【摘要】混凝土框架結(jié)構(gòu)作為一種優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計思想,在當(dāng)前建筑設(shè)計中廣泛地被加以應(yīng)用。而對于建筑物而言,對其抗震性能有著很嚴格的要求。因此,對混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的研究是廣大建筑設(shè)計工作者探討的熱點問題。本文結(jié)合實踐經(jīng)驗,就這一問題作以下探討與分析,以期為同行提供有益借鑒與參考。
【關(guān)鍵詞】混凝土;框架結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計
伴隨著時代的不斷進步,建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計也出現(xiàn)了一定的變化。地震災(zāi)害的發(fā)生幾率逐漸增加,這嚴重制約了社會經(jīng)濟的快速發(fā)展速度。因此,為了能夠有效的提高建筑物的質(zhì)量,則需要加強抗震設(shè)計的水平,采用科學(xué)合理的抗震設(shè)計方法來提高混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能,降低地震對其的破壞性,確保建筑物具有較好的安全性和穩(wěn)定性,保證人們生命和財產(chǎn)的安全。
1、混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計目標及要求
1.1 抗震設(shè)計目標
我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中抗震設(shè)防目標如下:
(1)在遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時,建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。(2)在遭受本地區(qū)規(guī)定的設(shè)防烈度的地震影響時,建筑物可能有一定損壞但不致危及人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全,經(jīng)修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。(3)在遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時,建筑物不致倒塌或發(fā)生危及人民生命和生產(chǎn)設(shè)備安全的嚴重破壞?;谏鲜隹拐鹪O(shè)防目標,建筑物在使用期間對不同頻率和強度的地震應(yīng)具有不同的抵抗能力。
1.2混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的要求
(1)要盡可能的選擇對地震有利的場地,在嚴格按照工程需要的基礎(chǔ)上,及時掌握地震發(fā)生的基本情況,對工程地震的相關(guān)資料進行分析與研究,并積極對其做出相應(yīng)的綜合評價。(2)要盡可能的選擇對抗震有利的結(jié)構(gòu)布置方案,其結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)建需要均勻,并且保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與剛度中心得到完全重合,從根本上避免在發(fā)生地震之后對混凝土框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。(3)要積極處理好非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)建與房屋結(jié)構(gòu)的關(guān)系。一般情況下,在混凝土的框架結(jié)構(gòu)之中,要嚴格按照烈度、房屋的高度、建筑物的體型對建筑物的綜合利用因素進行分析與確定,從本質(zhì)上選擇合適的輕體材料。(4)要積極選擇良好的材料,并根據(jù)施工質(zhì)量材料的輕度等級,制定出符合抗震規(guī)范要求的基本設(shè)計。
2、混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計
2.1 設(shè)計建筑主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)
建筑工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是否設(shè)計的科學(xué),會跟建筑的質(zhì)量息息相關(guān)。使用底框結(jié)構(gòu)不僅實用性強,并且具有較好的經(jīng)濟性,其相對于其他結(jié)構(gòu)而言造價要更低并且在適應(yīng)性上更為廣泛,能夠適用于較為廣泛的區(qū)域。但是在適用底框結(jié)構(gòu)進行施工時如果處理不好很容易導(dǎo)致剛度的分布出現(xiàn)問題,一些工程在施工時因為剛度的不均勻?qū)е铝斯こ躺现叵螺p,從而導(dǎo)致了建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生了變形,一些嚴重的區(qū)域甚至發(fā)生了開裂,嚴重影響了工程施工質(zhì)量。因此底框結(jié)構(gòu)施工在應(yīng)用時應(yīng)當(dāng)注意剛度的分布,設(shè)計時一定要做好相應(yīng)的抗震設(shè)計,確保建筑整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
2.2 增加抗震防線
高層建筑在進行抗震設(shè)計時需要根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)來進行相關(guān)的延展設(shè)計,因為高層建筑的結(jié)構(gòu)比較特殊,因此在設(shè)計時建筑的抗震結(jié)構(gòu)由多個體系構(gòu)成,通過不同體系之間的協(xié)調(diào)工作來實現(xiàn)彼此之間的協(xié)調(diào)。一般而言,在進行抗震設(shè)計時往往會設(shè)置多道抗震防線,之所以這樣設(shè)置是為了應(yīng)對余震的破壞。眾所周知在發(fā)生地震以后會發(fā)生余震,如果僅僅設(shè)置單一的抗震防線,一旦發(fā)生地震時第一道防線被破壞就會導(dǎo)致建筑無力應(yīng)對余震,使得建筑的主體被破壞,造成嚴重的經(jīng)濟損失與人員傷亡,因此設(shè)置多道抗震防線就顯得極為有必要。設(shè)計人員必須認真處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)防體系,并確保同一平面內(nèi)的主要構(gòu)件屈服,剩余抗側(cè)力部件處于彈性過程階段,提高主體結(jié)構(gòu)的有效屈服持續(xù)時間,保證主體結(jié)構(gòu)具有加強的延性和抗側(cè)移能力。
2.3 抗震加固設(shè)計
2.3.1 選用螺旋復(fù)合箍筋
框架柱的抗剪能力應(yīng)該跟強剪弱彎與剪壓比相符合,柱子端部的抗彎能力必須滿足強柱弱梁限值的標準,而短柱在強柱弱梁與強剪弱彎時,不會導(dǎo)致剪切性破壞,螺旋復(fù)合箍筋的突出優(yōu)點就是可以有效提高柱子的抗沖剪能力,提高短柱抗震性能。
2.3.2 選用分體柱
在選擇分體柱時應(yīng)當(dāng)注意不同柱體具有不同的性能,比較典型的是短柱的抗彎曲性能要優(yōu)于其抗剪性能,但是在發(fā)生地震時,對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的首先是剪切破壞,這樣一來往往會導(dǎo)致短柱尚未發(fā)揮抗彎能力便直接被破壞了,使得建筑結(jié)構(gòu)受到較大的影響。因此在進行建筑結(jié)構(gòu)的柱體設(shè)計時應(yīng)當(dāng)對于短柱的抗剪性能進行加強,使其具有更加優(yōu)異的抗剪性能,只有這樣才能夠使其能力最大化利用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時經(jīng)常會將柱子進行豎向設(shè)縫,并將柱體劃分為多個分體柱,分體柱的配筋可在柱肢間布置一定數(shù)量的連接鍵,真正增強構(gòu)件的剛度與抗震性能,常常使用通縫、分隔板和摩擦阻尼器等連接鍵。選用分體柱,雖說不能增強柱子的抗剪性能,但是在降低了抗彎能力時就提高了柱子的抗變形能力,實現(xiàn)了短柱向長柱的轉(zhuǎn)變,有效提高了短柱的抗震能力。
2.4 將位移考慮在內(nèi),降低輸入地震能量
在進行建筑的抗震設(shè)計之前首先應(yīng)當(dāng)計算建筑的承載能力,建筑的承載能力計算準確與否將會直接影響到建筑的抗震建筑設(shè)計,因此一定要重視相關(guān)的計算,確保所得到的結(jié)果的準確。在建筑設(shè)計中,為了最大程度上降低建筑水平方向上發(fā)生的移動,因此應(yīng)當(dāng)在建筑設(shè)計時盡量降低建筑自身的重量,這樣就能夠降低建筑的位移,考慮橫向的彎矩以后通過相關(guān)的數(shù)據(jù)分析,結(jié)合多方面的數(shù)據(jù)來得到相關(guān)的結(jié)果,確保建筑的位移降到最低。
此外在建筑設(shè)計時還應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑輸入的地震能量,在建筑時通過預(yù)測地震的能量,模擬計算,從而得到相應(yīng)的結(jié)果,并通過計算得到的數(shù)據(jù)來進行相應(yīng)的設(shè)計,最大程度上降低地震的能力輸入,確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
綜上,我們要在嚴格按照建筑抗震規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理地進行建筑抗震設(shè)計,保證建筑物的穩(wěn)定性和可靠性,促進我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計向著高水平方向發(fā)展。
參考文獻:
[1]姜艷霞.對現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中常見誤區(qū)的分析[J].江蘇建筑,2015(3):37-39.
[2]劉飛.談建筑工程中的結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究,2014(14):31-32.