关键词：钢筋混凝土；框架结构；抗震设计
前言
钢筋混凝土框架结构（以下简称框架结构）是我国既有建筑的重要组成类型。钢筋混凝土框架体系，其建筑布置比较灵活，可以设计成具有较大空间的各类建筑。钢筋混凝土框架结构在工业与民用建筑中是一种常见的结构类型，特别是随着社会的进步和发展，在一些大中型、多功能的综合建筑应用更加广泛，在工业建筑中应用也很普遍。此类建筑结构设计中应遵循质量中心和刚度中心的重合。如设计中由于功能的区分和要求，质量中心和刚度中心的不重合，在地震作用下会产生较大的扭转效应，设计中应高度重视，这是框架结构的主要特点。因此应充分提高其整体的抗震能力。
1 钢筋混凝土结构及特点
当混凝土中钢筋数量适中时，钢筋混凝土可得到最大的强度。这种物理结构性的钢筋混凝土有着非常强大的力学性能，并且己能有效地协同工作，主要是二者间粘合力的情况下，受到荷载就会变形。此外，这两种材料接近的线性膨胀的温度系数可知，要提高耐火性构件，须提高混凝土的边缘间的钢筋混凝土中钢材的保护层。因钢筋混凝土结构和合理利用钢铁和混凝土的性能特点，能形成高强度、结构刚度、良好的耐久性和防火性能，这种结构的灵活性和完整性，延展性好的结构特点使之可承受地震，被广泛用于建筑施工及其他土木工程。
2 钢筋混凝土框架结构抗震设计的基本原则
第一，强柱弱梁原则。由于在钢筋混凝土框架结构中，柱子属于比较容易受到破坏的构件，一旦发生地震，很有可能造成框架结构的失稳情况，甚至造成建筑倒塌、人员伤亡[2]。基于此，一定要遵守钢筋混凝土框架结构抗震设计的强柱弱梁原则，提升柱子在整个框架结构中的承载能力及抗震延性，进而提高钢筋混凝土框架结构的稳定性，保证工程施工质量。如对于上刚下柔的框支墙结构，提高柱的延性和强度，进而提升整个框架结构的强度和刚度，保证建筑工程施工质量。
第二，强剪弱弯原则。强剪弱弯原则指的是在进行钢筋混凝土框架结构抗震设计时，使钢筋混凝土的构件与正截面受弯承载能力对应的剪力小于该构件斜截面受剪承载能力的要求。弯曲破坏和剪切破坏是钢筋混凝土框架结构在地震的作用下常见的破坏形式，能够极大地降低框架结构的强度和刚度，使得整个钢筋混凝土框架结构失去稳定性，导致安全事故的发生，其中，剪切破坏的破坏程度更大，影响更为广泛。对此，一定要在钢筋混凝土框架结构抗震设计中遵循强剪弱弯的原则，尽量减少钢筋混凝土框架结构在地震作用下出现剪切破坏，并提升结构的形变能力[3]。通常来说，应根据施工实际情况适当减少钢筋混凝土框架结构中抗弯钢筋的配筋率，并增加抗剪箍筋的配筋率，以此来提升钢筋混凝土框架结构的抗震能力。
第三，强节点弱构件原则。该原则主要指的是对钢筋混凝土框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求，以此来提升框架结构的形变能力，进而能够应对发生地震时的形变破坏，防止建筑在强烈地震作用下发生倒塌的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行钢筋混凝土框架结构抗震设计时，应结合实际的施工情况，对钢筋的穿插顺序进行一定的规范，并合理安排节点配筋率，以此来提升钢筋混凝土框架结构的抗震性能和抗形变能力，提升结构稳定性。
3 钢筋混凝土框架结构抗震设计建议
（1）填充墙是影响“强柱弱梁”机制实现的重要因素，未来的设计中，可按下面两种方式来考虑填充墙的影响：①框架结构中，采用刚度贡献小的填充墙或填充墙连接形式，设计时选取适当的周期折减系数来考虑填充墙对结构的刚度影响。②采用能考虑填充墙影响的软件（如 SAP2 000）对结构模型进行计算，分析填充墙对结构位移及内力的影响，地震时做到梁端首先出现塑性铰，将梁设计成第一道抗震防线，柱设计成第二道抗震防线，使框架结构形成双重抗震防线，可显著提高框架结构抗震承载能力及抗倒塌能力。（2）对于楼板与框架梁一起现浇的框架结构，在结构设计和分析中，由于现浇楼板与框架间相互作用的复杂性，通常假定楼板是刚性的，将中梁和边梁刚度一般分别放大到原来的 2 倍和 1．5 倍来近似考虑楼板对框架梁刚度的影响。建议结构整体计算时应考虑框架梁的塑性内力重分布及楼板对框架梁抗弯能力的增强作用，充分考虑梁的刚度增大系数。只有正确考虑楼板对梁的刚度和承载力贡献才是保证结构分析和设计正确的前提，达到框架结构“强柱弱梁”的实现。
（2）导致梁端钢筋超配的处理措施。①梁端配筋计算时应采用在柱边截面的弯矩设计值。②对现浇楼板内与梁肋平行的钢筋应考虑参与梁端负弯矩的承载能力。③选用合适的裂缝计算公式对框架梁的变形进行控制。④适当控制跨中下部钢筋伸入柱内的数量，在满足梁端正弯矩承载力配筋要求后，其余跨中下部钢筋不需伸入柱内，在柱截面以外截断即可。控制柱轴压比不宜用足，柱构造配筋时其配筋宜适当加大。框架结构“强柱弱梁”是在大震作用下形成的，另一种较为简便的“强柱弱梁”设计的计算方法是：框架梁内力按小震计算确定，框架柱内力按大震弹性计算确定。
（3）强节点弱构件及其他提高延性的措施。关于“强节点，弱构件”的设计中，首先应明确剪应力机制，根据节点传输机制，强化了作为中间层节点的混凝土框架结构，其他部分的节点是相似的。框架一下高强度区域的严重地震，在这种地震引起的弯矩将在所有弯矩中占很大的比例，形成梁端时刻的一侧为负，另一侧端梁的弯矩正的情况，而与之一样平衡的弯矩也将会很大。在这种情况下，梁柱将通过混凝土把大部分剪力都以切节的形式传入到节点之中，（左和右的梁柱）在这种力的传递中仅仅只是在梁柱中的一小部分。剪切传入节点的核心区域主要是由3种剪切机制组成。
第一机制为析架，这是由纵向钢筋和混凝土接口的核心区周围形成的扩散，从而形成一个对角的主拉应力和主应力，当发生地震时，与梁、柱和剪切粘合为主的主应力方向相反。一旦主拉应力超过混凝土双轴力的拉伸强度，混凝土的核心区域将有斜裂缝，混凝土的主拉应力进行将由平行节点沿力的力方向更换为其箍筋来承受，而剪切刀则由纵向钢筋来承担。
第二机制为对角斜撑杆机构，它是由梁、柱混凝土的核心区域构件来承担剪切力的形式。相比于第一机制，用于形成斜压应力的第二机制只在一个较宽的对角线方向分布。
第三种机制是一种间接参与剪切节点的机制，一个节点的箍筋的作用在“约束机制”内。用于中间层节点的测试表明，随着剪压比的增加，在地震中，节点区域混凝土主要承受斜压力。梁屈服结束后，混凝土随着斜压增长而横向扩张，再加上点正负交替过程中力组合节点的非线性变形增大，破坏逐渐加重，之后每个节点屈服，约束力达到极限，最终因混凝土的斜压崩溃造成核心区域的斜压破坏。如前所述，由于这种应力状态的节点区域是非常复杂的，因此在结构设计，只有确保每个节点在面对地震时不会出现脆性剪切。使梁、柱充分发挥其承载能力和变形能力。
结束语
钢筋混凝土框架结构的抗震设计需要根据抗震烈度进行取值，依据抗震概念设计的原理，解决材料使用和结构细节问题，以达到抗震设计的目的。对框架结构设计要合理选用计算参数，采用合理的计算软件，对计算结果进行认真分析，对框架结构“强柱弱梁”的概念进行更为深入的研究和分析以及采用科学合理的抗震方法应对地震灾害，推动结构设计的发展。
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.
[4]缪志伟，马千里，叶列平.钢筋混凝土框架结构基于能量抗震设计方法研究[J].建筑结构学报，2013，34（12）：1-10.
[5]王丽娅，陈安妮.钢筋混凝土框架节点抗震设计探讨[J].中华民居（下旬刊），2013（06）：67-68.
论文作者:李华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/17
标签：钢筋混凝土论文; 框架结构论文; 节点论文; 混凝土论文; 刚度论文; 弯矩论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;