鋼筋混凝土框架結構房屋的抗震設計

熊康棟 田少義 徐佳

摘 要：地震是無法避免的，也是無法預測的，這就要求我們在房屋的建設中注意抗震性能的設計，減少地震帶來的危害和損失。近些年的汶川地震、玉樹地震，乃至近期的九寨溝地震都展現了地震的巨大危害性，人們也越來越認識到房屋安全性能的重要性。通過對地震災害的研究，相關專家總結了鋼筋混凝土框架結構房屋的抗震設計的對策和措施。

關鍵詞：抗震性能；抗震設計；對策；措施

鋼筋混凝土框架結構房屋是我國工業與民用建筑較常見的結構形式，其特點是建筑平面布置靈活，使用空間較大，具有較好的延性。但其整體側向剛度較小，在強烈的地震作用下側向變形較大，易造成部分框架柱失穩破壞，由于贅余度較少，容易形成連續倒塌機制，從而導致結構整體傾覆倒塌。同時非結構構件破壞比較嚴重，不僅地震中危及人身安全和造成較大的財產損失，而且震后加固修復的費用很高。本文根據鋼筋混泥土框架結構房屋的破壞情況進行具體的研究，進行了比較科學的抗震設計，提出了具有建設性的對策。

1 地震災害給建筑物帶來的破壞

1.1鋼筋混泥土框架結構在地震中的破壞

在地震中鋼筋混泥土結構將在不同的程度上遭到破壞：部分的框架梁會出現裂縫，根據地震強度的大小，框架梁的受損裂縫大小也有所不同；部分的框架柱在地震中也會產生一定的裂紋，根據地震的強度不同，裂紋的大小也有所不同；鋼筋混泥土框架結構梁、柱節點處附近也容易產生裂紋。

1.2.墻體在地震中受到的破壞

一般填充墻體的粉刷層容易掉落，這樣的損壞是比較輕微的損壞，地震強度比較強的時候，墻體里的砌塊都有可能開裂，這樣對于房屋的破壞力度就比較大。還有在立面上凸出來的建筑物比較容易遭到破壞，在原有的房屋墻體上，有建造了一個圍墻，又叫女兒墻，在地震的時候，相連接的地方容易產生裂紋，而且地震造成房屋的錯動，會加重其結構的破壞力度。

1.3.地震中裂縫產生的原因

地震過后房屋最容易出現的就是一道道的裂紋，一方面在新舊房屋建筑之間未設置抗震裂縫，一旦發生地震，這里最容易出現裂紋；還有就是在兩個房屋建筑之間沒有留下足夠的抗震裂縫，當地震的強度過大時，就會損壞建筑；還有我們在施工的過程中可能會把一些雜物，不小心或者不注意就把異物掉進抗震裂縫中，抗震裂縫就會失去它應該有的功能，當發生地震時也起不到保護建筑物的作用。

2 地震后對于鋼筋混泥土框架結構的加固方法

對于地震后鋼筋混泥土框架結構有以下的幾種加固方法：對于被破壞的鋼筋混泥土梁，可以在梁的外部包上一層砂漿和鋼筋混合板進行加固；在加固施工進行之前，把結構上出現的裂縫進行填充密封；對于混泥土梁的結構出現了裂縫，和第一種類似，在梁的外部包上一層復合砂漿和鋼筋網進行加固，主要是提高梁的承載能力和力學性能。

3 鋼筋混凝土框架結構房屋的抗震設計

3.1.工程場地選址的合理性

選擇建筑場地時，應進行詳細勘察.搞清地形、地質情況，對抗震有利、不利和危險地段做出綜合評價。挑選對建筑抗震有利的地段，盡可能避開對建筑抗震不利的地段.任何情況下均不得在抗震危險地段上建造可能引起人員傷亡或較大經濟損失的建筑物。

3.2.保證結構具有足夠的側向剛度

根據國內外的建筑地震震害經驗表明，采用剛性結構方案的高層建筑，不僅主體結構破壞輕，而且由于地震時結構變形小。隔墻、維護墻等非結構構件受到保護，破壞也較輕。所以層數較多的高層建筑不宜采用剛度較小的框架體系，放框架結構一般在15層以下。根據上述原因各國的抗震設計規范都對結構的抗側剛度提出了明確要求，我國《建筑抗震設計規范》也規定了各類結構多遇地震和罕遇地震下的變形限制要求。

3.3設置多道抗震防線

多高層框架結構中應設置多道抗震防線。如設置少量鋼筋混凝土剪力墻、斜支撐或柱子兩側加翼墻，作為第一道防線，首先承擔地震力，吸收地震能量，防止柱子破壞導致整體結構倒塌。在第一道防線的抗側力構件破壞后，后備的第二道乃至第三道防線的抗側力構件立即接替，抵擋住后續的地震沖擊，從而保證建筑物的最低限度安全，避免倒塌。因此，設置合理的多道防線是提高建筑抗震能力、減輕地震破壞的必要手段。

3.4.結構的強度和剛度均勻

在進行鋼筋混泥土框架結構的抗震設計時，應該保證多層建筑的樓層與樓層之間的強度和剛度要保持均勻。假如有的樓層比較薄弱，一旦發生地震災害，這里將變成主要破壞的環節，由于建筑結構是一個整體性比較強的建筑，一旦有一層出現了破壞，一整棟樓都有可能遭到破壞。所以一旦出現有薄弱的環節，就要想辦法進行加固。最根本的還是，在設計過程中就要追求結構強度和剛度的均勻，使得抗震設計做到最好。

3.5.合理的構件設計

在進行構件設計時應遵循強柱弱梁；強剪弱彎；強壓弱拉；強節弱桿的原則。框架結構體系的建筑遭遇地震時，其抗側力體系中的構件損壞過程應該是：梁、柱或斜撐桿件的屈服先于框架節點；梁的屈服又先于柱的屈服；梁和柱的彎曲屈服在前，剪切屈服在后；桿件截面產生塑性鉸的過程是受拉屈服在前，受壓破壞在后。保證構件發生變形時具有較好的延性，而不是混凝土被壓碎的脆性破壞。

4 結語

本文通過地震災害后對鋼筋混泥土框架結構房屋破壞情況的分析研究，對建筑物的破壞進行等級的劃分，提出一些對結構的加固方案，總結了鋼筋混凝土框架結構房屋的抗震設計。我們可以通過對框架結構的合理設計，使之具有良好的抗震性能.充分發揮框架結構建筑平面布置靈活的優點。

參考文獻

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作者簡介：

熊康棟，男，1993.06，碩士在讀，鋼結構優化設計，無課題支持，河北建筑工程學院，河北，張家口。