摘要：地震作为一种严重的自然灾害，每逢发生常会对人类的生产生活造成重大破坏。地震发生时，造成的最大破坏在于对建筑物的破坏。近年来我国地震发生较多，建筑结构抗震能力差导致人民生命财产安全受到严重损害，阻碍了经济发展。因此对钢筋混凝土建筑结构的抗震设计应当重点关注，以“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震思想为基础，在设计上以抗震性能为前提，以成本最少为目标，在保障人生命安全的基础上减少损失。
关键词：建筑结构 钢筋混凝土 抗震设计 性能
1.抗震目标的制定
抗震目标是指在建筑设计时，使建筑结构能够在不同的地震水准中达到预期抗震性能，高层建筑结构的抗震设计应结合建筑结构的实际情况，在提高结构的承载力与延性变形能力两者中合理抉择，从建筑的重要程度、抗震烈度、震后维修等方面综合考虑抗震目标。在基于性能的抗震目标的设计上有5种水准：
1.1小震弹性。首先，需确保建筑结构各构件的承载能力满足抗震需求，也即各个建筑构件均应满足相应的弹性要求，同时建筑结构可能发生的层间移位应在规范之内。
1.2中震弹性。在不对地震组合内里调整系统进行考虑的前提下，在建筑结构中，其建筑构件承载力应能满足中震弹性的需求，但系数调整应使用建筑承载作用分项系数、建筑选用材料分项系数与抗震力调整系数，同时要适当调整规范系数。
1.3中震不屈服。指不考虑地震组合内力调整系数与承载力调整系数，在材料强度、荷载作用分项系数取标准值，在必要情况下适当增加阻尼比。在中震时，重要部位可以接近屈服状态，但不能发生脆性破坏（如剪切或断裂等），同时细部的抗震构造应与延展性要求相符。
1.4大震不屈服。对于大强度地震，建筑中的重要部位或薄弱点，可接近屈服，但不能发生脆性破坏（如剪切或断裂等），同时细部的抗震构造应与延展性要求相符。
1.5大震可屈服。指部分构件对于大强度地震允许屈服，但构件应符合变形限制；竖向构建不应出现断裂、剪切等脆性破坏，细部抗震要符合延性需求。
综上，根据地震烈度、结构性能目标综合制定抗震目标如图
2.基于性能的钢筋混凝土抗震结构设计方法
2.1承载力设计方法
承载力设计方法是目前在钢筋混凝土建筑结构抗震设计的过程中主要应用的设计方法。这种方法在常发地震中主要是通过反应来计算建筑物的底部剪刀，同时利用相应规则将承载力分配到相应的结构全高中，与其他承载结构结合起来对建筑结构的抗震烈度与整体强度综合设计与震后的建筑变形验算。其优点在于使用方便，适用性强，具有广泛的适用范围；通过实际测量与数学分析计算使结果更加科学可靠；借助非线性静力的验算与分析来控制非线性结构的反应，控制更为准确方便。在实际运用中能够减少人力物力的浪费。其不足在于基于弹性的运算在建筑结构的非弹性反映部分计算困难，难以实现整体建筑结构承载力设计目标。
2.2基于位移的建筑结构抗震设计
基于位移的结构抗震设计主要是将建筑结构的位移作为建筑结构设计抗震性能的主要目标，这种方法与承载力设计方法相比是在根本上对抗震设计过程做出改变，将位移设计作为建筑结构整体设计的初始阶段，在建筑结构抗震设计过程中用位移方法对建筑物整体性能进行控制，通过位移谱来测算出建筑位移的周期，再通过计算建筑物的底部剪刀进行结构分析，并将建筑物每处钢筋构件的使用情况具体设计，最后通过应力测试来检验出不匹配情况，在后期可以使用增强或者减弱刚性的方法进行调整，并在确定位移基础上调整构建配置。这种方法的优点在于能够通过协调建筑结构构件各要素之间的平衡关系，为建筑整体性能目标的实现起重要作用。
2.3能量抗震性能设计方法
在地震发生时，可以讲地震的总能量作为结构破坏的的主要原因，地震时能量传输至建筑结构内部造成结构运动，同时建筑内部能量与地震能量共同作用，造成建筑破坏。这种方法的优势在于能够对建筑潜在破坏能力进行评估，对建筑结构的非线性要求与结构的滞回特征要求概念清晰，能够合理的控制耗能元件损失；缺点在于在建筑抗震结构的设计应用上过于复杂，不确定因素较多。
2.4建筑结构构件的设计
钢筋混凝土建筑要想保证其抗震效果，在设计时要保证建筑的延性承载力。在地震中建筑结构很容易产生变形，因此在建筑结构的设计中一定要按照延性框架结构设计，首先保证建筑薄弱区域以及重点部位的承载力、强度以及延性，强化建筑抗变形能力，将地震破坏将至最低，有效提升建筑物的抗震能力；可以通过增加建筑承受柱的承载来承受房梁压力，钢筋混凝土的建筑结构在经历地震后房梁的变形较为明显，通过房柱承载使塑性转变变小或者消失，使建筑有一个较为稳定的框架以及较高的塑形消耗功能；在剪刀墙的设计中采用短肢剪刀墙设计，将其承受倾覆力矩占据结构底部总结构控制在38%-51%，再具体设计中要按照同侧力方向短肢剪刀墙的面积与结构平面中所有剪刀墙的截面面积比例确定。
3.钢筋混凝土结构抗震设计注意事项
基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计中，要做到依据建筑结构的性能水准进行抗震性能划分，量化指标，综合分析设计方案与地震造成损失的可能性；加强对建筑结构的整体性控制，科学制定建筑物的结构，保障建筑结构延性与建筑强度；与多级水准地震结合分析，重点体现建设初期的建设资金；对变形指标合理评估，对建筑物整体及部分构件的损坏严格控制起来，以方便后期损失评估与维修，减低震后恢复的成本。
总结：
综上所述，在基于性能的钢筋混凝土的建筑结构抗震设计上，要多方面综合考虑地震水准、建筑结构延性与刚性、部件之间的综合作用等因素，做到科学设计。这种设计方法在未来的建筑设计中具有极大的发展趋势，能够提高建筑抗震性能，保障建筑使用寿命。
参考文献：
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[3]曾志辉. 基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法初採[J]. 低碳世界，2017（33）：268-269.
论文作者:王海彦
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第34期
论文发表时间:2019/11/15
标签：建筑结构论文; 建筑论文; 承载力论文; 钢筋混凝土论文; 性能论文; 结构论文; 延性论文; 《建筑模拟》2019年第34期论文;