆件截面产生塑性铰的过程是受拉屈服在前，受压破坏在后。保证构件发生变形时具有较好的延性，而不是混凝土被压碎的脆性破坏。

4 结语

本文通过地震灾害后对钢筋混泥土框架结构房屋破坏情况的分析研究，对建筑物的破坏进行等级的划分，提出一些对结构的加固方案，总结了钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计。我们可以通过对框架结构的合理设计，使之具有良好的抗震性能.充分发挥框架结构建筑平面布置灵活的优点。

参考文献

[1] 黄世敏.建筑震害与设计对策[M].北京：中国计划出版社，2009.

[2] 陈炎浩.论钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计[J].广东科技，2007（4）：96-97.

[3] 王伍生.钢筋混凝土框架结构房屋震害分析、加固及抗震措施研究[J].中外建筑，2009（7）：160-162.

作者简介：

熊康栋，男，1993.06，硕士在读，钢结构优化设计，无课题支持，河北建筑工程学院，河北，张家口。