■金韓彪 ■浙江中道建筑設(shè)計(jì)有限公司,浙江 義烏 322000
隨著建筑結(jié)構(gòu)抗震方面的研究不斷發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方案也經(jīng)歷了一系列的變化發(fā)展。在人類社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中,地震是一種相當(dāng)嚴(yán)重的自然災(zāi)害,嚴(yán)重危害到人類的生命財(cái)產(chǎn)安全,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),遭受自然災(zāi)害侵襲的城市中,半數(shù)以上都是受到地震災(zāi)害的影響。我國(guó)人口基數(shù)大,建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力十分薄弱,近年來(lái),我國(guó)川藏地區(qū)頻發(fā)地震,嚴(yán)重威脅了人民生命財(cái)產(chǎn)安全,阻礙了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,我國(guó)必須重視地震帶來(lái)的災(zāi)害,為了有效解決這個(gè)問(wèn)題,最直接的辦法就是為建筑物做好抗震設(shè)計(jì),只有這樣,才能夠有效降低地震帶來(lái)的災(zāi)害。
從鋼筋混凝土建筑整體設(shè)計(jì)中來(lái)看,如果鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)不夠牢固,就會(huì)使結(jié)構(gòu)層間的強(qiáng)度明顯薄弱。當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨的時(shí)候,最先遭受破壞的就是這個(gè)位置。此層間的彈塑性會(huì)急劇變化,使應(yīng)力集中,最終導(dǎo)致建筑物的倒塌。
通常情況下,建筑物的框架結(jié)構(gòu)中,梁如果比柱子要輕,柱子的底部要比頂部機(jī)構(gòu)輕,柱子的旁邊就很容易受到破壞。地震所帶來(lái)的破壞往往是在柱子的頂端位置,使其彎曲變形。破壞情況較輕的時(shí)候,柱子會(huì)傾斜、彎曲折斷;嚴(yán)重的時(shí)候,會(huì)使混凝土壓壞,內(nèi)部主筋外露,甚至是脫節(jié)。
通常情況下,鋼筋混凝土建筑的填充墻抗變形能力、剛硬度都十分良好,但是在地震災(zāi)害來(lái)臨時(shí)候,填充墻是首先遭到破壞的位置。在地震災(zāi)害等級(jí)上升到8級(jí)時(shí)候,會(huì)使填充墻位置受到進(jìn)一步破壞,墻面裂縫不斷加大,嚴(yán)重后果部分甚至?xí)顾?。填充墻結(jié)構(gòu)一般都是上部分較輕。下部分較重,空心砌體墻受到破壞的程度輕于實(shí)心砌體墻,并且砌體墻受破壞程度普遍比磚墻嚴(yán)重。
經(jīng)歷過(guò)一些地震災(zāi)害的影響之后,鋼筋混凝土建筑想要有效保證其建筑抗震能力,在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候就必須保證建筑物在地震環(huán)境中有足夠承載能力。由于地震的影響,建筑物結(jié)構(gòu)就會(huì)進(jìn)入塑形階段,非常容易產(chǎn)生變形。針對(duì)上述鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),為了能夠更好地進(jìn)行抗震,處于地震多發(fā)帶的鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu),一定要按照延性框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須要首先保證建筑物薄弱區(qū)域的承受能力以及強(qiáng)度方面的質(zhì)量,只有這樣才能夠有效保證整個(gè)建筑物的強(qiáng)度。另外,增加建筑結(jié)構(gòu)的延展性也能夠有效提高建筑物的抗變形能力,將地震的破壞性降到最低,有效提高建筑物的抗震能力。
為了能夠有效提高建筑物的抗震水平,在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候,可以通過(guò)增加房柱承載力,使其能夠更好地承受房梁帶來(lái)的壓力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物在經(jīng)歷過(guò)地震之后,房梁的塑性體現(xiàn)地較為明顯,當(dāng)其遭遇最大非線性位移影響之后,塑性的轉(zhuǎn)變較大。這時(shí)候,就會(huì)使柱端的塑性較晚呈現(xiàn),當(dāng)其達(dá)到最大非線性位移時(shí)候,塑性的轉(zhuǎn)變明顯變小,或者沒(méi)有塑性轉(zhuǎn)變,就能夠保障鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有一個(gè)穩(wěn)定的框架以及足夠強(qiáng)度的塑性消耗功能。
短肢剪刀墻說(shuō)的是在結(jié)構(gòu)平面中部為剪力墻的薄壁、其余位置都是短肢剪刀墻的一種結(jié)構(gòu)形式,近年來(lái),這種把建筑結(jié)構(gòu)在6級(jí)、7級(jí)抗震區(qū)域的應(yīng)用較為頻繁。短肢剪刀墻中存在較多剪刀墻結(jié)構(gòu),在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,必須要符合相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須要保證主要受力方向的抗震強(qiáng)度以及承載能力大致相同,另外,應(yīng)該控制短肢剪刀墻承受的傾覆力矩占據(jù)結(jié)構(gòu)底部的總結(jié)構(gòu)的38%——51%。在進(jìn)行具體的工程設(shè)計(jì)時(shí),短肢剪刀墻承受的傾覆力矩占據(jù)結(jié)構(gòu)底部的總作用力的比例,可以按照同側(cè)力方向短肢剪刀墻的面積與結(jié)構(gòu)平面中所有剪刀墻的截面面積比例進(jìn)行確定。
為了能夠更好的保證鋼筋混凝土建筑物的抗震能力,在進(jìn)行建筑物的抗震設(shè)計(jì)時(shí),必須掌握受拉鋼筋自身的恰當(dāng)配筋率,并且配筋率必須要包含最小配筋率與最大配筋率。最小配筋率能夠有效保證房梁不會(huì)因?yàn)槔Φ淖饔枚霈F(xiàn)裂縫或或者是鋼筋斷裂,最大配筋率能夠有效保障受拉鋼筋在屈服狀態(tài)時(shí),混凝土受到壓力的區(qū)域能夠與房梁在最終受到損壞時(shí)產(chǎn)生的極限壓應(yīng)力保持差距,因?yàn)榉苛旱淖罱K破壞情況都是以受壓區(qū)域混凝土所能承受的極限壓力以及混凝土的碎裂程度為標(biāo)準(zhǔn)的。另外,在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候,可以規(guī)定箍筋的使用辦法。對(duì)建筑物進(jìn)行箍筋有三個(gè)好處:首先,可以有效抗剪;其次可以對(duì)箍筋的最小直徑進(jìn)行規(guī)范,保證在箍筋狀態(tài)下,縱向的筋就不會(huì)因?yàn)槭芰^(guò)早出現(xiàn)不穩(wěn)的情況發(fā)生;最后,可以使用箍筋的辦法對(duì)受到壓力的混凝土進(jìn)行束縛,提高混凝土的抗壓能力。同時(shí),在進(jìn)行建造的時(shí)候,必須要保障房梁使用的鋼筋是符合標(biāo)準(zhǔn)的合格鋼筋。受壓鋼筋能夠有效分擔(dān)產(chǎn)生的剪力作用,有效降低受壓區(qū)域的高度值,并且在地震來(lái)臨時(shí),下梁區(qū)域會(huì)出現(xiàn)整箱彎曲,下部鋼筋就會(huì)受到壓力。
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步與發(fā)展,鋼筋混凝土建筑抗震設(shè)計(jì)也將隨著時(shí)間的推移發(fā)生改變與發(fā)展,也將推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)抗震事業(yè)不斷發(fā)展。
[1]張偉.基于性能的既有鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震評(píng)估與加固技術(shù)分析[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2013,(22):53 -53,109.
[2]張麗.基于性能的既有鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震評(píng)估與加固技術(shù)研究[J].城市建筑,2013,(24):63 -63.