鋼筋混凝土建筑結構抗震設計

■金韓彪 ■浙江中道建筑設計有限公司，浙江 義烏 322000

隨著建筑結構抗震方面的研究不斷發展，建筑結構的抗震設計方案也經歷了一系列的變化發展。在人類社會發展的過程中，地震是一種相當嚴重的自然災害，嚴重危害到人類的生命財產安全，據不完全統計，遭受自然災害侵襲的城市中，半數以上都是受到地震災害的影響。我國人口基數大，建筑結構的抗震能力十分薄弱，近年來，我國川藏地區頻發地震，嚴重威脅了人民生命財產安全，阻礙了經濟的發展。因此，我國必須重視地震帶來的災害，為了有效解決這個問題，最直接的辦法就是為建筑物做好抗震設計，只有這樣，才能夠有效降低地震帶來的災害。

1 地震容易損害的建筑結構具體位置

1.1 結構層間強度明顯薄弱的樓層

從鋼筋混凝土建筑整體設計中來看，如果鋼筋混凝土的結構不夠牢固，就會使結構層間的強度明顯薄弱。當地震來臨的時候，最先遭受破壞的就是這個位置。此層間的彈塑性會急劇變化，使應力集中，最終導致建筑物的倒塌。

1.2 節點處以及柱端的連接處

通常情況下，建筑物的框架結構中，梁如果比柱子要輕，柱子的底部要比頂部機構輕，柱子的旁邊就很容易受到破壞。地震所帶來的破壞往往是在柱子的頂端位置，使其彎曲變形。破壞情況較輕的時候，柱子會傾斜、彎曲折斷;嚴重的時候，會使混凝土壓壞，內部主筋外露，甚至是脫節。

1.3 填充墻的破壞

通常情況下，鋼筋混凝土建筑的填充墻抗變形能力、剛硬度都十分良好，但是在地震災害來臨時候，填充墻是首先遭到破壞的位置。在地震災害等級上升到8級時候，會使填充墻位置受到進一步破壞，墻面裂縫不斷加大，嚴重后果部分甚至會倒塌。填充墻結構一般都是上部分較輕。下部分較重，空心砌體墻受到破壞的程度輕于實心砌體墻，并且砌體墻受破壞程度普遍比磚墻嚴重。

2 鋼筋混凝土建筑結構抗震設計

2.1 混凝土建筑構造上必須保證延性

經歷過一些地震災害的影響之后，鋼筋混凝土建筑想要有效保證其建筑抗震能力，在進行抗震設計的時候就必須保證建筑物在地震環境中有足夠承載能力。由于地震的影響，建筑物結構就會進入塑形階段，非常容易產生變形。針對上述鋼筋混凝土的結構特點，為了能夠更好地進行抗震，處于地震多發帶的鋼筋混凝土建筑結構，一定要按照延性框架結構進行設計。在建筑物設計過程中，必須要首先保證建筑物薄弱區域的承受能力以及強度方面的質量，只有這樣才能夠有效保證整個建筑物的強度。另外，增加建筑結構的延展性也能夠有效提高建筑物的抗變形能力，將地震的破壞性降到最低，有效提高建筑物的抗震能力。

2.2 柱與梁的結構設計

為了能夠有效提高建筑物的抗震水平，在進行抗震設計的時候，可以通過增加房柱承載力，使其能夠更好地承受房梁帶來的壓力。鋼筋混凝土結構的建筑物在經歷過地震之后，房梁的塑性體現地較為明顯，當其遭遇最大非線性位移影響之后，塑性的轉變較大。這時候，就會使柱端的塑性較晚呈現，當其達到最大非線性位移時候，塑性的轉變明顯變小，或者沒有塑性轉變，就能夠保障鋼筋混凝土結構有一個穩定的框架以及足夠強度的塑性消耗功能。

2.3 進行短肢剪刀墻設計

短肢剪刀墻說的是在結構平面中部為剪力墻的薄壁、其余位置都是短肢剪刀墻的一種結構形式，近年來，這種把建筑結構在6級、7級抗震區域的應用較為頻繁。短肢剪刀墻中存在較多剪刀墻結構，在進行設計的時候，必須要符合相應的規范標準，結構的設計必須要保證主要受力方向的抗震強度以及承載能力大致相同，另外，應該控制短肢剪刀墻承受的傾覆力矩占據結構底部的總結構的38%——51%。在進行具體的工程設計時，短肢剪刀墻承受的傾覆力矩占據結構底部的總作用力的比例，可以按照同側力方向短肢剪刀墻的面積與結構平面中所有剪刀墻的截面面積比例進行確定。

2.4 建筑抗震構造的一些具體措施

為了能夠更好的保證鋼筋混凝土建筑物的抗震能力，在進行建筑物的抗震設計時，必須掌握受拉鋼筋自身的恰當配筋率，并且配筋率必須要包含最小配筋率與最大配筋率。最小配筋率能夠有效保證房梁不會因為拉力的作用而出現裂縫或或者是鋼筋斷裂，最大配筋率能夠有效保障受拉鋼筋在屈服狀態時，混凝土受到壓力的區域能夠與房梁在最終受到損壞時產生的極限壓應力保持差距，因為房梁的最終破壞情況都是以受壓區域混凝土所能承受的極限壓力以及混凝土的碎裂程度為標準的。另外，在進行抗震設計的時候，可以規定箍筋的使用辦法。對建筑物進行箍筋有三個好處:首先，可以有效抗剪;其次可以對箍筋的最小直徑進行規范，保證在箍筋狀態下，縱向的筋就不會因為受力過早出現不穩的情況發生;最后，可以使用箍筋的辦法對受到壓力的混凝土進行束縛，提高混凝土的抗壓能力。同時，在進行建造的時候，必須要保障房梁使用的鋼筋是符合標準的合格鋼筋。受壓鋼筋能夠有效分擔產生的剪力作用，有效降低受壓區域的高度值，并且在地震來臨時，下梁區域會出現整箱彎曲，下部鋼筋就會受到壓力。

3 結束語

伴隨著社會經濟不斷進步與發展，鋼筋混凝土建筑抗震設計也將隨著時間的推移發生改變與發展，也將推動我國建筑行業抗震事業不斷發展。

[1]張偉.基于性能的既有鋼筋混凝土建筑結構抗震評估與加固技術分析[J].房地產導刊，2013，(22):53 －53，109.

[2]張麗.基于性能的既有鋼筋混凝土建筑結構抗震評估與加固技術研究[J].城市建筑，2013，(24):63 －63.