混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計研究

1、<p>　　混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計研究</p><p>　　摘 要：近年來，我國震害現(xiàn)象頻頻發(fā)生，地震引起的破壞越來越受到人們關(guān)注?？蚣芙Y(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于各種用途的建筑中，混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計在滿足正常使用的同時，其抗震性能也是必須關(guān)注的課題。本文從混凝土框架結(jié)構(gòu)和混凝土的特性出發(fā)，對幾種混凝土框架結(jié)構(gòu)型式的抗震進(jìn)行分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架；型鋼混凝土框架

2、；抗震設(shè)計 </p><p>　　近些年來，面對頻頻出現(xiàn)的震害現(xiàn)象，建筑對支撐設(shè)備的框架提出了越來越更高的要求?；炷量蚣艿母麟A段的使用性能都必須得到保證。在我國，建筑物抗震規(guī)范上給出了建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)，及“小震不壞、中震可修、大震不倒”，因此，地震作用下科學(xué)的抗震模式的建立是非常必要的。 </p><p>　?。ㄒ唬┗炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)特性 </p><p>　　混凝土是

3、建筑結(jié)構(gòu)中比較主要的類型之一，其所具備的高強(qiáng)度、剛度大的特性能夠承受動力負(fù)荷。所以，現(xiàn)在的建筑材料使用中，混凝土框架得到了廣泛的應(yīng)用?；炷量蚣苓€有一個優(yōu)勢，就是在具備較大承重力的同時，還具有良好的韌性。這一特點(diǎn)是其他的建筑材質(zhì)所存在的缺憾?；炷亮己玫乃苄裕梢宰屍涑惺苤亓Φ暮奢d加大，在跨度大、超高度的建筑結(jié)構(gòu)中得以應(yīng)用。即便是建筑物屬于是超重型的，因為混凝土框架的結(jié)構(gòu)輕，材料的各向同性和勻質(zhì)性好，因此屬于是比較理想的材質(zhì)。 <

4、/p><p>　　鋼筋混凝土框架的特性主要表現(xiàn)在混凝土在收縮和蠕變的過程中。在混凝土硬化進(jìn)行自動的收縮過程中會受到內(nèi)部鋼筋的影響，這樣就會在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，內(nèi)部的鋼筋產(chǎn)生壓應(yīng)力，這是在鋼筋混凝土的設(shè)計比例是所必須要考慮的問題。同時由于混凝土的抗拉能力很低，即使在內(nèi)部配備鋼筋之后，還是改變不了這一情況，所以需要對混凝土預(yù)先施加壓力。混凝土的的物理力學(xué)屬性在零下四十度到零上六十度之間不會出現(xiàn)較大改變，不影響正常使用，

5、但是如果建筑地區(qū)氣溫高于或是低于合適溫度時，就需要對混凝土進(jìn)行必要的處理 </p><p>　　鋼筋混凝土的主要構(gòu)件是鋼筋被配置在混凝土當(dāng)中，目的是增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的各種性能。這種用鋼筋和混凝土所制成的結(jié)構(gòu)，顯然結(jié)合了兩種配料的優(yōu)點(diǎn)?；炷恋目箟盒员容^好，而鋼筋具有耐拉力，兩者相結(jié)合，使得這種建筑結(jié)構(gòu)更為牢固，而且具有良好的防火、防腐性能。 </p><p>　　混凝土框架結(jié)構(gòu)的另外一種形式是型鋼

6、混凝土框架。因為純混凝土的抗壓程度和抗拉程度完全不成正比，所以素混凝土結(jié)構(gòu)不能用于受有拉應(yīng)力的梁和板，這就要求對混凝土進(jìn)行一定的改造，以便增強(qiáng)混凝土承受拉力的水平。型鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，型鋼混凝土框架是由型鋼混凝土框架柱和框架梁組成，框架梁可以采用鋼筋混凝土梁、型鋼混凝土梁或鋼梁。在型鋼周圍配置鋼筋并在外部澆筑混凝土，同時配有適量鋼筋和箍筋。在承受拉力之后，混凝土開裂，拉力就自然由混凝土內(nèi)部的型鋼所承受，這樣既能夠發(fā)揮混凝土的抗壓

7、性能又能發(fā)揮型鋼的抗拉性能。將混凝土和型鋼有機(jī)結(jié)合，更好的提高抵抗外力的能力，從而使型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠在建筑當(dāng)中承擔(dān)更大的作用。型鋼混凝土具有截面小、承載能力高、延性好、防火能力強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用和關(guān)注。 </p><p>　　與鋼框架結(jié)構(gòu)相比較，混凝土框架也存在著優(yōu)勢。雖然混凝土框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛地在建筑也中所采用，但是，其所存在的缺陷恰恰就是混凝土結(jié)構(gòu)所具備的優(yōu)勢。混凝土結(jié)構(gòu)具有堅固、耐久的特點(diǎn)，而

8、鋼框架所不具備的耐火性特點(diǎn)成為了混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。同時，將混凝土框架結(jié)構(gòu)與鋼框架結(jié)構(gòu)相比較，混凝土結(jié)構(gòu)的成本會更低一些。 </p><p>　　（二）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震方法和措施 </p><p>　　1、合理布置外力傳遞途徑 </p><p>　　對于混凝土框架抗震性設(shè)計來說，最重要的目的就在于把混凝土框架在地震中所受到的外力傳遞到結(jié)構(gòu)之外，避免或者減輕外力對

9、混凝土框架所造成的損害，因此，提高混凝土框架抗震性能的重要方式之一就是要合理的布置混凝土框架外力傳遞途徑，要盡量確保支柱、梁的軸線和墻處于同一個平面之上，進(jìn)而形成一種完整的雙向抗側(cè)力系統(tǒng)。這樣設(shè)計就能夠使得混凝土框架在遭受地震作用時出現(xiàn)的是彎剪破壞，墻的底部成為塑性屈服位置。同時，還要遵循強(qiáng)墻弱梁的原則加強(qiáng)建筑墻體的承載力，避免墻體出現(xiàn)剪切破壞，從而提高整個混凝土框架的抗震能力。 </p><p>　　2、確保結(jié)

10、構(gòu)的承載力 </p><p>　　混凝土框架的承載力是抗震能力的重要部分，該部分內(nèi)容主要是指在進(jìn)行混凝土框架抗震設(shè)計時，要按照抗震等級對梁、柱、以及墻的節(jié)點(diǎn)采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施確保混凝土框架在地震作用下達(dá)到三個水準(zhǔn)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。因此，為了保證建筑整體結(jié)構(gòu)在強(qiáng)地震作用下具有足夠的承載力，要根據(jù)抗震設(shè)計的相關(guān)原則進(jìn)行柱截面的選擇，軸壓比的控制，配筋率的控制等，合理的配筋和構(gòu)造使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)成為延性結(jié)構(gòu)，對抗震設(shè)計來

11、說是至關(guān)重要的，使結(jié)構(gòu)能通過延性變形來吸收地震作用傳來的能量。所遵循的原則主要有強(qiáng)柱弱梁原則、強(qiáng)剪弱彎原則、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件原則等。 </p><p>　　3、規(guī)則布置建筑平面 </p><p>　　建筑平、立面布置應(yīng)符合抗震概念設(shè)計原則，宜采用規(guī)則的建筑設(shè)計方案，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案。因此，在進(jìn)行鋼筋混凝土框架抗震性設(shè)計過程中，就應(yīng)該盡量規(guī)則布置建筑平面。通常我們都比較重視鋼筋混凝土

12、框架的對稱性和規(guī)則性，結(jié)構(gòu)的對稱性主要是指抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)之間的對稱，而規(guī)則性主要體現(xiàn)在以下幾個方面，第一，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)主軸方向剛度和變形特性相近；第二，在抗側(cè)力結(jié)構(gòu)豎向斷面均勻、構(gòu)成的變化均勻；第三，平面布置的統(tǒng)一，軸向上的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)具有的剛度要均勻；第四，平面的中心和周邊結(jié)構(gòu)要相互協(xié)調(diào)，確保主體結(jié)構(gòu)有較好的抗扭剛度，從而提高鋼筋混凝土框架抗變形的能力。 </p><p><b>　　4、多防線抗震 &l

13、t;/b></p><p>　　多防線抗震主要是指在鋼筋混凝土框架中要從多個方面進(jìn)行抗震設(shè)計，也就是說，在一個完整的抗震體系中，首先要有一個具有強(qiáng)延展性的構(gòu)件來承擔(dān)地震作用給鋼筋混凝土框架帶來的破壞，而在其達(dá)到屈服狀態(tài)之后，其他還要有其他構(gòu)件來承擔(dān)起抗震的作用，以此類推，多個放線下來之后，鋼筋混凝土框架就完美的實(shí)現(xiàn)了抗震的作用，避免了地震給建筑建筑物帶來的損害。 </p><p>&

14、lt;b>　　總結(jié)： </b></p><p>　　由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師對于國家關(guān)鍵建筑方面的政策、法規(guī)的理解方式不同和個人之間的經(jīng)驗差別導(dǎo)致了在面對相同問題時，不同的設(shè)計師所采取的設(shè)計方案也不盡相同。雖然在建筑設(shè)計的過程當(dāng)中所采取的方式和方法千差萬別，但是無論是哪一個設(shè)計時提出的方案都必須要滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性原則。要實(shí)現(xiàn)地震作用下混凝土框架抗震的目的，主要是在總體設(shè)計出發(fā)，采用概念設(shè)計的

15、理念，避免采用不規(guī)則形狀，采用良好的構(gòu)造措施，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性，當(dāng)?shù)卣鹚鶐淼哪芰康靡苑稚⒅?，就減少了其對建筑物所帶來的破壞。另外，建筑物所使用的材料顯然也是非常重要的。對于不同地區(qū)、不同工程條件的混凝土框架結(jié)構(gòu)，在抗震方面要區(qū)分對待，選擇更為合適的抗震設(shè)防方法。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]GB 50011-