現(xiàn)澆混凝土框架結構抗震性能研究

李振華

【摘 要】本文以現(xiàn)澆混凝土框架結構抗震性能為研究對象，針對相關問題進行了探討。文章首先闡述了現(xiàn)澆混凝土框架結構抗震問題的由來，然后總結了在實際施工過程中應注意的問題，最后分析了鋼筋混凝土框架結構震害特點。

【關鍵詞】現(xiàn)澆混凝土；框架結構；抗震性能

1.現(xiàn)澆混凝土框架結構抗震問題概述

鋼筋混凝土框架結構是多高層建筑廣泛采用的一種結構型式，他具有傳力明確、結構整體性好、抗震能力較強、工程造價較低、結構用鋼量較省等優(yōu)點；由于不設承重墻，所以建筑平面布置靈活，可以形成較大開間，適用于各類公用建筑和民用住宅。按照施工工藝的不同，框架結構可以分為裝配式、裝配整體式和全現(xiàn)澆式?，F(xiàn)澆結構因為比裝配結構具有更好的抗震性能，同時施工比較簡便，在框架結構中具有更廣泛的應用。

在一般情況下，鋼筋混凝土結構都要求整體澆筑，但由于施工組織（如工人換班，待料等）和施工工藝（如安裝上部鋼筋、模板，限制支撐結構上的荷載等）上的原因，或者意外情況的發(fā)生（如停電，設備損壞等），往往無法實現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑。當澆筑中的時間間隔超過混凝土的初凝時間時，就會在前后澆筑的混凝土接槎處形成施工縫。施工縫是現(xiàn)澆結構中不可避免的，他是保證結構構件質量、保證結構安全和整體性的重要因素，處理不好，極易成為結構上的薄弱部位，對結構抗震極為不利。

我國規(guī)范規(guī)定，鋼筋混凝土框架柱應在梁底標高以下20～30mm處或在梁、板面標高處留設水平施工縫，這樣設置主要是考慮到施工的方便。然而，這些部位正是柱受彎矩和剪力最大處，施工縫設在這些部位是否會對結構的整體性產生影響一直存在爭議。為保證框架結構能以較低的設防標準確定的截面承載力，在強烈地震中有較大的彈塑性變形能力和耗能能力，應當避免梁、柱、節(jié)點的剪切破壞，滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點弱構件”的抗震設計要求。對于經受側移的框架，要避免形成“柱側移破壞機構”，因此要求塑性鉸在梁端而不是柱端形成，這樣可以使結構受非線性影響的部分最小，同時保持承受豎向荷載的能力?？紤]到框架柱的水平施工縫恰好留設在鄰近節(jié)點的柱端，而梁柱節(jié)點處，受力又比較復雜，加之鋼筋比較密集，縱橫向鋼筋都交叉于此，因此各國規(guī)范對施工縫的設置和處理都有比較詳細的規(guī)定。尤其當梁、柱等結構構件的混凝土強度等級不同的時候，施工縫的處理要求更為嚴格。

2.在實際施工過程中應注意的問題

工程實體的質量是在施工過程中形成的。實際施工過程中建筑結構的施工質量受各種因素的影響多、變化復雜、質量控制的任務和難度大。雖然我國規(guī)范已對現(xiàn)澆混凝土框架結構施工縫的留設位置和處理方法做了較為詳細的規(guī)定，但仍無法滿足實際施工的需要。對于某些問題還存在著一些不同意見。

2.1施工縫的留設位置

2.1.1不應對施工縫的留設做過多限制

認為施工縫具有客觀性和任意性。隨著建筑物功能及美觀需要，“高、大、新”建筑物越來越多，由于混凝土澆筑、模板支設、施工操作等問題，使混凝土會分成若干段進行施工，只要對鋼筋混凝土構件的內力和抗?jié)B問題有比較正確的認識，施工縫處理方法合理、科學，就不應當對施工縫設置做過多的限制[1]。施工縫的問題，主要是應該對施工縫的處理方法需要認真研究，謹慎從事[2]。

2.1.2嚴格控制施工縫留設位置的正確

隨著構件類型和受力狀況的不同（彎矩或剪力等），混凝土施工縫的留設位置和處理方法也不同?，F(xiàn)澆混凝土施工縫是保證結構構件質量、保證結構整體性和安全性的重要因素之一。施工縫處理不好，極易成為結構的薄弱部位，對結構抗剪，特別是抗震和防滲漏極為不利。因此認為施工縫不能隨意設置[3]，其位置必須在混凝土澆筑之前確定，嚴格控制施工縫留設位置的正確[4]。

2.2對施工縫危害性的兩種看法

一種看法認為，由于施工縫的存在，使混凝土有一道天然的縫隙，從而影響混凝土的抗拉和抗剪強度[5]，與一次性澆筑混凝土相比較而言，施工縫必然會削弱結構的接體性能。另一種看法認為，只要按照規(guī)范要求設置和處理施工縫，并認真施工，施工縫的存在就不會對結構承載能力產生不利影響，不會影響工程質量。

2.3混凝土抗壓強度未達到1.2MPa

《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定：在施工縫處繼續(xù)澆筑混凝土時，已澆筑的混凝土，其抗壓強度不應小于1.2 MPa。但是，由于在工程施工現(xiàn)場缺少可靠的檢測手段和保證滿足這一條件的技術措施。實際上施工縫處的混凝土還未達到1.2MPa，就又繼續(xù)澆筑了。對這一問題，施工中普遍存在著重視不夠的現(xiàn)象，常常被忽略[6]?；炷脸跄?，過早在上面或附近澆筑新混凝土，會導致初凝混凝土內部結構的破壞，影響混凝土與鋼筋的粘結握裹，嚴重影響施工縫的質量。

3.鋼筋混凝土框架結構震害特點

在歷次大地震中，鋼筋混凝土房屋的震害都要比砌體房屋輕得多。但是未經設防的鋼筋混凝土框架建筑也存在著很多薄弱環(huán)節(jié)，在較高裂度地震作用下，這類建筑也產生了中等和嚴重破壞，甚至倒塌的情況[7]。

鋼筋混凝土框架結構的的震害如下：震害多發(fā)生在柱端，梁端、梁深的震害較少、較輕，節(jié)點的震害較少；就框架柱所在的位置而言，邊柱的破壞程度比中柱重；邊柱之中，又以角柱的破壞最重；就一根柱子而言，柱上端的震害往往重于下端，尤其帶有磚填充墻的框架，樓層柱的上端往往發(fā)生比較嚴重的破壞。

3.1柱頂

常見的震害現(xiàn)象有兩種：柱頂周圍有水平施工縫，有時柱四角混凝土壓裂，局部崩落，鋼筋外露彎曲；柱頂有斜裂縫或交叉裂縫，重者混凝土壓碎崩落，柱頭順斜裂縫下滑錯動，鋼筋順斜裂縫方向彎曲，嚴重者混凝土全部崩落，上部梁板下塌，柱內縱向鋼筋壓彎成燈籠形。

3.2柱底

常見的震害現(xiàn)象是在離地面100～400mm處柱有周圍水平裂縫，有部分柱在離地面0.8—1.2m處有周圍水平裂縫，在柱四角有混凝土壓碎。

3.3柱身

有的出現(xiàn)嚴重的X裂縫和斜裂縫（短柱），柱主筋壓彎，箍筋有頸縮和拉斷。

3.4施工縫

施工縫處常有一圈水平裂縫，下截面部分混凝土剝落，露出較為平滑的柱橫截面。

【參考文獻】

[1]吳留恩.鋼筋混凝士施工縫的特性與處理.電力建設，1994，15（7）：57-60.

[2]張玉堂.混凝土結構工程施工監(jiān)理需要注意的兩個問題.建設監(jiān)理，1999（5）：20-21.

[3]吳留恩.鋼筋混凝士施工縫的特性與處理.電力建設，1994.

[4]張玉堂.混凝土結構工程施工監(jiān)理需要注意的兩個問題.建設監(jiān)理，1999：20-21.

[5]林文.混凝土施工縫的質量控制與監(jiān)督.福建建設科技，1998.

[6]叢志勇.混凝土施工縫的質量控制，工程質量管理與監(jiān)測，2011.

[7]何子健.現(xiàn)澆混凝土結構施工縫的設置與做法.石油工程建設，2010.