1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法    摘要：建筑抗震設(shè)計規(guī)范為了達(dá)到“小震不壞、中震可修以及大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)，在設(shè)計中采用了小震彈性承載能力計算與抗震的延性構(gòu)造相結(jié)合的方式。在對現(xiàn)行規(guī)范中關(guān)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本方法，最后就如何提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能提出了若干建議。    關(guān)鍵詞：建筑；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計 0、引言地震作為一種常見的地質(zhì)災(zāi)害，它是由于地殼在運動過程中產(chǎn)生大量的能量并釋放出來導(dǎo)致對地表的破壞的一種地質(zhì)運動現(xiàn)象。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2、，在全球范圍內(nèi)，每年大概要發(fā)生550萬次的各種級別的地震。導(dǎo)致地震發(fā)生的原因主要包括這樣幾種：其一，最多的一種是由于地層深處大塊的巖石由于錯動、破裂等而導(dǎo)致的構(gòu)造性地震；其二，由于火山爆發(fā)而誘導(dǎo)產(chǎn)生的地震；其三，地下開挖的礦井或者是地下巖洞由于塌陷而導(dǎo)致的地震；其四，油田的注水以及水庫的泄洪等引發(fā)的地震；其五，爆炸或者是地下的核爆炸實驗等導(dǎo)致的地震。地震的發(fā)生將給地表建筑帶來嚴(yán)重的破壞，為了保證居民的生命與財產(chǎn)安全，有必要對建筑的混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進(jìn)行研究，以提高建筑的抗震能力，保證人們生命與財產(chǎn)的安全。1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范當(dāng)前，我國施行的是最新的建筑抗震設(shè)計規(guī)范( GB500112

3、010)，它在對建筑的混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進(jìn)行規(guī)定時，要求：在對規(guī)范進(jìn)行使用時，首先要確定規(guī)范所應(yīng)用的有效范圍和條件，之后要進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)計算與構(gòu)造措施，對建筑的結(jié)構(gòu)與構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計，最終使之滿足計算與構(gòu)造的基本要求。總的來說，規(guī)范中要求的就是要采用小震彈性承載能力計算和抗震的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)造相結(jié)合的方式來對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對性的設(shè)計，保證其抗震能力達(dá)到最優(yōu)。2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本方法2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本途徑我國對于建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計基本途徑以及概念設(shè)計是建立在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計基礎(chǔ)之上的。它是結(jié)合地震的具體形式以及建筑的抗震設(shè)計等的相關(guān)工作經(jīng)驗而形成基本的設(shè)計理念與設(shè)

4、計途徑?？拐鸶拍钤O(shè)計是根據(jù)地震災(zāi)難和工程經(jīng)驗等因素形成的基本設(shè)計經(jīng)驗和設(shè)計理念，最后結(jié)合相關(guān)必要的抗震計算以及構(gòu)造等措施。通常而言，進(jìn)行抗震的概念設(shè)計主要做到下面幾點：一，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時，應(yīng)該具有科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖以及地震作用力的傳遞路徑。尤其是在進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)的布局時，尤其要避免局部構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的坍塌等問題；二，建筑的外形設(shè)計必須力求簡單、對稱和規(guī)則，而且要求其質(zhì)量與剛度等的變化要均勻合理；三，要保證建筑各個局部受力體之間要有可靠的連接，這樣可以保證地震力能夠進(jìn)行有效的傳遞；四，對于建筑中所包含的非結(jié)構(gòu)型構(gòu)件，諸如隔墻、維護(hù)墻要與建筑的結(jié)構(gòu)主體有可靠的連接；五，

5、整個建筑的抗震結(jié)構(gòu)在設(shè)計的過程中要保證其支撐系統(tǒng)在受到地震力作用時能保持良好的穩(wěn)定性。2.2合理選取鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計體系在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計時，我們主要采用的結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)以及框架-抗震墻結(jié)構(gòu)。其中，框架結(jié)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)自身重量輕，適合于要求房屋內(nèi)部空間較大、布置靈活的場合。整體重量的減輕能有效減小地震作用。如果設(shè)計合理，框架結(jié)構(gòu)的抗震性能一般較好，能達(dá)到很好的延性。但同時由于側(cè)向剛度較小，地震時水平變形較大，易造成非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。結(jié)構(gòu)較高時，過大的水平位移引起的P-效應(yīng)也較大，從而使結(jié)構(gòu)的損傷更為嚴(yán)重，故框架結(jié)構(gòu)的高度不宜過高?？拐饓Y(jié)構(gòu)的特點是側(cè)向剛度大

6、，強(qiáng)度高，空間整體性能好。然而，由于墻體多，重量大，地震作用也大，并且內(nèi)部空間的布置和使用不夠靈活。此結(jié)構(gòu)比較適合于住宅、旅館等建筑，因這類建筑墻體較多，分隔較均勻，使承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到較高程度的統(tǒng)一。而框架-抗震墻結(jié)構(gòu)是將前面兩種結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成一種能同時承受豎向荷載與側(cè)向力的抗震結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)易于形成較大的自由靈活的使用空間，以滿足不同建筑功能的要求；抗震墻則可提供很大的抗側(cè)剛度，以減少結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載或側(cè)向地震作用下的側(cè)向位移，有利于提高結(jié)構(gòu)的抗震能力?？偠灾?，框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的特點是在一定程度上克服了純框架和純抗震墻結(jié)構(gòu)的缺點，發(fā)揮了各自的長處，剛度較大，自重較輕，平面布置較靈活

7、，并且結(jié)構(gòu)的變形較均勻。因此，框架-抗震墻結(jié)構(gòu)具有很寬的適用范圍，在辦公樓、旅館等公共建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。3、提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的策略3.1 選擇合適的場地選擇建筑場地時，應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料，對抗震地段做出綜合評價。對不利地段，應(yīng)提出避開要求；當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效的措施。3.2 結(jié)構(gòu)平立面布置要均勻、規(guī)則建筑設(shè)計應(yīng)重視其平面、立面和豎向剖面的規(guī)則性對抗震性能及經(jīng)濟(jì)合理性的影響，宜擇優(yōu)選用規(guī)則的形體，其抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則對稱、側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小、避免側(cè)向剛度和承載力突變。3.

8、3設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載力不降低或基本不降低、具有足夠塑性變形能力的一種性能。當(dāng)設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)時，由于塑性變形可以耗散地震能量，結(jié)構(gòu)變形雖然會加大，但結(jié)構(gòu)承受的地震作用不會很快上升。延性框架的抗震設(shè)計原則有強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)核心區(qū)、強(qiáng)錨固等，延性抗震墻的抗震設(shè)計原則有強(qiáng)墻弱梁、強(qiáng)剪弱彎、加強(qiáng)重點部位等等。除上述設(shè)計原則外，還要進(jìn)行結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。可以說，從方案、布置、計算到構(gòu)件設(shè)計、構(gòu)造措施每個設(shè)計步驟都貫穿了抗震概念設(shè)計的內(nèi)容。3.4 設(shè)置多道抗震防線在進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，除了合理選擇結(jié)構(gòu)體系外，還宜設(shè)置多道抗震防線。所謂多道防線，通常指的是：第一，整個抗震結(jié)構(gòu)體

9、系由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作。第二，抗震結(jié)構(gòu)體系具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的塑性屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。3.5 重     視薄弱層（部位）及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計在抗震設(shè)計中有意識、有目的地控制薄弱層（部位），使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移，是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震破壞會影響安全和使用功能，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計。處理好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，可防止附加災(zāi)害，減少損失。3.6逐步推廣抗震性能化設(shè)計建筑的抗震性能化設(shè)計，立足于承載力和變形能力的綜合考慮，具有很強(qiáng)的針對性和靈活性。針對具體工程的需要和可能，可以對整個結(jié)構(gòu)，也可以對某些部位或關(guān)鍵構(gòu)件，靈活運用各種措施達(dá)到預(yù)期的性能目標(biāo)著重提高抗震安全性或滿足使用功能的專門要求。參考文獻(xiàn)：1 建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB5001120102 李國強(qiáng)等 建