多层钢筋混凝土房屋抗震设计

　　摘要：随着我国建筑朝着多层及高层建筑不断发展，同时，人们的安全意识也在不断地提高，对于建筑材料的安全性要求越来越高。再加上近些年来地震灾害发生的频繁性，因此，我们必须加强多层钢筋混凝土房屋的抗震设计，从而最大限度地保证我国居民的住房安全。
　　关键词：多层钢筋混凝土建筑、抗震设计、震害
　　伴随我国经济水平的不断提高，人们的生活水平也在不断地提升，城市化步伐不断加快，因而造成了城市用地的紧张，因此建筑师开始将目光投向空中，我国的多层及高层建筑不断发展。同时，人们的安全意识也在不断地提高，对于建筑材料的安全性要求越来越高。钢筋混凝土由于自身的特性，其耐久性和可靠性都较好，因此在我国的建筑行业中被广泛地采用，在近期内将成为我国房屋的主要结构形式。我们必须加强多层钢筋混凝土房屋的抗震设计，最大限度地保证我国居民的住房安全。
　　一、加强多层钢筋混凝土房屋抗震设计的必要性以及震害的主要特点
　　今年来国内地震灾害发生频繁，给我国的人力、物力、财力等都带来了极大的损失，因此为了能够最大限度地避免这种伤亡和损失，我们必须加强钢筋混凝土结构的抗震研究，从而能够提高建筑的安全性能。虽然钢筋混凝土的抗震性能算是比较好的，但是由于其设计或者施工的原因等也会遭受地震灾害的影响，目前国内为的震害主要呈现出以下特点：
　　第一，场地的周期性给建筑物带来一定的震害影响。在1970年的土耳其地震中我们发现在一家工厂中的现代化钢筋混凝土结构建筑发生了倒塌，而经过我们大量的研究证明这幢房屋在当时是符合各项技术规定的，因此并不存在着建筑的质量问题。后来我们发现，房屋倒塌是由于其结构的周期与场地土德周期性明显一致而带来的，其它较短或者较长周期的场地土上都没有发生破坏。
　　第二，建筑结构体型的不当而带来一定的震害。在地震中，建筑的结构对减少震害起着相当大的作用，在唐山大地震中，就存在着由于一些厂房的形状和刚度不对称而致使建筑结构发生扭曲，从而加快其断裂的过程，带来了更加严重的人员伤亡。
　　第三，框架的震害。一般如果没有加入抗震设计的框架结构，在不同地震强度下建筑结构会有着不同程度的损害；加入一些抗震设防的框架结构，则震害会明显减轻不少。一些下刚上柔框架，上部震害较重，反之则下部较重。框架的震害在节点表现的最为明显，柱的震害则重于梁，其中柱顶重于柱底，角柱重于内柱，短柱重于一般柱。
　　第四，抗震墙的震害。一般抗震墙的震害必须在强震作用下才能表现出来，主要为墙肢之间连梁的剪切变形破坏，另外其建筑底部的水平施工缝处也容易产生水平错动。曾经在美国阿拉斯加的地震中就出现过类似的震害。
　　二、加强多层钢筋混凝土房屋的抗震概念设计
　　我们在加强钢筋混凝土结构房屋的抗震概念设计时，必须充分运用我们已有的知识和判断力，对整个工程有一个宏观上的把握，有透彻地了解工程的主要功能，对一些结构的受力规律和实际情况要明确把握，只有这样才能更好地设计出最符合实际情况的多层钢筋混凝土结构的抗震结构。
　　地震作为一种自然灾害，更多的是一种随机的、不确定的振动，我们很难去把握其发生的一些规律，因此也就很难去预测房屋遭受地震的特性和参数。除此之外，在抗震结构设计时，对一些材料的作用、特性以及时效性等因素的考虑也存在不准确性，无法完全计算出一些参数，因此我们必须借助长期以来的一些抗震经验，以及抗震的基本理论和概念，在工程的最开始，就要对能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等几个主要方面做好明确的把握，从根本上消除房屋中的抗震薄弱环节，然后再通过一些计算来使结构更加完善，抗震性能和抗震可靠度高。一般我们主要从以下几个方面进行抗震概念的设计：①场地条件和场地土的稳定性。②房屋的平、立面布置及其外形尺。③抗震结构体系的选取、抗侧力构件的布置以及结构刚度、质量的分布。④非结构构件与主体结构的关系及其二者之间的锚固与拉结。⑤材料及施工质量等。
　　三、抗震结构设计中应该注意的问题
　　（一）、抗震结构体系的选择
　　我们知道，不同的抗震结构体系，其抗震性能是不同的，因此我们在进行抗震结构体系的选择时必须极为慎重，在综合考虑地震强度、抗震性能等多种要求以及一些抗震经验的基础上对房屋的高度、高宽比做出一定的要求，从而保证较好的抗震效果。另外，由于抗震结构与场地土的卓越周期容易产生一致性，产生共振从而加重房屋的震害，因此在一些房屋的设计之前，我们还必须对场地进行现场的勘察，了解场地土德卓越周期，从而调整抗震结构的刚度，尽量避免共振现象额产生。
　　（二）、抗震结构的布置
　　多层及高层结构的布置除了在对房屋的使用功能以及一些建筑外观进行考虑外，还必须对刚度、强度以及稳定性等进行考虑，其中最主要的就是对安全性能的考虑。一般抗震设计预期额目标是：小震不坏、中震可修、大震不倒。因此建筑结构在设计时的布置原则必须满足结构、施工、建筑以及一定的经济要求，综合考虑各方面因素，使房屋的抗震性能最好。
　　（三）、多道抗震线的设置
　　所谓的多道抗震线是指若干个延性较好的体系和结构连接起来协同工作，从而最大限度的吸收和耗散地震能量，且被破坏后易于修复。多道抗震线的优越性在于当房屋第一道防线的抗侧力构件在强震作用下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件能够承受后续的地震动冲击，从而最大限度地保证房屋的安全。由于第一道抗震线的作用最大，我们在选择时必须优先选择不负担重力荷载或少负担重力荷载的抗震墙来作为第一道防线的抗侧力构件。
　　在进行抗震结构设计时，我们需要考虑的因素还有很多，由于人们的安全意识越来越高，加上近年来地震灾害发生的越加频繁，因此，我们必须充分借助已有的抗震经验、理论，并对一些现场进行有效地勘察，从而最大地提高多层及高层钢筋混凝土房屋的抗震有效性。
　　参考文献：
　　[1]王伯钧,王政,李卫,仲维华;超长现浇钢筋混凝土框架结构的设计实践[J];建筑结构;2004年12期
　　[2]张功新,莫海鸿,曾庆军;关于钢筋混凝土框架结构施工中的若干问题[J];建筑技术;2005年01期

《多层钢筋混凝土房屋抗震设计》

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