钢筋混凝土框架结构抗震设计研究

钢筋混凝土框架结构抗震设计研究

王鸿斌 1 李淑婷 2

中国联合工程有限公司 浙江 杭州 310052

摘要：我国建筑业正处于发展的关键阶段，随着国民经济发展水平的提高和地震灾害的严重影响，使建筑结构的安全要求越来越高，建筑抗震设计成为人们普遍关注的重要问题。结构抗震本质是延性，提高结构的延性可以提高结构的抗震性，提高其抗倒塌能力。基于此，本文主要分析了具有抗震性能的钢筋混凝土混合料框架结构设计。

关键词：钢筋混凝土框架结构；抗震能力；延性设计

引言：

根据钢筋混凝土框架结构的实际应用，其抗震性能不仅取决于结构的承载能力，还取决于其变形能力和动力响应能力。简单地说，建筑结构的消耗量越大，吸收地震能量的能力越大，在地震作用下的安全性越好，可以有效避免崩塌事故的发生。因此，在实施钢筋混凝土结构抗震设计时，合理控制结构的延展性是十分重要的，通过有效提高结构和结构的塑性变形，可以保证结构损坏后仍能承受较大的变形，以尽量减少地震造成的损失.

1钢筋混凝土结构

1.1特点 

在当前的发展过程中，钢筋混凝土结构的优势比较明显，它的承载力比较强，在以下几方面都有着较好的功能。第一，在取材方面，钢筋混凝土其材料主要是由石料和沙土组成的，钢筋和水泥占比非常小，所以在取材方面没有什么难度。第二，利用钢筋混凝土在施工过程中能够起到很好的优势。他具有整体式的结构，在灌注方面有很大的帮助，功能性也会大大增强。第三，钢筋混凝土具有较好的抗火性，钢筋通常包裹在混凝土中，也不会受到空气或其他物质的侵蚀，因此在发生火灾时钢筋能够有效地得到保护，不会受到火灾的伤害，进而使得整体建筑结构相对完整。第四，在可模性上，该结构也需要严格按照标准进行设计，有效保障整体建筑施工。

1.2钢筋混凝土结构的作用 

在工程建设上，钢筋混凝土结构的整合也是很有必要的，混凝土在施工上是较为基础的环节，所以保障建筑的整体水准，更需要我们重视混凝土的建设过程，保障他的抗压强度。所以，为了有效地确保整体施工，能严格按照标准来开展就需要加强钢筋混凝土的应用过程，从根本上来使得建筑的抗压能力大大提高，使得整体建筑结构更加符合居民用户的标准。在钢筋混凝土结构的应用方面，由于它所需要的材料比较容易获取，所以人们更加重视混凝土的配比制作过程，有效保证钢筋混凝土结构标准，有效保证结构的安全稳定，也在一定程度上能为工人的施工提供有效建设保障。与此同时，根据上述的钢筋混凝土结构优势来说，他的应用也能够有效提升房屋建筑的整体性能，也可以使得房屋工程建设的发展越来越好，推动我国整体经济的可持续发展，人们的居住安全也能得到保障。

2钢筋混凝土框架结构抗震设计的基本原则

2.1强柱弱梁原则

由于钢筋混凝土结构中的柱子更容易受到破坏，因此一旦发生地震，柱子可能会导致结构不稳定，甚至导致建筑物倒塌和人员死亡。在此基础上，必须遵循钢筋混凝土框架结构抗震原理，提高整个框架内柱的承载力和抗震性能，从而加强钢筋混凝土框架的稳定性，保证施工质量。例如，对软底框架内的墙体结构进行较高的设计，以增加柱的拉力和强度，从而提高整个框架结构的强度和刚度，保证施工质量。

2.2强剪弱弯原则

强剪切弱弯曲原理是指在钢筋混凝土框架结构抗震设计中，钢筋混凝土构件对应于直截面承载力的弯曲能力小于该构件斜截面剪切工作的要求。弯曲剪切破坏是钢筋混凝土框架在地震作用下的常见破坏形式，可明显降低框架结构的强度和刚度，使整个钢筋混凝土框架结构不稳定，导致事故发生，包括切割破坏大得多，影响更广。因此，必须遵循地震作用下钢筋混凝土骨架结构强弯曲弱弯曲的原则，最大限度地减少钢筋混凝土骨架结构的破坏，提高结构的变形能力。通常应根据施工实际，适当降低钢筋混凝土结构的钢筋、钢筋的抗弯强度，提高钢筋夹紧率，提高钢筋混凝土框架结构的抗震性能。

3对我国钢筋混凝土框架结构抗震设计的思路以及其中中存在的问题

3.1我国钢筋混凝土框架结构抗震设计的思路

我国钢筋混凝土骨架结构已发展十多年，设计水平与欧洲一些发达国家处于类似水平。在钢筋混凝土骨架结构抗震设计中还采用了基于设计能力的方法，通过调整和规划结构的拉力，提高结构截面设计的合理性，防止变形等问题，提高了建筑物的抗震性能。在地壳板块作用下，我国是地震发生频率较高的国家，因此在抗震设计中必须严格按照标准要求，提高整体建设水平，为社会经济发展作出贡献。

3.2我国钢筋混凝土框架结构抗震设计方法存在的不足

钢筋混凝土框架的抗震设计要求将结构与其物理性能相结合，进行认真的分析研究，以更好地保证拉伸、抗变形、拉伸，在规定标准范围内保证结构的稳定性。但在目前的结构中，设计人员容易忽视结构和物理性能，导致结构特点与实际要求不一致，降低了框架结构的整体荷载，影响了结构的稳定性。

4钢筋混凝土框架结构抗震设计建议

4.1导致梁端钢筋超配的处理措施

在计算梁端钢筋时，应采用柱侧截面弯矩的计算值.目前位于与梁肋平行的楼板中的钢筋在梁端负弯时必须考虑承载力。需要选择合适的框架梁变形控制裂纹计算公式，适当调整桥底、柱中钢筋的数量，满足梁端面弯曲时安装承重力的钢筋要求后，跨底其余钢筋不需要成柱，可在柱断面外切割。控制柱轴压力不应足够，在柱加固时应适当增加。框架结构“强梁弱梁”是在大推作用下形成的，另一种比较简单的计算“强柱弱梁”的方法是通过小推确定框架梁的内力，而框架柱的内力是通过高抗震性确定的。

4.2强节点弱构件及其他提高延性的措施

“强节点、弱构件”的设计，首先应明确应力剪切机理，按照节点传递机理，加固混凝土框架作为中间层节点，其他节点相似。框架为严重地震区域的高强度，在所有弯曲力矩中，弯曲力矩将占较大比例，一侧梁端力矩为负，另一侧梁的弯曲力矩为正，正如平衡的弯曲力矩将是大的一样。基于此，可以利用混凝土实现梁柱的剪切，使它们成为两部分，这样可以更好的保证传递的力量只是其中的一部分。根据分析可以发现，目前剪切机制主要包含的有以下三种。

第一，桁架。他主要是从纵向来对钢筋混凝土界面进行有效扩散，确保他的剪切应力与连接梁祝的主线相反，这样可以形成拉力和应力，有效保证混凝土的整体受力水准。如果做拉伸引力的强度超过混凝土的最大限制就会出现裂缝等问题，进而导致纵向钢筋的承载力大大降低。

第二，对角斜撑杆。在区域构件上，主要是以梁柱和混凝土为主，它们作为主要剪切力，在一定程度上比上一种机制的应用方向更为广泛，斜压应力效果更强，使得斜向发展变得越来越好。

第三种机制是间接参与节点移位的机制，节点卡箍在“约束机制”下的作用，在中间层节点上进行的试验表明，随着比剪切压力的增加，在地震区混凝土主要受斜压。梁屈服后，混凝土随斜压和横向膨胀的增大，在受力组合过程中，节点的非线性变形增大，断裂逐渐增大，每个屈服节点后，受力达到极限，主要由于斜压下核芯区断裂引起的混凝土斜压下降。总的来说，整个节点区域都是相对比较复杂的，应力状态也各不相同。所以，在利用该机制时，可以有效保障每个节点的性能，尽可能避免结构不会发生脆硬剪切，梁柱的整体性能也会得到保障。

结束语

总而言之，为了更好的保证我国钢筋混凝土结构的整体质量安全，需要重视框架结构的抗震设计环节，有效运用各种材料零件，根据实际情况明确数据信息，使得结构设计的发展变得越来越好。

参考文献：

[1]白久林.钢筋混凝土框架结构地震主要失效模式分析与优化[D].哈尔滨工业大学，2015.

[2]程佳佳.钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计研究[D].河北工程大学，2014.

[3]付国.钢筋混凝土框架结构地震倒塌破坏研究[D].长安大学，2014.