钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计.pdf

城市建筑结构抗震URBANISM AND ARCHITECTURESTRUCTUREASEISMATIC 067 钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计 孟 君 摘 要 随着我国的科技水平、 人民生活水平的不断提高， 人们对于房屋的安全性能要求越来越高。地震灾害是无法 避免的，至今也没有预测地震发生的仪器，所以就要求我 们在房屋的建造上注意抗震性能。地震是极具偶然性的， 破坏性也是非常明显的。在四川汶川发生特大地震后，有 专家和研究人员对破坏的房屋结构进行了分析，并且对房 屋的破坏进行了等级划分。对于一些结构遭到了破坏的房 屋提出了加固的方案，总结了钢筋混凝土框架结构房屋的 抗震设计的对策和措施。 关键词 抗震性能 加固 抗震设计 对策 措施 全球每年都有许多人是因为地震而失去了生 命，也造成了巨大的经济损失，所以，房屋结构的 抗震设计显得尤为重要。钢筋混泥土框架结构房屋 的抗震设计是比较复杂的，因为地震的发生是一种 随机的，振动也是随机的，振动的强弱也是随机的， 无法预测的，这些随机性都是复杂的、不确定的， 要准确地掌握钢筋混凝土框架结构房屋所遭遇地震 的特性和参数，目前是无法做到的。然而，也给我 国的房屋的抗震设计提供了大的发展空间，本文主 要围绕着汶川特大地震后，钢筋混泥土框架结构房 屋的破坏情况进行具体的研究，进行了比较科学的 抗震设计，提出了具有建设性的对策。 一、 地震灾害给建筑物带来的破坏 1. 钢筋混泥土框架结构在地震中的破坏 在地震中钢筋混泥土结构将在不同的程度上遭 到破坏：部分的框架梁会出现裂缝，根据地震强度 的大小，框架梁的受损裂缝大小也有所不同；部分 的框架柱在地震中也会产生一定的裂纹，根据地震 的强度不同，裂纹的大小也有所不同；钢筋混泥土 框架结构梁、柱节点处附近也容易产生裂纹。 2. 墙体在地震中受到的破坏 一般填充墙体的粉刷层容易掉落，这样的损坏 是比较轻微的损坏，地震强度比较强的时候，墙体 里的砌块都有可能开裂，这样对于房屋的破坏力度 就比较大。还有在立面上凸出来的建筑物比较容易 遭到破坏，在原有的房屋墙体上，有建造了一个围 墙，又叫女儿墙，在地震的时候，相连接的地方容 易产生裂纹，而且地震造成房屋的错动，会加重其 结构的破坏力度。 3. 地震中裂缝产生的原因 地震过后房屋最容易出现的就是一道道的裂 纹，一方面在新旧房屋建筑之间未设置抗震裂缝， 一旦发生地震，这里最容易出现裂纹；还有就是在 两个房屋建筑之间没有留下足够的抗震裂缝，当地 震的强度过大时，就会损坏建筑；还有我们在施工 的过程中可能会把一些杂物，不小心或者不注意就 把异物掉进抗震裂缝中，抗震裂缝就会失去它应该 有的功能，当发生地震时也起不到保护建筑物的作 用。 二、 地震中建筑物被破坏的等级 钢筋混泥土框架结构在地震的破坏中可以划分 为以下几种等级：一级是极轻微的破坏，主要表现 在填充墙上可能会有轻微的裂缝、钢筋混泥土梁连 接处也有可能出现微小的裂缝； 二级是轻微的破坏， 钢筋混泥土框架梁、抗震墙有轻微的裂缝，钢筋混 泥土板有轻微的裂缝，也没有太大的变形，钢筋混 泥土预制板与梁的搭接处有松动和轻微的裂缝，墙 体的转角处也会出现松动和微小的裂纹；三级是中 等破坏，钢筋混泥土结构框架梁、抗震墙有微小的 裂纹，结构的个别节点出现了明显的开裂现象；四 级是严重的破坏，钢筋混泥土框架主筋、节点出现 了严重的破坏，混泥土有崩落，楼层之间有明显的 错位，一部分的楼层出现倒塌。 三、 地震后对于钢筋混泥土框架结构的加固方法 对于地震后钢筋混泥土框架结构有以下的几种 加固方法：对于被破坏的钢筋混泥土梁，可以在梁 的外部包上一层砂浆和钢筋混合板进行加固；在加 固施工进行之前，把结构上出现的裂缝进行填充密 封；对于混泥土梁的结构出现了裂缝，和第一种类 似，在梁的外部包上一层复合砂浆和钢筋网进行加 固，主要是提高梁的承载能力和力学性能。 四、 钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计 1. 为了抗震，房屋该如何布置，结构该如何设 计 我们在进行房屋设计时， 房屋平面布置要规则、 结构也要对称，这不仅可以美观，还有一个主要的 原因，可以有效地进行抗震，确保了房屋的安全性 能。如果房屋的外形不规则、不对称，每个部分的 重心和质心不在同一直线上，受到的载荷不仅不能 相互抵消，而且还增大了剪力，这样是不利于抗震 的，一旦发生地震灾害，随机变化的载荷会使得房 屋破损严重，最主要的是可能威胁到人们的安全。 所以，为了满足抗震设计，房屋的布置要整齐，框 架结构力求对称。 2. 如何设计结构的强度和刚度 在进行钢筋混泥土框架结构的抗震设计时，应 该保证多层建筑的楼层与楼层之间的强度和刚度要 保持均匀。假如有的楼层比较薄弱，一旦发生地震 灾害，这里将变成主要破坏的环节，由于建筑结构 是一个整体性比较强的建筑，一旦有一层出现了破 坏，一整栋楼都有可能遭到破坏。所以一旦出现有 薄弱的环节，就要想办法进行加固。最根本的还是， 在设计过程中就要追求结构强度和刚度的均匀，使 得抗震设计做到最好。 3. 增强构件之间的连接 构件与构件之间要加强连接，就要求在施工的 过程中注意检查，构件之间是否正确的连接。当发 生地震灾害时，振动的载荷会通过构件进行传递， 使得所有的构件共同的承担地震载荷。如果一个构 件断开了连接， 因为房屋结构的构件是相互连接的， 一个构件断开连接可能会导致，载荷传到此位置就 停止了，也就是说，只有一部分的构件承受了地震 载荷，地震载荷完全突破了构件的剪力强度，房屋 就会出现破损，构件出现断裂，很可能导致房屋的 倒塌。所以，我们在进行钢筋混泥土框架结构设计 时，应该增强构件与构件之间的连接，提高抗震效 果。 4. 填充墙的合理利用 在利用砖砌墙时，主要是布置在框架之间，在 发生地震时可以降低对主体的破坏，但是混泥土填 充墙可能会造成局部框架比较明显的破坏。所以， 填充墙的利用有利也有弊，在进行抗震设计时，要 注意分析框架结构和整体的关系，合理的选用填充 墙，毕竟填充墙对于抗震效果有积极的影响，也有 负面的影响。这样也为填充墙的继续发展提供了巨 大的发展空间，也许随着科技的不断发展，抗震技 术的不断提高，抗震设计体系不断地完善，未来可 能有更好的建筑物来代替填充墙。在发生地震时， 不仅可以承担大量的地震载荷，提高整体的抗震效 果，也不会对局部的框架结构造成明显的破坏，实 现对填充墙最大程度的优化，为我国的建筑行业做 出巨大的贡献，也提高了钢筋混泥土框架结构的抗 震设计，确保了建筑物的安全性能。 五、 结语 本文通过引出汶川的特大地震，考虑到灾后对 钢筋混泥土框架结构房屋破坏的分析研究，对建筑 物的破坏进行等级的划分，提出一些对结构的加固 方案， 总结了钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计。 获得了一些抗震设计的具体措施：房屋的布置要整 齐规则、结构要对称；结构强度和刚度要力求均匀； 合理地利用填充墙。通过本文的阐述，真正意义上 使得钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计得到进一 步的解决。 参考文献 1梁兴文，黄雅捷，杨其伟.钢筋混凝土框架结构 基于位移的抗震设计方法研究J.土木工程学 报，2005(9)：53-60. 2陈炎浩.论钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计 J.广东科技，2007(4)：96-97. 3史庆轩，门进杰，杨坤，杨君.钢筋混凝土框架 结构基于性能的抗震设计指标J.四川建筑科