试析钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性

试析钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性

黎艳钦

广西蓝川设计有限公司广西南宁530022

摘要：我国由于地域特征，地震较为多发，特别是四川地带，因此对于各类型建筑的抗震性能提出了较高的要求。将钢筋混凝土框架结构运用于建筑中，可以有效提升建筑的抗震性。本文对钢筋混凝土框架结构抗震设计方法进行了分析阐述，希望可以为有关部门所借鉴。

关键词：钢筋混凝土框架结构；抗震设计方法；合理性

钢筋混凝土框架结构的抗震性能与结构设计、工程施工、工程检验等多种因素相关。分析与探究钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性，有助于提升我国建筑施工行业的抗震设计水平，有助于提升钢筋混凝土框架结构的整体抗震水平，克服传统结构中的设计缺陷。因而，建筑设计与施工人员要注重理论研究与实践积累，探索更合理的设计方式。

一、钢筋混凝土框架结构抗震设计原理的合理性、存在的不足以及必要性

（一）钢筋混凝土框架结构抗震设计原理的合理性以及不足

我国现阶段的钢筋混凝土框架结构的设计经过近十几年的发展，已经处于世界建筑行业发展的先进国家行列。与美国、欧洲国家、澳洲国家的设计类似，中国的钢筋混凝土框架结构采用“能力设计”的设计思路，强调框架结构的整体延展性能，运用结构构件的截面设计的升级，去降低地震对于框架结构的影响。中国处于环太平洋火山地震地和喜马拉雅——印度洋火山地震带上，地质构造中的断层非常多，是一个地震灾害频发的国家。而钢筋混凝土框架结构抗震设计原理也有些许不足，钢筋混凝土框架结构的抗震设计思路与抗震设计原理，是与钢筋混凝土框架结构的物理性能紧密相关的，这种结构在不同的张力与收缩力的作用下表现出的延展性能有很大的差别，框架结构中的梁柱结构比较容易通过设计构造升级获得更好的延展性能，同时，框架结构设计中的建筑轴压比、塑性变形能力、塑性耗能能力、斜压、剪压、斜拉型剪切破坏，都会对框架结构的实际延展性能产生较大的影响。

（二）钢筋混凝土框架结构抗震设计的必要性

因地质条件的参差不齐，我国地震发生频率也是居高不下，这不仅加大了城市建设的难度，也对人们的生命财产构成了严重威胁。为此，加强建筑结构的抗震设计成为目前我国研究的重点内容之一。要想降低地震对建筑结构的破坏，在设计过程中，就需要结合实际情况，按照抗震设计的等级要求，采用合理的抗震措施，优化建筑结构的抗震性能。

二、对我国钢筋混凝土框架结构抗震设计的思路以及其中中存在的问题进行提出

（一）我国钢筋混凝土框架结构抗震设计的思路

我国的钢筋混凝土框架结构设计已经有十多年的发展历史，且设计水平已同欧洲一些发达国家相近。我国在钢筋混凝土框架结构的抗震设计中，所采用的方法也是以能力设计为主，通过对建筑结构延展性的调整和规划，来提升结构截面设计的合理性，防止变形等问题的出现，提高建筑的抗震性能。受到地壳板块的影响，我国是一个地震发生较为频繁的国家，所以在抗震设计上要严格按照标准要求进行操作，以完善建筑的整体水平，为社会经济的发展贡献力量。

（二）我国钢筋混凝土框架结构抗震设计方法存在的不足

钢筋混泥土框架结构的抗震设计需要结合结构自身的物理性能，展开细致的分析与研究工作，这样才能更好的保证建筑结构的张拉力、抗变形能力、延展力在规定的标准范围内，确保建筑结构受力的稳定性。不过在目前框架结构设计中，设计人员很容易忽略结构物力性能的设计，进而导致建筑结构的相关性能与实际要求不符，降低框架结构的整体承载力，影响建筑结构稳定性。

三、提升钢筋混凝土框架结构抗震设计方法合理性的方式

（一）钢筋混凝土框架结构内里调节措施

（1）梁柱抗弯能力增强——强柱弱梁

强柱弱梁指的是钢筋混凝土框架结构抗震设计中，塑性铰要出现在梁结构一端，这种设计理念要求梁结构与柱结构在一同受到地震作用力的影响的情况下，柱结构的屈服要晚于梁结构，也就是说柱结构要比梁结构有更好的塑性变形能力，在地震横波的影响下能够缩小晃动的幅度，不发生倒伏现象。强柱弱梁在钢筋混凝土框架结构抗震设计中，既是一种实现抗震设计的手段，也是框架结构对抗地震作用的目的之一。提升钢筋混凝土框架结构抗震设计的合理性，就要利用好强柱弱梁的设计理念，增强梁结构与柱结构设计弯矩的合理性，合理设计柱结构弯矩的放大值，增强柱结构的抗弯性能。

（2）剪力增大措施

其主要是将钢筋混凝土框架结构中正截面受弯承载能力对应的剪力进行减弱，也就是增强斜截面的剪力强度，这样能够将正截面和斜截面之间予以有效区分，能够保证在地震灾害中，横波对斜截面造成的影响不会波及到正截面上，从而提高正截面的质量，减少危险的发生。

（二）钢筋混凝土框架结构抗震构造措施

（1）钢筋混凝土框架结构塑性铰构造

塑性铰其实就是在地震横纵波作用下产生的一个没有被破坏的点。对于钢筋混凝土框架结构来说，在地震波的影响下，其会出现一个容易屈服但是又不会破坏的点，这个点也就是俗称的塑性铰。在钢筋混凝土框架结构中，这样的塑性铰构件将原来的一个构件一分为二，一个塑性铰作为一个连接点，其在钢筋混凝土框架结构中可以进行小范围的自由移动。但是这种较为自由的移动同时也说明了在地震作用下，钢筋混凝土框架结构的内里发生了一定的改变，随着约束限制的减少，内部结构之间的作用力也会出现一定的差值，如果这时维持结构截面在塑性流动状态下，并确保其弯矩数值不变，则会逐渐增大相邻截面转角之间的角度差值，削弱结构之间的连接，进而影响框架结构的整体性能。

（2）钢筋混凝土框架结构其他部位构造

钢筋混凝土框架结构抗震设计中的其他部位的构造主要包含结构铰、超静定结构、纵向钢筋结构、理想铰等。结构铰是指钢筋混凝土框架结构当中用来连接两个构件、允许两个构件做转动的构造，结构铰只传递剪力和轴力，不传递弯矩。超静定结构是指钢筋混凝土框架结构中具有多余约束的几何不变构造，结构中的多余约束会给整个框架结构带来未知广义力，影响框架结构的整体稳定性能。除了日本之外，各国对于塑性铰结构之外的其他部位的构造，都是有着比较严格的构造标准的，例如欧共体EC8规范、美国UBC规范。提升钢筋混凝土框架结构抗震设计的合理性，要严格遵守我国对于框架结构设计的相关规定。

总结语

本文首先对钢筋混凝土框架结构抗震设计原理的合理性、存在的不足以及必要性进行了提出，在此基础上对我国钢筋混凝土框架结构抗震设计的思路以及其中中存在的问题进行了分析，最后对提升钢筋混凝土框架结构抗震设计方法合理性的方式进行了提出，钢筋混凝土框架结构的抗震设计需要考虑多方面因素的综合作用，并按照既定的规范要求，合理规划相应的受力变化情况，以此增强抗震设计的合理性，优化框架结构的抗震性能，最终全面增强建筑的安全稳定性，维护居民的生命安全。

参考文献：

[1]薛建阳，翟磊，李海博，赵轩，吴琨.低周反复荷载下传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土组合框架抗震性能研究[J/OL].建筑结构学报，2019（09）.

[2]谭欣，曹平周.轻钢支撑加固混凝土框架抗震性能试验研究[J].钢结构（中英文），2019，34（05）：14-18.

[3]刘阳阳，郑七振，龙莉波，马跃强，陈刚.构件预制+UHPC后浇节点装配式钢筋混凝土框架抗震性能研究[J].中国水运（下半月），2019，19（05）