鋼筋混凝土建筑的抗震設計要點探討

郝玉興

（山西八建集團有限公司 山西太原 030024）

經(jīng)濟社會的發(fā)展，有效的推動了建筑行業(yè)的發(fā)展，而鋼筋混凝土又是建筑工程施工中比較常用的施工手段。而地震屬于破壞性比較強的自然災害，一旦發(fā)生將會給人們帶來巨大的損壞，甚至危及人們的生命財產(chǎn)安全。因此，在進行鋼筋混凝土建筑施工過程中，要結(jié)合建筑工程特點來做好抗震設計工作，這樣既可以提高鋼筋混凝土建筑抵御地震災害的能力，而且還可以確保人們的生命財產(chǎn)安全。

1 地震易損害的建筑結(jié)構(gòu)位置

1.1 結(jié)構(gòu)層間強度薄弱的樓層

通過對鋼筋混凝土建筑設計結(jié)構(gòu)進行分析可以發(fā)現(xiàn)，一旦鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不牢固問題，將會導致整個結(jié)構(gòu)層間的強度降低，一旦發(fā)生地震時，這個位置將會最先遭受破壞。同時，結(jié)構(gòu)層間彈塑性也會發(fā)生比較大的變化，從而導致應力集中，誘發(fā)鋼筋混凝土建筑物的倒塌。

1.2 填充墻的破壞

在進行鋼筋混凝土建筑施工過程中，填充墻所具備的剛硬度和抗變形能力比較良好，但是一旦發(fā)生地震災害時，填充墻出現(xiàn)破壞的概率將會增加。通常情況下，如果地震災害等級達到8級時，將會導致填充墻位置遭受比較嚴重的破話，加大墻面裂縫的發(fā)生率，甚至有可能導致鋼筋混凝土建筑倒塌。實際上，填充墻結(jié)構(gòu)下部分較重，上部分較輕，而且與實心砌體墻相比，空心砌體墻所遭受的破壞程度相對比較輕，而且與磚墻相比，砌體墻受破壞程度相對比較重。

1.3 節(jié)點處及柱端連接處

對于鋼筋混凝土建筑框架結(jié)構(gòu)而言，如果梁比柱子要輕，而且柱子底部比頂部輕，一旦遇到地震時，柱子的旁邊將會最先發(fā)生破壞。同時，在柱子的頂端位置最先受到地震的破壞，導致其出現(xiàn)不同程度的彎曲。破壞情況較輕時，將會導致柱子發(fā)生彎曲、傾斜、折斷；破壞情況比較嚴重時，將會壓壞混凝土，導致內(nèi)部主筋外露，甚至誘發(fā)脫節(jié)現(xiàn)象。

2 鋼筋混凝土建筑抗震設計的相關要點

2.1 確?；炷两Y(jié)構(gòu)設計的延性

在進行鋼筋混凝土建筑施工過程中，為了提高建筑物抵御地震災害的能力，就需要在抗震設計過程中提高建筑物自身的承載能力。通常情況下，在地震災害的影響下，會導致建筑物原本結(jié)構(gòu)出現(xiàn)比較大的變形，此時為了加強鋼筋混凝土建筑的抗震能力，就需要提高混凝土結(jié)構(gòu)設計的延性。對于地震發(fā)生比較頻繁的地區(qū)，在對建筑結(jié)構(gòu)進行抗震設計時，要遵循延性框架的基本要求來進行。在鋼筋混凝土建筑具體施工階段，還需要提高建筑物比較薄弱部位的承載能力，只有這樣才能夠有效提高鋼筋混凝土建筑的強度。此外，通過提高鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的延展性，也可以使建筑物抵抗變形的能力得到有效提升，在降低地震災害破壞程度的同時，可以有效提高建筑物抵御地震災害的能力。

2.2 科學、合理設計梁和豎向構(gòu)件

在實際抗震設計過程中，為了可以提高建筑物抵御地震災害的能力，則需要采取有效措施來增添豎向構(gòu)件的承載能力，以便其能夠更加穩(wěn)固的承受來自于梁的各種壓力。同時，在遭遇地震災害破壞后，鋼筋混凝土建筑梁的塑性將會發(fā)生比較大的變化，一旦遭受比較大的非線性位移影響時，將會增加塑性的改變程度，有效延長柱端部位的塑性延長時間。此外，如果梁和豎向構(gòu)件達到最大非線性位移時，也會減緩塑性的改變程度，甚至不會出現(xiàn)任何塑性轉(zhuǎn)變，從而有效提高鋼筋混凝土建筑的穩(wěn)定性。

2.3 優(yōu)化短肢剪刀墻設計

對于鋼筋混凝土建筑而言，在結(jié)構(gòu)平面中部時，短肢剪刀墻一般是指剪力墻的薄壁，而在其余位置時，短肢剪刀墻則僅為一種結(jié)構(gòu)形式。如今，隨著科學技術手段的發(fā)展，大多數(shù)鋼筋混凝土建筑的抗震等級達到了6級、7級，以確保鋼筋混凝土建筑的整體強度。通常情況下，短肢剪刀墻中分布有大量的剪刀墻結(jié)構(gòu)，在對其進行設計過程中，需要嚴格按照相關規(guī)范和標準進行設計，而且鋼筋混凝土建筑抗震結(jié)構(gòu)的設計需要保證受力方向的抗震強度與承載能力基本一致。同時，還需要對短肢剪刀墻承受傾覆力矩進行控制，使其在結(jié)構(gòu)底部的總結(jié)構(gòu)中占比38～51%。在抗震設計過程中，可以根據(jù)所有剪刀墻在結(jié)構(gòu)平面中截面面積與同側(cè)力方向短肢剪刀墻面積比例來確定結(jié)構(gòu)底部的總作用力中短肢剪刀墻承受的傾覆力矩所應該占據(jù)的比例。

2.4 完善強節(jié)點的強錨固措施

在進行抗震設計過程中，梁柱的節(jié)點是確?？蚣芙Y(jié)構(gòu)延性的關鍵，此時就需要在梁鉸機構(gòu)發(fā)揮作用前，做好強節(jié)點的強錨固處理，以確保框架的縱筋錨固和節(jié)點不會太早出現(xiàn)損壞。通常情況下，如果節(jié)點核心區(qū)箍筋數(shù)量無法滿足抗震設計要求，也會誘發(fā)框架節(jié)點出現(xiàn)不同程度的損壞。由于受到剪力和壓力的共同作用時，會誘發(fā)節(jié)點核心區(qū)混凝土出現(xiàn)不同程度的裂痕，甚至誘發(fā)箍筋屈服折斷，這樣一來就會引發(fā)柱的縱筋出現(xiàn)壓曲或折斷現(xiàn)象。此時就需要配置足量的箍筋，這樣既可以確保核心區(qū)混凝土強度，也可以避免節(jié)點核心區(qū)出現(xiàn)過早損壞現(xiàn)象。實際上，強錨固的標準一般是指在靜力設計過程中，按照要求將具備一定長度的抗震外加錨固定在錨固長度的相應節(jié)點上，借助機械錨固手段就可以有效提高節(jié)點的強錨固效果。為了確保梁柱節(jié)點屈服強度，以充分發(fā)揮其約束力的作用，就需要在進行框架節(jié)點設計時，遵循“強節(jié)點弱桿件”原則。可以通過核心區(qū)箍筋、節(jié)點加固加密部位、優(yōu)化梁柱縱筋錨固條件等方式來有效發(fā)揮梁的作用，以確?？蚣芄?jié)點具備良好的延性，預防鋼筋錨固出現(xiàn)過早破壞現(xiàn)象。

2.5 提高建筑抗震構(gòu)造的措施

在進行鋼筋混凝土建筑設計過程中，為了提高其抗震能力，就需要對受拉鋼筋的恰當配筋率給予全面的了解和掌握，而且要求最大配筋率與最小配筋率滿足設計要求。最大配筋率可以維持受拉鋼筋的屈服狀態(tài)，以確保在最終受到損壞時，混凝土受壓區(qū)域可以與房梁的極限壓應力維持在一定的差距范圍，最小配筋率可以確保房梁不會由于拉力作用而誘發(fā)鋼筋斷裂或裂縫現(xiàn)象。實際上，房梁的最終破壞一般是以受壓區(qū)域混凝土的碎裂程度以及混凝土所能承受的極限壓力為標準的。在鋼筋混凝土建筑抗震設計過程中，需要明確箍筋的使用辦法，其一般具有如下幾個方面的優(yōu)勢：①可以規(guī)范箍筋的最小直徑，在確保箍筋狀態(tài)的同時，保證縱向筋就不會由于受力過早而發(fā)生不穩(wěn)現(xiàn)象；②可以有效抗剪；③借助箍筋的辦法來有效束縛受到壓力的混凝土，以確?；炷恋目箟耗芰Φ玫接行嵘?。因此，在進行鋼筋混凝土建筑施工過程中，需要采取有效措施來確保房梁使用的鋼筋滿足鋼筋規(guī)范和標準，而且受壓鋼筋可以達到分散剪力作用的目的，使受壓區(qū)域的高度值得到有效改善，而且在地震發(fā)生的時候，也可以通過下梁區(qū)域發(fā)生整箱彎曲，而使下部鋼筋受到壓力的作用，提高鋼筋混凝土建筑抗震效果。

3 結(jié)束語

綜合上述，在進行鋼筋混凝土建筑施工過程中，為了提高建筑物地震災害的能力，就需要結(jié)合建筑物的特點來做好抗震設計工作。設計人員最好根據(jù)不同建筑物的特點，來選擇與之相匹配的抗震設計策略，這樣既可以提高鋼筋混凝土的穩(wěn)定性，而且還可以有效提高建筑結(jié)構(gòu)抵抗地震災害的能力，在提高鋼筋混凝土建筑整體質(zhì)量的同時，保護人們的生命財產(chǎn)安全，推動我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展。