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钢筋混凝土房屋结构抗震设计措施古丽努尔·巴合提牙尔

发表时间：2020/1/8 来源：《建筑学研究前沿》2019年20期作者：古丽努尔·巴合提牙尔

[导读] 建筑行业经历多次行业规范补充、完善、优化等更新，其中建筑抗震是重点之一。

中国建筑标准设计研究院有限公司新疆分公司新疆乌鲁木齐 830011
        摘要：众所周知，地震是一种十分严重的自然灾害，破坏力极大，并且伴随着较多的次生灾害，对人民的生命财产造成巨大损失。而我国处于地球最活跃的两个地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间，是地震多发的国家之一。因此如何在地震发生过程中保护人民的生命财产安全，是一个永恒的话题。地震中建筑物的破坏是造成生命财产损失的主要原因之一。我国改革开放后对建筑行业越发重视，组建专家团队对建筑行业系统编制规范、图集。建筑行业经历多次行业规范补充、完善、优化等更新，其中建筑抗震是重点之一。
        关键词：钢筋混凝土结构；抗震设计；措施


引言
        钢筋混凝土结构是在混凝土中配置钢筋制成的结构，具有承载力高、耐久性耐火性好、可模性好、易于就地取材容易等优点，在多层、高层、超高层建筑和工业厂房等结构中得到了日益广泛的应用。结构类型主要包括：框架、框剪、剪力墙、组合结构等。无论什么结构类型抗震性能都要满足设计要求。抗震设计中包含概念、计算、构造设计。
        概念设计：经不断实践和累积的经验总结出来的概念。对设计非常重，不能忽视。
        计算设计：随着发展近代有各种结构设计软件建模计算对每个构件进行计算设计。
        构造设计：经概念和计算设计后，最后环节构造要求。材料、构件、计算假定都会存在一定的缺憾，加强构造要求增加了一定保障。
        1下面浅术影响钢筋混凝土结构抗震性能的因素
        1.1建筑材料强度
        对于钢筋混凝土结构来说，材料强度将会影响钢筋混凝土结构的抗震性能。
        混凝土强度越高脆性越是明显，侧向变形小而使箍筋对混凝凝土约束产生一定的削弱。对于框架节点来说，其混凝土的强度越高，梁、柱的截面尺寸相对会小，框架节点核心区抗剪承载力减弱，对节点抗震性能反而不利。
        钢筋强度越高延性越差，抗震性能越差。抗震高烈度区常用延性较好的带“E”钢筋，比如HRB400E、HRB500E、HRBF400E、HRBF500等等。
        1.2结构构件
        楼板：在结构整体计算中没有抗震设计要求，实际上楼板有一定的水平地震传递作用。因此在我们《抗震设计规范》GB 50011-2010第3.4.3表3.4.3-1中对楼板布置做了规定，使得楼板能发挥自身的作用。
        梁：水平地震不用多说通过梁传递到竖向构件的主要路径。它在平面内的作用非常重要，因此除了计算要求外，梁与柱连接构造上也有加强。比如：梁竖向加腋、水平加腋等都是为了很好地传递水平地震。
        柱和墙：主要竖向构件，将水平地震力通过自身传递至地基中。结构设计中基本概念“强柱弱梁”，不难发现竖向构件在整个结构重要性。可以通过《抗震设计规范》GB 50011-2010第3.4.3表3.4.3-2中规定来确保地震力顺利传递。
        我们平时在钢筋混凝土框架节点内配置水平封闭箍筋，这样做会更好地对核心区混凝土产生有效的约束，进而使其传递轴向载荷的能力可以进一步增强；可以使其承担部分水平剪力，提高框架节点的抗剪承载力。有很多实践研究表明，核心区的箍筋配置适当，能有效地防止脆性破坏的发生，缓解梁柱节点抗剪破坏的突发性，增加脆性破坏的开展时间。
        2下面举例一部分钢筋混凝土房屋结构抗震设计措施
        某实例工程建筑总高12.450m，共分为3层，建筑功能为幼儿园，结构类型为框架结构，根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008查得该工程为乙类建筑，为重点设防类。根据《抗震设计规范》GB 50011-2010工程所在地抗震设防烈度为8度。因此抗震等级为一级。

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根据《抗震设计规范》GB 50011-2010第3.4.3该工程建筑形体及其构件布置为不规则结构。不规则类型为凹凸不规则、楼板局部不连续，为了避免不规则项超过两项该工程层间位移应小于1.2。对于凹凸不规则该工程二层局部有收进，对该部位楼板平面内实际刚度变化的计算模型和计入楼板局部变形的影响。
        2.2确保抗震结构延性
        2.2.1计算延性保证
        为了进一步分析地震对房屋建筑的破坏过程，应从地震引起的楼层间的位移以及水平剪力的变化入手。对框架结构来说，其构件抗震等级越高越会产生弹塑性形变，若该构件所承受作用力不超出其承载力范围，则弹塑性形变可以使地震能量消耗殆尽。所以框架结构必须具备一定的弹性形变的能力，才能保证良好的抗震性能。经研究发现，强柱弱梁、强节点及强柱底等框架结构能够使地震作用力分散分布，较好的消耗地震能量，极限层能够产生更大位移，具有更理想的抗震效果。
        2.2.2构造延性保证
        地震时，房屋建筑在塑性阶段会伴有大量的能量，若要将能量完全吸收消耗，必须保证建筑结构具有一定的承载能力。这是因为塑性阶段的建筑结构产生形变的几率更大。所以，为保证建筑结构的抗震性能，地震多发地区对钢筋混凝土结构设计有明确要求，延性框架结构设计在抗震设计中有较多应用。为提高房屋建筑整体防震效果，在抗震结构设计中要对抗震薄弱环节重点分析，保证其具有足够的强度和承载能力。延性框架结构设计的目的即充分提高混凝土结构的弹性形变能力，能够更好的吸收消耗地震产生的破坏性能量，提高房屋建筑的抗震性能。
        2.3抗震构造措施
        首先针对案例建筑的抗震构造措施依据《抗震设计规范》GB 50011-2010第六章6.3条。梁：1、梁截面尺寸要求。2、钢筋配置：a.梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0．25，二、三级不应大于0．35。b.梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0．5，二、三级不应小于0．3。C.梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表6．3．3采用，当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2％时，表中箍筋最小直径数值应增大2mm。
        柱：1、不同抗震等级所要求的的柱最小截面尺寸及剪跨比。2、柱配筋：a.柱的纵向钢筋宜对称配置。
        b.截面边长大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm。
        C.柱总配筋率不应大于5％；剪跨比不大于2的一级框架的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1．2％。
        d.边柱、角柱及抗震墙端柱在小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25％。
        e.柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。
        结语
        综上所述，在钢筋混凝土结构的设计中，需要充分考虑其抗震性能，尤其是在地震烈度较高地区，通过建筑材料、结构构件、节点加强、计算满足，确保构造要求和概念复核等提高钢筋混凝土结构的抗震性，提高其结构的延性，确保结构的变形能力提高和结构稳定性。为此，应当在进行钢筋混凝土结构的设计时，充分考虑影响钢筋混凝土结构抗震性能的因素，然后找到合适的方法避免这些因素对建筑的影响，掌握钢筋混凝土结构抗震设计要点，提高钢筋混凝土结构安全性和稳定性。
        参考文献
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