框架結構構件抗震設計的構造措施

田戰飛

身份證號：410526198709198215

框架結構構件抗震設計的構造措施

田戰飛

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建筑的結構體系主要包括了框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構等。在這些結構體系中，框架結構的設計是不利于抗震的、因此，在設計過程中，更應該加強抗震設計這一部分，從而最大程度地保證建筑的抗震能力。建筑抗震的設計要求，是根據各地的不同環境以及建筑物的特性等因素來決定的。在抗震設計時，必須要將各項因素都綜合考慮進去。文章就抗震設防對框架結構的延性和鋼筋要求，進行分析研究。

房屋建筑；框架結構；抗震；設計要點

1　框架結構在地震中的形態

1）箍筋彎鉤長度過短，地震時錨固失效，喪失了對縱筋的支撐和對核心混凝土的約束。底層填充墻很少或沒有，造成剛度太小形成薄弱層破壞，框架結構極少發現整體垮塌的現象。對填充墻的認識不足，如窗下墻使框架長柱變成短柱，發生剪切破壞。

2）結構之間的變形縫間距普遍太小，結構的構造不合理，導致在地震中出現相互碰撞，表面破損嚴重，影響震后的使用。框架填充墻體破壞嚴重其主要原因是梁柱節點箍筋不足甚至沒有，節點抗剪能力差。一種情況是節點區的箍筋綁扎不夠牢靠，振搗混凝土時，箍筋往下滑移至柱頂區域；另一種情況是節點區箍筋綁扎困難，施工時根本就沒有配置箍筋。

2　房屋建筑框架結構抗震設計的措施

1）裝修改造工程，必須嚴格遵守國家有關規定，不得損壞原有建筑結構，要確保結構安全。做好細部構造，使非結構構件成為抗震結構的一部分。在計算分析時，充分考慮非結構構件的質量剛度、強度和變形能力。選用合理的抗震結構，加強結構的主體剛度，以減小主體結構的變形量，防止非結構構件的破壞。設計過程中，應充分考慮非結構構件對主體結構的影響及可能出現的短柱。

2）抗震框架結構設計中，應力求做到在地震作用下的框架呈現梁鉸型延性機構，為減少梁端塑性鉸區發生脆性剪切破壞的可能性，梁的變形能力主要取決于梁端的塑性轉動能力，而塑性轉動能力與截面混凝土受壓區相對高度有關。梁底面和頂面縱向鋼筋的比值同樣對梁的變形能力有較大影響，梁底面的鋼筋可增加負彎矩時的塑性轉動能力，還能防止在地震中梁底出現正彎矩時過早屈服或破壞過重。

框架結構的變形能力與框架的破壞機制密切相關，試驗研究表明，梁先屈服，可使整個框架有較大的內力重分布和能量耗散能力，柱一般在軸向壓力作用下，其延性通常比梁的要小，如果不采取“強柱弱梁”措施，柱端很可能比梁端先出現塑性鉸。因此適當調整柱計算內力并增大配筋，使塑性鉸首先出現在梁端，抗震性能較好。對于一、二、三級框架節點的上下柱端，其組合的彎矩設計值之和∑MSc應按下式調整：

∑Mc=ηc∑Mb

由于抗震規范規定的柱端彎矩增大措施只能適度推遲柱端塑性鉸的出現，而不能避免出現柱端塑性鉸，因此對柱端也應提出“強剪弱彎”要求，避免柱底部在彎曲破壞之前出現剪切破壞。對于一、二、三級框架柱的柱端截面組合的剪力設計值V應按下式調整：

V=ηVc（Mcb+Mct）/Hn，

同時，抗震設防烈度為9度和一級框架還要符合：V=1.2（Mcuab+Mcuat）/Hn，式中，ηVc為柱端剪力增大系數，一、二、三級框架分別取1.4、1.3、1.2。Mcb、Mct、Mcuab、Mcuat分別為柱上下端截面組合時的彎矩設計值和實配的鋼筋按標準值計算的所能承擔的彎矩值。

控制柱的軸壓比：軸壓比越大導致柱的抗壓強度儲備越低，在地震時混凝土容易壓碎而導致柱的破壞，限制柱軸壓比可提高柱的延性。

3　結語

為了避免地震給人類帶來大的巨大災難，克服框架結構的諸多弊端，運用科學有效的手段，確保建筑結構安全，從而實現建筑正常的使用功能。抗震設計要保證建筑小震不破壞，大震不倒塌，達到安全而經濟的目的。

［1］萬杰，何梅，郭華.汶川地震后建筑構造抗震措施之反思［J］.西安建筑科技大學學報（自然科學版），2008，40（5）：631-636.