摘要：在国民经济不断发展过程中，钢筋混凝土结构在施工建筑中得到了广泛的应用与实施。由于我国很对地区都处于地震的多发地带，经常受到地震带来的严重破坏。为了更好的保障人民群众的生命与财产安全，需要做好抗震设防管理工作。因此文章重点就钢筋混凝土结构的抗震设防目标展开相关论述。
关键词：钢筋混凝土建筑；抗震设防目标；措施
地震是自然灾害之一，具有较强的破坏性、难以预测性，极容易造成建筑物的损坏，甚至造成人员的大量伤亡。钢筋混凝土结构是较为关键的建筑结构形式，对于这种建筑结构，如何实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”这一抗震设防的目标是个急需解决的问题。
一、钢筋混凝土结构薄弱环节分析
（一）结构单元在不同地震作用下的受力状态
主要表现为弹性力与弹塑性对应的地震加速度以及地震加速度等方面，其中，在与弹塑性对应的地震加速度中，梁柱墙等混凝土单元的受力状态具有明显的复杂性、繁琐性，在外部荷载增加或者在地震作用下，由于弯矩、剪力都极容易达到弹性极限，混凝土的弯、剪力的关系是相互影响、相互照应的。弯矩或者剪力在达到弹性极限以后，会随着地震荷载作用力不断扩大，进而造成单元进入塑性状态。
（二）薄弱单元判断
薄弱单元可以被认定为地震荷载作用下发生破坏的混凝土结构单元，但是，一些单元即使在地震荷载作用下也是完好无损的，但是却进入了塑性状态，处于接近破坏的边缘。地震动具有明显的随机性、偶然性，大大造成了所选地震动参数与实际情况之间的差距。但是，如果利用反应谱法来获取地震动参数，其参数值的准确性与真实性难以保证。因此，要想确保分析结果的准确无误，可以将临近破坏边缘的单位视为极可能发生破坏的单元，即抗震力不大于其值的10%，可以确定该单元为薄弱环节。
二、抗震设防的基本原则
我国抗震设防坚持的是“小震不坏，中震可修，大震不倒”的基本原则。大地震发生的频率和概率都比较小，几十年一遇甚至上百年一遇，而中小地震的破坏力则相对有限，如果在平时抗震设防工程合理到位，地震应急机制和宣传及时有效，中小地震所产生的损失可以大幅度降低。如果在抗震设防工程的设计中过于强调工程结构的强度来应对中大地震带来的灾害，就会投入大量的经济资源和人力物力，不能最大限度的发挥其功用，这样做是不符合我国的国情的。
按照不同的划分标准，地震有不同的分类。小震、中震和大震根据地震出现的概率和重现期划分时，依据如下：按照出现概率的高低划分，小震的频率最高，50年出现的概率是63%；中震50年出现的概率是10%，而大地震在50年出现的概率仅为2%～3%；而重现期按照小震、中震、大震的对比发现，其年数分别为50年，475年，1641年～2475年。通过概率和重现期可以发现，大震是属于非常罕见的地震，虽然破坏力大，但次数较低，所以抗震设防要立足于发生概率更高的小震。
对结构设计而言，小震、中震和大震所产生的地震影响是不同的，其烈度也是逐渐增加的，对应的破坏程度则是呈现越来越大的趋势。小震是指结构设计基准期内超越概率为63%的烈度水平的地震影响；中震是指结构设计基准期内超越概率为10%的烈度水平的地震影响；大震是指结构设计基准期内超越概率为2%～3%的烈度水平的地震影响。当结构基准期为50年时，小震烈度比中震烈度约小1．5度，大震烈度比中震烈度约大1度（当基本烈度为9度时不到1度）。
三、钢筋混凝土建筑实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的思路
对于钢筋混凝土结构，根据结构本身相关特性，利用人为的影响措施，使结构在外力（含地震力）产生作用的同时，产生相应的非线性变化（弯曲、脱落等）来降低破坏程度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实现“小震不坏”，比较简单，而实现“中震可修，大震不倒”则较难。实现“中震可修，大震不倒”的抗震目标，主要是靠保证结构延性来实现。结构的延性对抗震设防工程发挥作用的成功与否是关键的，具有其他措施无法替代的作用。为了使钢筋混凝土结构具有抗震所必需的延性，可采取下面三种措施：
（一）强柱弱梁
结构的延性应建立在一个可接受的塑性变形结构的基础之上，最小的非线性旋转塑性铰处决定了位移延性。因此，在选择了合适的塑性变形结构之后就可以确定能量耗散位置。“梁柱铰结构”作为我国通用的规范，简言之也就是我们通常所说的“强柱弱梁”结构。其实施的具体要求则是在一定程度上人为的增大柱的弯曲承载力，而不过多采取其他措施。这种结构，从总体上来看，虽然比较强的是柱端，但在强烈地震作用下，柱端仍然有可能会进入屈服状态，只不过梁端有更多的机会出现塑性铰，也会出现较早、较大的塑性转动；相对梁端来说，柱端出现塑性铰较晚，塑性转动的范围也相对较小。我们通常的做法是，组合柱截面弯矩乘以增大系数；也可以通过实际加固梁端推算出梁端可以抵抗的弯矩。此外，要更加严格的控制柱的轴压比，然后通过强化塑性铰的约束区域末端，就可以使柱端具有所需要的、适当的塑性转动能力且不至于崩溃。
（二）强剪弱弯
剪切破坏基本上没有延性，剪切破坏会使发生该破坏的部位彻底失去结构抗震能力，柱的剪切破坏也会导致局部或整体结构的崩溃。这就需要增加各种构件的抗剪能力，使其避免结构延性在未发挥作用之前出现非延性的剪切破坏，从而能够应对强烈的地震作用来发挥延性作用。这就是我们常说的“强剪弱弯”。通常的做法是使用剪力增大系数增大各个部位的组合剪力值，并利用增大后的剪力值对相关截面进行验算和设计。具体措施包括两种类型：一种是直接在横梁两端的顺时针或逆时针力矩乘以增大系数的值，然后与梁的垂直重力荷载代表值一起从平衡中计算梁端剪力。另一种是沿顺时针或逆时针方向的横梁部分的弯矩，乘以增大的系数，然后垂直重力作用在梁上，在相互平衡中计算梁端剪力。
（三）加强抗震构造
钢筋混凝土建筑中出现塑性铰的部位在面对大震时会失去降低地震作用的塑性转动能力和耗能能力。而要避免这一情况，就需要加强抗震构造，一般来说采用的方法是限制柱的轴压比和箍筋加密。强柱弱梁、强剪弱弯以及加强抗震结构，是相互关联、密不可分的三项措施。主要表现为：只有保证“强剪弱弯”才能实现“强柱弱梁”，因为只有塑性铰区不发生早期的剪切破坏，梁柱塑性铰区才会具有塑性转动的前提条件。如果“强柱弱梁”作为抗震设防工程的首要措施要求严格，那么“加强地震构造”作为后续措施就可以要求相对宽松；如果在实施“强柱弱梁”措施时要求就比较宽松，那么对后续措施中加强抗震结构的要求就需要十分严格。原因在于梁铰结构和梁柱铰结构中，柱弯矩增大系数同轴压比和箍筋是呈现一个相互约束的机制，即二者是负相关的关系，当柱弯矩增大系数增大时，会降低对轴压比和箍筋的约束，反之，则提高了对轴压比和配箍的要求。
总之，对钢筋混凝土建筑，只要抗震设计能够对应相应地震烈度、地震加速度和其他荷载效应的基本组合，检查结构组件结构的承载力和弹性变形部分，满足相应的规范要求，就可以实现“小震不坏”。要实现“中震可修”“大震不倒”的抗震设防目标，关键就在于要保证结构延性。通过人为措施，把结构控制为“强柱弱梁”和“强剪弱弯”，并采取如增加箍筋密度、约束柱的轴压比之类抗震构造措施，使结构遭遇“中震”后可以修复。对于结构遭遇“大震”作用，就需要计算它的弹塑性变形来满足“抗震规范”要求，实现“大震不倒”的抗震设防目标。
参考文献：
[1]徐春芳.建筑抗震不利地段高层钢筋混凝土房屋抗震措施[J].产业与科技论坛，2014，1314
[2]李尧.高层钢筋混凝土建筑结构抗震延性设计[J].技术与市场，2016，2307
论文作者:赵政文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/11
标签：塑性论文; 结构论文; 延性论文; 烈度论文; 大震论文; 剪力论文; 弯矩论文; 《基层建设》2017年第30期论文;