混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)探析

【摘要】混凝土框架結(jié)構(gòu)作為一種優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想，在當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中廣泛地被加以應(yīng)用。而對于建筑物而言，對其抗震性能有著很嚴(yán)格的要求。因此，對混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的研究是廣大建筑設(shè)計(jì)工作者探討的熱點(diǎn)問題。本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就這一問題作以下探討與分析，以期為同行提供有益借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】混凝土；框架結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)

伴隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)也出現(xiàn)了一定的變化。地震災(zāi)害的發(fā)生幾率逐漸增加，這嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展速度。因此，為了能夠有效的提高建筑物的質(zhì)量，則需要加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的水平，采用科學(xué)合理的抗震設(shè)計(jì)方法來提高混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，降低地震對其的破壞性，確保建筑物具有較好的安全性和穩(wěn)定性，保證人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全。

1、混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)及要求

1.1 抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)

我國《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中抗震設(shè)防目標(biāo)如下：

（1）在遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。（2）在遭受本地區(qū)規(guī)定的設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，建筑物可能有一定損壞但不致危及人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全，經(jīng)修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。（3）在遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及人民生命和生產(chǎn)設(shè)備安全的嚴(yán)重破壞?；谏鲜隹拐鹪O(shè)防目標(biāo)，建筑物在使用期間對不同頻率和強(qiáng)度的地震應(yīng)具有不同的抵抗能力。

1.2混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求

（1）要盡可能的選擇對地震有利的場地，在嚴(yán)格按照工程需要的基礎(chǔ)上，及時(shí)掌握地震發(fā)生的基本情況，對工程地震的相關(guān)資料進(jìn)行分析與研究，并積極對其做出相應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)。（2）要盡可能的選擇對抗震有利的結(jié)構(gòu)布置方案，其結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)建需要均勻，并且保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與剛度中心得到完全重合，從根本上避免在發(fā)生地震之后對混凝土框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。（3）要積極處理好非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)建與房屋結(jié)構(gòu)的關(guān)系。一般情況下，在混凝土的框架結(jié)構(gòu)之中，要嚴(yán)格按照烈度、房屋的高度、建筑物的體型對建筑物的綜合利用因素進(jìn)行分析與確定，從本質(zhì)上選擇合適的輕體材料。（4）要積極選擇良好的材料，并根據(jù)施工質(zhì)量材料的輕度等級(jí)，制定出符合抗震規(guī)范要求的基本設(shè)計(jì)。

2、混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)建筑主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)

建筑工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是否設(shè)計(jì)的科學(xué)，會(huì)跟建筑的質(zhì)量息息相關(guān)。使用底框結(jié)構(gòu)不僅實(shí)用性強(qiáng)，并且具有較好的經(jīng)濟(jì)性，其相對于其他結(jié)構(gòu)而言造價(jià)要更低并且在適應(yīng)性上更為廣泛，能夠適用于較為廣泛的區(qū)域。但是在適用底框結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)如果處理不好很容易導(dǎo)致剛度的分布出現(xiàn)問題，一些工程在施工時(shí)因?yàn)閯偠鹊牟痪鶆驅(qū)е铝斯こ躺现叵螺p，從而導(dǎo)致了建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生了變形，一些嚴(yán)重的區(qū)域甚至發(fā)生了開裂，嚴(yán)重影響了工程施工質(zhì)量。因此底框結(jié)構(gòu)施工在應(yīng)用時(shí)應(yīng)當(dāng)注意剛度的分布，設(shè)計(jì)時(shí)一定要做好相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)，確保建筑整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2.2 增加抗震防線

高層建筑在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行相關(guān)的延展設(shè)計(jì)，因?yàn)楦邔咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)比較特殊，因此在設(shè)計(jì)時(shí)建筑的抗震結(jié)構(gòu)由多個(gè)體系構(gòu)成，通過不同體系之間的協(xié)調(diào)工作來實(shí)現(xiàn)彼此之間的協(xié)調(diào)。一般而言，在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)設(shè)置多道抗震防線，之所以這樣設(shè)置是為了應(yīng)對余震的破壞。眾所周知在發(fā)生地震以后會(huì)發(fā)生余震，如果僅僅設(shè)置單一的抗震防線，一旦發(fā)生地震時(shí)第一道防線被破壞就會(huì)導(dǎo)致建筑無力應(yīng)對余震，使得建筑的主體被破壞，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡，因此設(shè)置多道抗震防線就顯得極為有必要。設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)防體系，并確保同一平面內(nèi)的主要構(gòu)件屈服，剩余抗側(cè)力部件處于彈性過程階段，提高主體結(jié)構(gòu)的有效屈服持續(xù)時(shí)間，保證主體結(jié)構(gòu)具有加強(qiáng)的延性和抗側(cè)移能力。

2.3 抗震加固設(shè)計(jì)

2.3.1 選用螺旋復(fù)合箍筋

框架柱的抗剪能力應(yīng)該跟強(qiáng)剪弱彎與剪壓比相符合，柱子端部的抗彎能力必須滿足強(qiáng)柱弱梁限值的標(biāo)準(zhǔn)，而短柱在強(qiáng)柱弱梁與強(qiáng)剪弱彎時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致剪切性破壞，螺旋復(fù)合箍筋的突出優(yōu)點(diǎn)就是可以有效提高柱子的抗沖剪能力，提高短柱抗震性能。

2.3.2 選用分體柱

在選擇分體柱時(shí)應(yīng)當(dāng)注意不同柱體具有不同的性能，比較典型的是短柱的抗彎曲性能要優(yōu)于其抗剪性能，但是在發(fā)生地震時(shí)，對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的首先是剪切破壞，這樣一來往往會(huì)導(dǎo)致短柱尚未發(fā)揮抗彎能力便直接被破壞了，使得建筑結(jié)構(gòu)受到較大的影響。因此在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的柱體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)對于短柱的抗剪性能進(jìn)行加強(qiáng)，使其具有更加優(yōu)異的抗剪性能，只有這樣才能夠使其能力最大化利用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)將柱子進(jìn)行豎向設(shè)縫，并將柱體劃分為多個(gè)分體柱，分體柱的配筋可在柱肢間布置一定數(shù)量的連接鍵，真正增強(qiáng)構(gòu)件的剛度與抗震性能，常常使用通縫、分隔板和摩擦阻尼器等連接鍵。選用分體柱，雖說不能增強(qiáng)柱子的抗剪性能，但是在降低了抗彎能力時(shí)就提高了柱子的抗變形能力，實(shí)現(xiàn)了短柱向長柱的轉(zhuǎn)變，有效提高了短柱的抗震能力。

2.4 將位移考慮在內(nèi)，降低輸入地震能量

在進(jìn)行建筑的抗震設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)當(dāng)計(jì)算建筑的承載能力，建筑的承載能力計(jì)算準(zhǔn)確與否將會(huì)直接影響到建筑的抗震建筑設(shè)計(jì)，因此一定要重視相關(guān)的計(jì)算，確保所得到的結(jié)果的準(zhǔn)確。在建筑設(shè)計(jì)中，為了最大程度上降低建筑水平方向上發(fā)生的移動(dòng)，因此應(yīng)當(dāng)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)盡量降低建筑自身的重量，這樣就能夠降低建筑的位移，考慮橫向的彎矩以后通過相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，結(jié)合多方面的數(shù)據(jù)來得到相關(guān)的結(jié)果，確保建筑的位移降到最低。

此外在建筑設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑輸入的地震能量，在建筑時(shí)通過預(yù)測地震的能量，模擬計(jì)算，從而得到相應(yīng)的結(jié)果，并通過計(jì)算得到的數(shù)據(jù)來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，最大程度上降低地震的能力輸入，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

綜上，我們要在嚴(yán)格按照建筑抗震規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)，保證建筑物的穩(wěn)定性和可靠性，促進(jìn)我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)向著高水平方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜艷霞.對現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中常見誤區(qū)的分析[J].江蘇建筑，2015（3）：37-39.

[2]劉飛.談建筑工程中的結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究，2014（14）：31-32.