混凝土抗震設(shè)計分析

1、混凝土抗震設(shè)計分析肖鐵威(大連大學億達建筑設(shè)計院，遼寧，大連，116000)【摘要】地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)防與不設(shè)防震后結(jié)果大不一樣。要使工程建設(shè)真正達到能夠減輕以至避免地震災(zāi)害，把握好抗震設(shè)計關(guān)是減輕地震災(zāi)害的根本措施。文章根據(jù)實踐經(jīng)驗和對有關(guān)資料的總結(jié)。對多層及高層鋼筋混凝土房屋的抗震設(shè)計問題進行了研究和探討?！娟P(guān)鍵詞】混凝土；抗震設(shè)計【中圈分類號】邢“【文獻標識碼】【文章編號】167439“(2011)03也58_01地震是人類在繁衍生

2、息、社會發(fā)展過程中遇到的一種可怕的自然災(zāi)害。強烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會經(jīng)濟發(fā)展、人類生存安全和社會穩(wěn)定、社會功能帶來嚴重的危害。研究表嘰在地震中造成人員傷亡和經(jīng)濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發(fā)的次生災(zāi)害(約占95％)。無數(shù)次的震害告訴我們抗震設(shè)防是防御和減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施一、震害多發(fā)點地震作用具有較強的隨機性和復(fù)雜性。要求在強烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài)，不發(fā)生破壞是很不實際的：既經(jīng)濟又

3、安全的抗震設(shè)計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重但不倒塌。因此。依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設(shè)計的特點，提高結(jié)構(gòu)的變形、耗能能力和整體抗震能力。防止高于設(shè)防烈度的“大震”不倒是抗震設(shè)計要達到的目標。1、結(jié)構(gòu)層間屈服強度有明顯的薄弱樓層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計上存在較大的不均勻性使得這些結(jié)構(gòu)存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下，結(jié)構(gòu)的薄弱層率先屈服，彈塑性交形急劇發(fā)展并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象。如1976年唐山大地震中

4、。13層蒸吸塔框架，由于該結(jié)構(gòu)樓層屈服強度分布不均勻造成第6層和第11層的彈塑性變形集中。導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)6層以上全部倒塌。2、柱端與節(jié)點的破壞較為突出框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件震害一般是粱輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角杜和邊柱易發(fā)生破壞。除剪跨比小的短柱易發(fā)生柱中剪切破壞外一般柱是柱端的彎曲破壞，輕者發(fā)生水平或斜向斷裂：重者混凝土壓酥。主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當節(jié)點核芯區(qū)無箍筋約束時，節(jié)點與柱端破壞合并加重。當柱側(cè)有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時，柱頂

5、剪切破壞嚴重，破壞部位還可能轉(zhuǎn)移至窗洞上下處甚至出現(xiàn)短柱的剪切破壞。3、砌體填充墻的破壞較為普遍砌體填充墻剛度大而變形能力差，首先承受地震作用而遭受破壞，在8度和8度以上地震作用下填充墻的裂縫明顯加重。甚至部分倒塌。震害規(guī)律一般是上輕下重，空心砌體墻重于實心砌體墻，砌塊墻重于磚墻。二、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計較合理的框架地震破壞機制應(yīng)該是節(jié)點基本不破壞粱比柱屈服可能早發(fā)生、多發(fā)生。同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即：框

6、架的抗震設(shè)計應(yīng)使梁、柱端的塑性鉸出現(xiàn)盡可能分散，充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力。1、抗震計算中的延性保證從用樓層水平地震剪力與層問位移關(guān)系來描述樓層破壞的全過程可反映出，在抗震設(shè)防的第二、三水準時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進入彈塑性階段，構(gòu)件在保持一定承載力條件下主要以彈蝮性變形來耗散地震能鼉，所以框架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明，“強節(jié)點”、“強柱弱粱’、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力鶯分布和能量消耗能力。極

7、限層間位移大，抗震性能較好。規(guī)范通過構(gòu)件承載力調(diào)整辦法在一定程度上可以體現(xiàn)上述的強弱要求，且考慮了設(shè)計者的使用方便，采用地震組合內(nèi)力的抗震承載力驗算表達式，只是要對地震組合內(nèi)力的設(shè)計值按有關(guān)公式進行相應(yīng)的調(diào)整。綜合大量實驗研究成果，影響不同受力特征節(jié)點延性性質(zhì)的毛要綜合因素有：相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節(jié)點的梁柱縱筋的粘結(jié)情況2、構(gòu)造措施上的延性保證實踐證明當建筑結(jié)構(gòu)在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產(chǎn)生的巨大能量

8、。因為此時的結(jié)構(gòu)在震中進入到～個塑性階段，容易產(chǎn)生變形。所以根據(jù)這種特點和抗震的要求多發(fā)地震的國家鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計均要求按延性框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保證結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承載力與剛度保證了建筑構(gòu)造的整體性，延性的增加也就提高了變形能力。這樣可以減少地震的破壞性提高了建筑的抗震能力在結(jié)構(gòu)布置上。按擴大了的柱端抗彎承載力進行設(shè)計，理論上可將柱屈服的可能性減少，保證“強柱弱粱”的設(shè)計原則。但因各種原因，如粱的實際抗彎承載

9、力可能增大，高振型使柱中反彎點的轉(zhuǎn)移等綜合因素影響，要使柱中完全避免塑性鉸是困難的。同時為實現(xiàn)“強剪弱彎”的要求保證塑性鉸區(qū)域的局部延性也必須通過一定的構(gòu)造措施來保證結(jié)構(gòu)的延性，具體做法如下：(1)限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構(gòu)件延性。為實現(xiàn)受拉鋼筋的屈服先與受壓區(qū)混凝土壓碎的破壞形態(tài)，以提高塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力，規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率，同時對混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。(2)限制約束配筋和配筋形式。加

10、密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距是很重要的一點，為保證“強節(jié)點”、“強柱弱粱”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設(shè)計原則及塑性鉸區(qū)域的局部延性，有必要加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距，這不但可提高柱端抗剪能力，還可約束核心區(qū)內(nèi)混凝土，對縱向鋼筋提供側(cè)向支承，防止大變形下縱筋壓瞳，從而改善塑性鉸區(qū)域的局部延性。規(guī)范對約束區(qū)縱筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區(qū)域的最小長度等做出了詳細的規(guī)定并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應(yīng)要求。隨著工程應(yīng)用中箍筋強度和混凝土強度不

11、斷提高。對塑性鉸區(qū)域內(nèi)箍筋布置的要求是抗震構(gòu)造措施的一個重要方面這一情況將導(dǎo)致高強度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結(jié)構(gòu)的設(shè)計可靠度建議以配筋特征值代替原體積配筋率。同時鑒于約束配筋對柱端塑性鉸區(qū)的良好約束作用，建議適當增大配筋量(3)限制材料。拒絕豆腐渣丁程的第一關(guān)就是把握好材料質(zhì)量，材料延性對確保構(gòu)件(結(jié)構(gòu))延性極為重要為此規(guī)范對材料也提出了相應(yīng)的限制，如保證鋼筋強屈比、延伸率及混凝土強度等級等。同時對施工過程中可能出現(xiàn)的鋼筋代換

12、也提出了相應(yīng)的限制。三、結(jié)語鋼筋混凝t框架結(jié)構(gòu)是我國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，歷年震害資料表明：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點的破壞較為嚴重，其抗震設(shè)計中必須滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點”、“強底層柱底”等延性設(shè)計原則和有關(guān)規(guī)定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計的實踐中，由于設(shè)計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度E。以及因地岡人在結(jié)構(gòu)選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設(shè)計產(chǎn)生較多的爭議，抗震設(shè)計方法值得深入研究參考文獻fl

13、】束天齊關(guān)于8度區(qū)多層磚房最多層數(shù)的商榷【J】工程抗震，1998(1X【2】李鴻晶，宗德玲關(guān)于工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標準的幾個問題的討論m防災(zāi)減災(zāi)工程學報，2003，(2)f3】建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB5∞zl2001)fsl北京：中國建筑工業(yè)出版社2001萬方數(shù)據(jù)?258?重盟主J混凝土抗震設(shè)計分析肖鐵威(大連大學億達建筑設(shè)計院，遼寧，大連，116ω0)【擒In地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)防與不設(shè)防，震后結(jié)果大不一樣。要使工貌建設(shè)真正達到能夠減級以1:避

14、免地震災(zāi)事，把援好擾.設(shè)計關(guān)是減輕地震災(zāi)害的根本措施。文章根據(jù)實踐經(jīng)驗和對有關(guān)資料的總結(jié)，對多層z..高層鋼筋混凝土房屋的抗震設(shè)計問題進行了研究和探討?！娟P(guān)鍵詞】混提土抗震設(shè)計[rfI圖分羨號1TU364文獻標識碼文章編號]167牛3954(2011)03咽5801地震是人類在繁衍生息、社會發(fā)展過耀中遇到的…種可怕的自然災(zāi)害e強烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會經(jīng)濟發(fā)展、人#悠悠存安全和社會穩(wěn)定、社會功能帶來嚴戴的危魯.

15、研究褒明.在燭.C造成人員傷亡和經(jīng)濟損失最主要的因嫌就是房Ii倒捕及其引發(fā)的次生災(zāi)害約占95%).無數(shù)次的震號i告訴我們.抗震設(shè)防是防御和減輕地震災(zāi)哥哥最有效、最根本的措施.、自號n發(fā)點地震作用具有較強的隨機性和復(fù)雜性，要求在強烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài)，不發(fā)生破壞是很不實際的既經(jīng)濟又安全的抗震設(shè)計是允許在強烈地震作用下破壞嚴黛但不倒塌.因此，依報彈騎自性變形消耗蝕酷的能1量是抗震設(shè)計的特點，提高結(jié)構(gòu)的變彤、耗能能力和靠自體抗震能

16、力，防止高于設(shè)防烈度的“大震“不倒是抗震設(shè)計要達到的目標.1、結(jié)構(gòu)層間屈服強度有明顯的薄弱樓層鋼筋混凝土根銀結(jié)構(gòu)役在你設(shè)計上存在較大的不均勻悅，使得這縫結(jié)構(gòu)存在著Ji!問朋服強度特別得弱的樓層.在強烈地震你用下，結(jié)構(gòu)的部弱層郭先屈服.彈塑性變形急劇發(fā)展.并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象.如1976華庸山大地震中，13層蒸吸熔框架.由于該結(jié)構(gòu)樓層屈服強度分布不均勻.造成第6層和第11層的彈擻性變形集中，導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)6層以上全部倒塌.2、校端與節(jié)點

17、的破壞較為突出框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件震害一般懸梁較校囊，柱頂重于往底，尤其是角校和邊校揭發(fā)生k破壞。除剪跨比小的短柱揭發(fā)生件中剪切破壞外，一般往是校端的彎曲破壞，輕者發(fā)生水f或斜向斷裂第:者混凝土Jli酥，::筋外篇、戚朋和入塑性階段而嚴生的巨大能量，因為此時的結(jié)構(gòu)在震中進入到…個塑性階段，容易產(chǎn)生變形.所以，根據(jù)這種特點和抗震的要求，多發(fā)地麓的熠家鋼筋浪凝土銷構(gòu)抗震設(shè)計均要求鍍延性樓架結(jié)構(gòu)逃行設(shè)計，所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保證結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承

18、載力與同IJ度.保證了建筑構(gòu)造的整體蝕，延性的增加也就提高了變形能力，這樣可以減少地麓的破壞性.提高了建筑的抗震能力.在結(jié)構(gòu)布置上.被擴大γ的性端tIt:哥哥承錢力JjJ行設(shè)計，理論上可將柱朋服的可能性減少，保證“強校弱祭“的設(shè)計原則.但因各種原因，如疑的實際抗彎承載力可能增大，高振型便校中反彎點的轉(zhuǎn)移等綜合因素影響，要使校中究會避免攢做餃是朋難的.同時為實現(xiàn)“強剪弱灣“的要求.保證攢錢銳區(qū)域的局部延儉，也必須通i一定的構(gòu)造措施來保證紡

19、構(gòu)的E單位，具體做法如下:(1)限制軸應(yīng)比與縱筋最大配筋惠合瑯的受力過銀可明顯提高構(gòu)件延役，為實現(xiàn)~t蟲銷筋的屈服先與受I8:混凝土碎的破壞形態(tài)，以提衡量自傲餃區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力，規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率，同時對混凝土受區(qū)高度也提出相應(yīng)要求.。)限制約束配筋和配筋形式“加哥曾自自攸餃18:內(nèi)的簸筋閱iIH是很黛耍的一點，為保證“強節(jié)點“、“強柱弱猿“、“強底層校1鼠“和“強剪弱哥哥“的設(shè)計原則及塑性餃區(qū)域的局部~性咱有必要加密盟~1金

20、錢區(qū)內(nèi)的箍筋間距，這不但可提高柱瑞抗剪能力，還可約束核心區(qū)內(nèi)混凝土，對縱向鋼筋提供側(cè)向交錢防止大變形下縱筋壓隙，從而改靜罵自性餃[j域的局部延性.規(guī)范對約束區(qū)縱筋的最小直徑、最大問版、塑性錢f5:域的最小長度等做出了詳細箍筋崩脫.當節(jié)點核芯區(qū)無箍筋約束時，節(jié)點與控端破壞合并加重.當柱的規(guī)定，并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應(yīng)要求.側(cè)有強度高的砌體填充墻緊攢嵌砌時，性頂剪切破壞嚴重.破壞部位還可能隨著工程應(yīng)用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高.

21、對塑性鎖阪域內(nèi)穰轉(zhuǎn)移交窗洞上下處.慕轟出現(xiàn)鎖住的剪切破壞.筋布寰的要求是抗震構(gòu)造措施的一個戴察方閡，這一情況將導(dǎo)數(shù)高強度混3、砌體填充墻的破壞較為曾遍凝土中約束箍筋配筋攘的減少ffii降低絡(luò)構(gòu)的設(shè)計可靠度.建議以配筋特征砌體填充撞剛度大而變形能力楚，首先承受地震作用而遭受破壞，在8值代替原體積配筋率，同時鑒于約束配筋對校端塑性餃區(qū)的良好約束作用.度和8度以上地熊作用下.填充墻的裂縫明顯加黛.甚~部分倒塌很害規(guī)律建議添~增大配筋最.一般是

22、k較r]臣，空心砌體域巢于實心砌體蝙，徹換堵豆豆子磚墻(3)限制材料.拒絕豆腐潰丁:稽的第一關(guān)就是把損好材料質(zhì)1院材料二、#i黛締構(gòu)設(shè)計延性對確保構(gòu)件(結(jié)構(gòu))延性極為重要害，為此規(guī)范對材料也提出了相應(yīng)的限較合理的框架地震破壞機制，應(yīng)該是節(jié)點基本不破壞.疑比柱屈服可能制.如保證鋼筋強屈比、延伸事及混凝土強度等級等.同時對施工過穰中可早發(fā)生、多發(fā)生.同一層中各校兩端的屈服歷程越低越好.底層校底的1慣性能出現(xiàn)的鋼筋代換也提出了相應(yīng)的限制.餃1

23、呈現(xiàn)E晚形成.即:框架的抗震設(shè)計應(yīng)使巢、校端的毀性餃出現(xiàn)盡可能分三、結(jié)語散，充分發(fā)得整個結(jié)構(gòu)的抗震能力.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是殘國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之….歷年震警1、抗震計算中的延性保證從用樓房水平地震剪力與層間位移關(guān)系來銷述樓房破壞的才是過糧可反映出，在抗震設(shè)防的第二、三水準時，框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進入彈鸚憐階段，構(gòu)件在保捋…~或載力條件下主要以彈唱團性變形來耗散地震能饋，所以很架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效.試驗研究表明強節(jié)點“

24、、“強中生弱梁、“強底層校底“和“強剪ij!哥哥“的掃毒架紡構(gòu)有較大的內(nèi)力鍾分布初能量消挺能力，極限房間位移大，抗震性能較好.規(guī)范通過構(gòu)件承毒草力調(diào).辦法在ω州定程度上可以體現(xiàn)上述的強弱要求.旦考慮了設(shè)計者的使用方便，采用地震組合內(nèi)力的抗震承載力驗算表達式，只是要對地震組合內(nèi)力的設(shè)計值按有關(guān)公式進行相應(yīng)的淌跑。綜合大最實驗研究成巢，影響不同受力特征節(jié)點延性性質(zhì)的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋..、貫穿節(jié)點的疑柱縱筋的抽筋情況.2

25、、構(gòu)域措施上的~你保證實踐證明.當建筑結(jié)構(gòu)在大地震中婆求保梅足夠的承錢能力來吸收潑資料表明:鋼筋混凝土概架結(jié)構(gòu)的校端與節(jié)點的破壞較為嚴重Jt抗震設(shè)計中必須滿足“強柱弱架飛“強剪弱?！?、“強節(jié)點“、“強底層糕底“等延性設(shè)計鼠則和有關(guān)規(guī)定.在多MN.高層鋼筋混凝土房座抗簸設(shè)計的實踐中，由于設(shè)計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度t，以及因地肉人在結(jié)構(gòu)逃型、布置E以及計算方法上相互裝異較多而對設(shè)計產(chǎn)生較多的爭議，抗震設(shè)計方法值得深入研究，參考文獻[I]

26、宋天齊關(guān)于8度阪多層磚房:1多層數(shù)的商榷口].J:~重抗震，1998.(1).[2]李鴻品，宗德玲.關(guān)于工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標準的幾個問題的討論問.防災(zāi)減災(zāi)工程學報，2∞3，(2).[3]建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB500z1.2∞1)β].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2ω1.混凝土抗震設(shè)計分析肖鐵威(大連大學億達建筑設(shè)計院，遼寧，大連，116000)【摘要】地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)防與不設(shè)防震后結(jié)果大不一樣。要使工程建設(shè)真正達到能夠減輕以至避免地震災(zāi)害，

27、把握好抗震設(shè)計關(guān)是減輕地震災(zāi)害的根本措施。文章根據(jù)實踐經(jīng)驗和對有關(guān)資料的總結(jié)。對多層及高層鋼筋混凝土房屋的抗震設(shè)計問題進行了研究和探討?！娟P(guān)鍵詞】混凝土；抗震設(shè)計【中圈分類號】邢“【文獻標識碼】【文章編號】167439“(2011)03也58_01地震是人類在繁衍生息、社會發(fā)展過程中遇到的一種可怕的自然災(zāi)害。強烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會經(jīng)濟發(fā)展、人類生存安全和社會穩(wěn)定、社會功能帶來嚴重的危害。研究表嘰在地震中造成

28、人員傷亡和經(jīng)濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發(fā)的次生災(zāi)害(約占95％)。無數(shù)次的震害告訴我們抗震設(shè)防是防御和減輕地震災(zāi)害最有效、最根本的措施一、震害多發(fā)點地震作用具有較強的隨機性和復(fù)雜性。要求在強烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài)，不發(fā)生破壞是很不實際的：既經(jīng)濟又安全的抗震設(shè)計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重但不倒塌。因此。依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設(shè)計的特點，提高結(jié)構(gòu)的變形、耗能能力和整體抗震能力。防止高于設(shè)防烈度的“大震”不

29、倒是抗震設(shè)計要達到的目標。1、結(jié)構(gòu)層間屈服強度有明顯的薄弱樓層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在整體設(shè)計上存在較大的不均勻性使得這些結(jié)構(gòu)存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下，結(jié)構(gòu)的薄弱層率先屈服，彈塑性交形急劇發(fā)展并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象。如1976年唐山大地震中。13層蒸吸塔框架，由于該結(jié)構(gòu)樓層屈服強度分布不均勻造成第6層和第11層的彈塑性變形集中。導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)6層以上全部倒塌。2、柱端與節(jié)點的破壞較為突出框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件震害一般是粱輕

30、柱重，柱頂重于柱底，尤其是角杜和邊柱易發(fā)生破壞。除剪跨比小的短柱易發(fā)生柱中剪切破壞外一般柱是柱端的彎曲破壞，輕者發(fā)生水平或斜向斷裂：重者混凝土壓酥。主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當節(jié)點核芯區(qū)無箍筋約束時，節(jié)點與柱端破壞合并加重。當柱側(cè)有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時，柱頂剪切破壞嚴重，破壞部位還可能轉(zhuǎn)移至窗洞上下處甚至出現(xiàn)短柱的剪切破壞。3、砌體填充墻的破壞較為普遍砌體填充墻剛度大而變形能力差，首先承受地震作用而遭受破壞，在8度和8度以上地震

31、作用下填充墻的裂縫明顯加重。甚至部分倒塌。震害規(guī)律一般是上輕下重，空心砌體墻重于實心砌體墻，砌塊墻重于磚墻。二、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計較合理的框架地震破壞機制應(yīng)該是節(jié)點基本不破壞粱比柱屈服可能早發(fā)生、多發(fā)生。同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即：框架的抗震設(shè)計應(yīng)使梁、柱端的塑性鉸出現(xiàn)盡可能分散，充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力。1、抗震計算中的延性保證從用樓層水平地震剪力與層問位移關(guān)系來描述樓層破壞的全過程可反映出，在抗震設(shè)

32、防的第二、三水準時框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進入彈塑性階段，構(gòu)件在保持一定承載力條件下主要以彈蝮性變形來耗散地震能鼉，所以框架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明，“強節(jié)點”、“強柱弱粱’、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力鶯分布和能量消耗能力。極限層間位移大，抗震性能較好。規(guī)范通過構(gòu)件承載力調(diào)整辦法在一定程度上可以體現(xiàn)上述的強弱要求，且考慮了設(shè)計者的使用方便，采用地震組合內(nèi)力的抗震承載力驗算表達式，只是要對地震組合內(nèi)

33、力的設(shè)計值按有關(guān)公式進行相應(yīng)的調(diào)整。綜合大量實驗研究成果，影響不同受力特征節(jié)點延性性質(zhì)的毛要綜合因素有：相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節(jié)點的梁柱縱筋的粘結(jié)情況2、構(gòu)造措施上的延性保證實踐證明當建筑結(jié)構(gòu)在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產(chǎn)生的巨大能量。因為此時的結(jié)構(gòu)在震中進入到～個塑性階段，容易產(chǎn)生變形。所以根據(jù)這種特點和抗震的要求多發(fā)地震的國家鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計均要求按延性框架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保

34、證結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承載力與剛度保證了建筑構(gòu)造的整體性，延性的增加也就提高了變形能力。這樣可以減少地震的破壞性提高了建筑的抗震能力在結(jié)構(gòu)布置上。按擴大了的柱端抗彎承載力進行設(shè)計，理論上可將柱屈服的可能性減少，保證“強柱弱粱”的設(shè)計原則。但因各種原因，如粱的實際抗彎承載力可能增大，高振型使柱中反彎點的轉(zhuǎn)移等綜合因素影響，要使柱中完全避免塑性鉸是困難的。同時為實現(xiàn)“強剪弱彎”的要求保證塑性鉸區(qū)域的局部延性也必須通過一定的構(gòu)造措施來保證結(jié)構(gòu)的延

35、性，具體做法如下：(1)限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構(gòu)件延性。為實現(xiàn)受拉鋼筋的屈服先與受壓區(qū)混凝土壓碎的破壞形態(tài)，以提高塑性鉸區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力，規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率，同時對混凝土受壓區(qū)高度也提出相應(yīng)要求。(2)限制約束配筋和配筋形式。加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距是很重要的一點，為保證“強節(jié)點”、“強柱弱粱”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設(shè)計原則及塑性鉸區(qū)域的局部延性，有必要加密塑性鉸區(qū)內(nèi)的箍筋間距，這不但可提

36、高柱端抗剪能力，還可約束核心區(qū)內(nèi)混凝土，對縱向鋼筋提供側(cè)向支承，防止大變形下縱筋壓瞳，從而改善塑性鉸區(qū)域的局部延性。規(guī)范對約束區(qū)縱筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區(qū)域的最小長度等做出了詳細的規(guī)定并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應(yīng)要求。隨著工程應(yīng)用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高。對塑性鉸區(qū)域內(nèi)箍筋布置的要求是抗震構(gòu)造措施的一個重要方面這一情況將導(dǎo)致高強度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結(jié)構(gòu)的設(shè)計可靠度建議以配筋特征值代替原體積配筋率。同時鑒

37、于約束配筋對柱端塑性鉸區(qū)的良好約束作用，建議適當增大配筋量(3)限制材料。拒絕豆腐渣丁程的第一關(guān)就是把握好材料質(zhì)量，材料延性對確保構(gòu)件(結(jié)構(gòu))延性極為重要為此規(guī)范對材料也提出了相應(yīng)的限制，如保證鋼筋強屈比、延伸率及混凝土強度等級等。同時對施工過程中可能出現(xiàn)的鋼筋代換也提出了相應(yīng)的限制。三、結(jié)語鋼筋混凝t框架結(jié)構(gòu)是我國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，歷年震害資料表明：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點的破壞較為嚴重，其抗震設(shè)計中必須滿足“強柱弱梁

38、”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點”、“強底層柱底”等延性設(shè)計原則和有關(guān)規(guī)定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計的實踐中，由于設(shè)計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度E。以及因地岡人在結(jié)構(gòu)選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設(shè)計產(chǎn)生較多的爭議，抗震設(shè)計方法值得深入研究參考文獻fl】束天齊關(guān)于8度區(qū)多層磚房最多層數(shù)的商榷【J】工程抗震，1998(1X【2】李鴻晶，宗德玲關(guān)于工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標準的幾個問題的討論m防災(zāi)減災(zāi)工程學報，2003，(2)f3】建

39、筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB5∞zl2001)fsl北京：中國建筑工業(yè)出版社2001萬方數(shù)據(jù)?258?重盟主J混凝土抗震設(shè)計分析肖鐵威(大連大學億達建筑設(shè)計院，遼寧，大連，116ω0)【擒In地震區(qū)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)防與不設(shè)防，震后結(jié)果大不一樣。要使工貌建設(shè)真正達到能夠減級以1:避免地震災(zāi)事，把援好擾.設(shè)計關(guān)是減輕地震災(zāi)害的根本措施。文章根據(jù)實踐經(jīng)驗和對有關(guān)資料的總結(jié)，對多層z..高層鋼筋混凝土房屋的抗震設(shè)計問題進行了研究和探討?！娟P(guān)鍵詞】混提土抗震設(shè)

40、計[rfI圖分羨號1TU364文獻標識碼文章編號]167牛3954(2011)03咽5801地震是人類在繁衍生息、社會發(fā)展過耀中遇到的…種可怕的自然災(zāi)害e強烈地震常常以其猝不及防的突發(fā)性和巨大的破壞力給社會經(jīng)濟發(fā)展、人#悠悠存安全和社會穩(wěn)定、社會功能帶來嚴戴的危魯.研究褒明.在燭.C造成人員傷亡和經(jīng)濟損失最主要的因嫌就是房Ii倒捕及其引發(fā)的次生災(zāi)害約占95%).無數(shù)次的震號i告訴我們.抗震設(shè)防是防御和減輕地震災(zāi)哥哥最有效、最根本的措施.

41、、自號n發(fā)點地震作用具有較強的隨機性和復(fù)雜性，要求在強烈地震作用下結(jié)構(gòu)仍保持在彈性狀態(tài)，不發(fā)生破壞是很不實際的既經(jīng)濟又安全的抗震設(shè)計是允許在強烈地震作用下破壞嚴黛但不倒塌.因此，依報彈騎自性變形消耗蝕酷的能1量是抗震設(shè)計的特點，提高結(jié)構(gòu)的變彤、耗能能力和靠自體抗震能力，防止高于設(shè)防烈度的“大震“不倒是抗震設(shè)計要達到的目標.1、結(jié)構(gòu)層間屈服強度有明顯的薄弱樓層鋼筋混凝土根銀結(jié)構(gòu)役在你設(shè)計上存在較大的不均勻悅，使得這縫結(jié)構(gòu)存在著Ji!問朋服

42、強度特別得弱的樓層.在強烈地震你用下，結(jié)構(gòu)的部弱層郭先屈服.彈塑性變形急劇發(fā)展.并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象.如1976華庸山大地震中，13層蒸吸熔框架.由于該結(jié)構(gòu)樓層屈服強度分布不均勻.造成第6層和第11層的彈擻性變形集中，導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)6層以上全部倒塌.2、校端與節(jié)點的破壞較為突出框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件震害一般懸梁較校囊，柱頂重于往底，尤其是角校和邊校揭發(fā)生k破壞。除剪跨比小的短柱揭發(fā)生件中剪切破壞外，一般往是校端的彎曲破壞，輕者發(fā)生水f或斜向斷

43、裂第:者混凝土Jli酥，::筋外篇、戚朋和入塑性階段而嚴生的巨大能量，因為此時的結(jié)構(gòu)在震中進入到…個塑性階段，容易產(chǎn)生變形.所以，根據(jù)這種特點和抗震的要求，多發(fā)地麓的熠家鋼筋浪凝土銷構(gòu)抗震設(shè)計均要求鍍延性樓架結(jié)構(gòu)逃行設(shè)計，所以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保證結(jié)構(gòu)局部薄弱區(qū)的承載力與同IJ度.保證了建筑構(gòu)造的整體蝕，延性的增加也就提高了變形能力，這樣可以減少地麓的破壞性.提高了建筑的抗震能力.在結(jié)構(gòu)布置上.被擴大γ的性端tIt:哥哥承錢力JjJ行設(shè)

44、計，理論上可將柱朋服的可能性減少，保證“強校弱祭“的設(shè)計原則.但因各種原因，如疑的實際抗彎承載力可能增大，高振型便校中反彎點的轉(zhuǎn)移等綜合因素影響，要使校中究會避免攢做餃是朋難的.同時為實現(xiàn)“強剪弱灣“的要求.保證攢錢銳區(qū)域的局部延儉，也必須通i一定的構(gòu)造措施來保證紡構(gòu)的E單位，具體做法如下:(1)限制軸應(yīng)比與縱筋最大配筋惠合瑯的受力過銀可明顯提高構(gòu)件延役，為實現(xiàn)~t蟲銷筋的屈服先與受I8:混凝土碎的破壞形態(tài)，以提衡量自傲餃區(qū)域的轉(zhuǎn)動能力

45、，規(guī)范限制軸壓比與縱筋最大配筋率，同時對混凝土受區(qū)高度也提出相應(yīng)要求.。)限制約束配筋和配筋形式“加哥曾自自攸餃18:內(nèi)的簸筋閱iIH是很黛耍的一點，為保證“強節(jié)點“、“強柱弱猿“、“強底層校1鼠“和“強剪弱哥哥“的設(shè)計原則及塑性餃區(qū)域的局部~性咱有必要加密盟~1金錢區(qū)內(nèi)的箍筋間距，這不但可提高柱瑞抗剪能力，還可約束核心區(qū)內(nèi)混凝土，對縱向鋼筋提供側(cè)向交錢防止大變形下縱筋壓隙，從而改靜罵自性餃[j域的局部延性.規(guī)范對約束區(qū)縱筋的最小直徑、

46、最大問版、塑性錢f5:域的最小長度等做出了詳細箍筋崩脫.當節(jié)點核芯區(qū)無箍筋約束時，節(jié)點與控端破壞合并加重.當柱的規(guī)定，并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應(yīng)要求.側(cè)有強度高的砌體填充墻緊攢嵌砌時，性頂剪切破壞嚴重.破壞部位還可能隨著工程應(yīng)用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高.對塑性鎖阪域內(nèi)穰轉(zhuǎn)移交窗洞上下處.慕轟出現(xiàn)鎖住的剪切破壞.筋布寰的要求是抗震構(gòu)造措施的一個戴察方閡，這一情況將導(dǎo)數(shù)高強度混3、砌體填充墻的破壞較為曾遍凝土中約束箍筋配筋攘的減

47、少ffii降低絡(luò)構(gòu)的設(shè)計可靠度.建議以配筋特征砌體填充撞剛度大而變形能力楚，首先承受地震作用而遭受破壞，在8值代替原體積配筋率，同時鑒于約束配筋對校端塑性餃區(qū)的良好約束作用.度和8度以上地熊作用下.填充墻的裂縫明顯加黛.甚~部分倒塌很害規(guī)律建議添~增大配筋最.一般是k較r]臣，空心砌體域巢于實心砌體蝙，徹換堵豆豆子磚墻(3)限制材料.拒絕豆腐潰丁:稽的第一關(guān)就是把損好材料質(zhì)1院材料二、#i黛締構(gòu)設(shè)計延性對確保構(gòu)件(結(jié)構(gòu))延性極為重要害，

48、為此規(guī)范對材料也提出了相應(yīng)的限較合理的框架地震破壞機制，應(yīng)該是節(jié)點基本不破壞.疑比柱屈服可能制.如保證鋼筋強屈比、延伸事及混凝土強度等級等.同時對施工過穰中可早發(fā)生、多發(fā)生.同一層中各校兩端的屈服歷程越低越好.底層校底的1慣性能出現(xiàn)的鋼筋代換也提出了相應(yīng)的限制.餃1呈現(xiàn)E晚形成.即:框架的抗震設(shè)計應(yīng)使巢、校端的毀性餃出現(xiàn)盡可能分三、結(jié)語散，充分發(fā)得整個結(jié)構(gòu)的抗震能力.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是殘國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之….歷年震警1、抗震計

49、算中的延性保證從用樓房水平地震剪力與層間位移關(guān)系來銷述樓房破壞的才是過糧可反映出，在抗震設(shè)防的第二、三水準時，框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件已進入彈鸚憐階段，構(gòu)件在保捋…~或載力條件下主要以彈唱團性變形來耗散地震能饋，所以很架結(jié)構(gòu)需有足夠的變形能力才不致抗震失效.試驗研究表明強節(jié)點“、“強中生弱梁、“強底層校底“和“強剪ij!哥哥“的掃毒架紡構(gòu)有較大的內(nèi)力鍾分布初能量消挺能力，極限房間位移大，抗震性能較好.規(guī)范通過構(gòu)件承毒草力調(diào).辦法在ω州定程度上可以體

50、現(xiàn)上述的強弱要求.旦考慮了設(shè)計者的使用方便，采用地震組合內(nèi)力的抗震承載力驗算表達式，只是要對地震組合內(nèi)力的設(shè)計值按有關(guān)公式進行相應(yīng)的淌跑。綜合大最實驗研究成巢，影響不同受力特征節(jié)點延性性質(zhì)的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋..、貫穿節(jié)點的疑柱縱筋的抽筋情況.2、構(gòu)域措施上的~你保證實踐證明.當建筑結(jié)構(gòu)在大地震中婆求保梅足夠的承錢能力來吸收潑資料表明:鋼筋混凝土概架結(jié)構(gòu)的校端與節(jié)點的破壞較為嚴重Jt抗震設(shè)計中必須滿足“強柱弱架飛“強

51、剪弱?！?、“強節(jié)點“、“強底層糕底“等延性設(shè)計鼠則和有關(guān)規(guī)定.在多MN.高層鋼筋混凝土房座抗簸設(shè)計的實踐中，由于設(shè)計人員對規(guī)范的理解和掌握尺度t，以及因地肉人在結(jié)構(gòu)逃型、布置E以及計算方法上相互裝異較多而對設(shè)計產(chǎn)生較多的爭議，抗震設(shè)計方法值得深入研究，參考文獻[I]宋天齊關(guān)于8度阪多層磚房:1多層數(shù)的商榷口].J:~重抗震，1998.(1).[2]李鴻品，宗德玲.關(guān)于工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防標準的幾個問題的討論問.防災(zāi)減災(zāi)工程學報，2∞3，(2