钢筋混凝土房屋结构抗震设计措施论文_朱健雄

钢筋混凝土房屋结构抗震设计措施论文_朱健雄

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摘要:钢筋混凝土结构抗震体系的设计应当集合整体抗震条件展开计算,确定实际模型功能环境稳定,且具备完善的结构屈服水准条件,才能够将后续结构施工条件提供给现场施工单位。故而,在落实结构抗震体系设计过程中,首要工作是确保实际地区抗震系数和岩土质量条件能够被确定,这样才能够依据实际条件展开抗震性能实验,并将创新抗震方法贯彻入现有的体系环境中,促进整体抗震功能体系的构建完善。

关键词:钢筋混凝土;房屋结构;抗震设计;措施

1导言

在进行钢筋混凝土建筑施工过程中,为了提高建筑物地震灾害的能力,就需要结合建筑物的特点来做好抗震设计工作。设计人员最好根据不同建筑物的特点,来选择与之相匹配的抗震设计策略,这样既可以提高钢筋混凝土的稳定性,而且还可以有效提高建筑结构抵抗地震灾害的能力,在提高钢筋混凝土建筑整体质量的同时,保护人们的生命财产安全,推动我国建筑行业的快速发展。

2地震易损害的建筑结构位置

2.1结构层间强度薄弱的楼层

通过对钢筋混凝土建筑设计结构进行分析可以发现,一旦钢筋混凝土结构出现不牢固问题,将会导致整个结构层间的强度降低,一旦发生地震时,这个位置将会最先遭受破坏。同时,结构层间弹塑性也会发生比较大的变化,从而导致应力集中,诱发钢筋混凝土建筑物的倒塌。

2.2填充墙的破坏

在进行钢筋混凝土建筑施工过程中,填充墙所具备的刚硬度和抗变形能力比较良好,但是一旦发生地震灾害时,填充墙出现破坏的概率将会增加。通常情况下,如果地震灾害等级达到8级时,将会导致填充墙位置遭受比较严重的破话,加大墙面裂缝的发生率,甚至有可能导致钢筋混凝土建筑倒塌。实际上,填充墙结构下部分较重,上部分较轻,而且与实心砌体墙相比,空心砌体墙所遭受的破坏程度相对比较轻,而且与砖墙相比,砌体墙受破坏程度相对比较重。

2.3节点处及柱端连接处

对于钢筋混凝土建筑框架结构而言,如果梁比柱子要轻,而且柱子底部比顶部轻,一旦遇到地震时,柱子的旁边将会最先发生破坏。同时,在柱子的顶端位置最先受到地震的破坏,导致其出现不同程度的弯曲。破坏情况较轻时,将会导致柱子发生弯曲、倾斜、折断;破坏情况比较严重时,将会压坏混凝土,导致内部主筋外露,甚至诱发脱节现象。

3钢筋混凝土结构抗震设计的基本思路

3.1欧洲发达国家抗震设计的基本思路

欧洲一些发达国家在进行建筑结构抗震设计时,主要采用的是能力设计法。利用建筑结构的延展性能来实现截面设计效果,控制结构中塑性耗能能力,保证建筑结构的延展性达到具体设计要求。在对塑性耗能结构进行合理控制过程中,工作人员还可以通过塑性铰的应用,实现强度差的有效调节,从而加强截面控制的合理性,减少变形、剪切引发部分结构脆弱等问题的发生。

3.2如本抗震设计思路

日本建筑的抗震设计主要是通过二次设计法实现的,其是将建筑结构的自重应力和地震时产生的应力予以分开设计,确保每个应力设计均能够达到抗震设计等级要求,并通过计算机技术的应用,准确计算建筑结构的承载能力,保证应力设计的合理性。通过二次设计法的应用能够有效满足钢筋混凝土框架结构的抗震要求,加强建筑安全性。

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3.3中国抗震设计思路

我国的钢筋混凝土框架结构设计已经有十多年的发展历史,且设计水平已同欧洲一些发达国家相近。我国在钢筋混凝土框架结构的抗震设计中,所采用的方法也是以能力设计为主,通过对建筑结构延展性的调整和规划,来提升结构截面设计的合理性,防止变形等问题的出现,提高建筑的抗震性能。受到地壳板块的影响,我国是一个地震发生较为频繁的国家,所以在抗震设计上要严格按照标准要求进行操作,以完善建筑的整体水平,为社会经济的发展贡献力量。

4钢筋混凝土结构的稳定抗震设计措施

4.1强柱弱梁

“强柱弱梁”的设计理念就是增加柱子的抗弯能力,致使地震作用下,塑性铰首先在在梁端出现。在实际的地震作用下,柱中弯矩会有增大的趋势,在出现塑性铰前,结构构件因拉区混凝土开裂和压区混凝土的非弹性性质,钢筋与混凝土之间的粘结退化,导致各构件刚度降低。与柱相比,梁的刚度降低幅度略大,结构变形从剪切型过渡为剪弯形,柱内弯矩较梁端的弯矩比例增大;如果地震作用系数变化,柱内弯矩会增大,受到人为因素及构造原因的影响,梁的实际屈服强度提高,最终当梁内出现塑性铰时,柱内弯矩增大。当梁端出现塑性铰后,结构屈服后的非弹性过程实际就是地震作用的增大,此时,柱弯矩也会增大。在规范中,对柱的轴压比限值进行确定,主要是使得柱保持在大偏压的范围内。

4.2构造措施

4.2.1梁的构造措施

梁塑性铰截面的延性受到多个因素的影响,具体如下:第一,梁塑性铰截面延性与受拉钢筋配筋率及屈服强度成反比,这两者越高,延性反而降低;第二,梁塑性铰截面与截面宽度,受压钢筋配筋率,混凝土强度成正比,这三个因素的值越大,则延性越大;第三,塑性铰区的箍筋可以有效防止纵筋的压屈,在一定程度上增加混凝土的极限压应变,抵抗剪力,增加塑性铰的变形及耗能能力;第四,梁的高跨比越小,则其剪切变形越大,延性降低;第五,梁的纵筋配箍率低会造成梁体的断裂。综上,在抗震设计中,要根据规范,对梁纵筋的最大配筋率、最小配筋率、最大间距、最小直径、最大肢距、箍筋加密区长度、体积配箍率等进行严格的计算。

4.2.2柱的构造措施

柱是主要的受弯构件,其轴压比的大小,影响着柱子延性及其耗能能力。轴压比越小,柱子发生大偏压破坏的可能性就越大,造成较大的变形,同时,柱子的轴压比与其延性,耗能性成反比,并且箍筋对延性的正面影响也越小。在设计规范中,对柱的轴压比有比较明确的规定,确保其在大偏压的情况下,箍筋也能发挥作用,增加柱的延性,提高混凝土压应变、阻止斜裂缝发展。节点构造措施:节点是不同构件之间的连接锚固区,对于结构的整体承载力具有重要影响。在地震作用与竖向荷载的作用下,如果节点核心区剪压比偏低,就必须为其提供相应的约束,提高节点的抗剪能力,保证节点区域的钢筋锚固可靠,另外,要求对节点核心区域的箍筋配置进行严格的调整,比如最大间距、最小直径、体积配箍率等,严格按照规范要求设计。

4.2.3剪力墙构造措施

为了提高剪力墙的消能能力和结构延性,要对墙肢进行约束,根据规范要求,限制剪力墙边缘构件以及其轴压比;其次,为了保证剪力墙的承载力及侧向刚度满足规范要求,要适当限制其厚度;最后,为了降低剪力墙的斜拉破坏,减少裂缝的出现,要对剪力墙的分布钢筋进行合理的设置,主要是对分布筋的最大间距、最小直径以及最小配筋率进行合理的调整。

5结语

综上所述,钢筋混凝土框架结构的抗震设计需要考虑多方面因素的综合作用,并按照既定的规范要求,合理规划相应的受力变化情况,以此增强抗震设计的合理性,优化框架结构的抗震性能,最终全面增强建筑的安全稳定性,维护居民的生命安全。

参考文献:

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论文作者:朱健雄

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第25期

论文发表时间:2019/6/21

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