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来源：职称驿站所属分类：建筑设计论文 发布时间：2012-09-01浏览：17次
摘要：随着我国社会主义市场经济的发展，人们对建筑的功能和造型提出了越来越多的要求，不管是民用还是工业建筑，在结构设计中难免会遇见一些很难解决的问题，在多层混凝土钢架结构设计中还可能存在许多容易被人们忽视的细节，本文就多层钢筋混凝土框架结构的设计理论做些研究。
关键字：多层钢筋混凝土，框架结构，理论研究
一、多层钢筋混凝土框架结构的设计要求
1.1强柱弱梁节点设计
随着近几年世界各地地震的频繁发生，人们在对建筑进行设计时，也更加注重对建筑物抗震作用的设计。建筑师在进行建筑设计时常常需要让梁端和柱端处于非弹性工作状态，但这时的节点则需要处于能够屈服的弹性工作状态。在实施强柱弱梁措施时，要注意对梁端和柱端截面实际抗弯能力增强幅度进行研究和测量，我们要想方设法使柱端截面屈服后的塑性转动不超过它的转动能力，这样才能够在地震时不会因为出现层侧移现象而使柱被压溃。
顶端纵筋的构造超配程度决定了柱强于梁的幅度，同时柱强于梁的幅度还受结构梁端和柱端塑性铰内的塑性内力重分布和动力特征变化的影响。我们在做结构时，尽可能使得柱截面的尺寸能够在建筑承受的范围内实现最大化，同时要使柱和梁的线刚度的比值在一以上，并且为了增加延性我们还要在规范要求内控制轴压比。为了加强柱的配筋结构，我们在对截面的承接力进行验算时要按照强柱弱梁原则将柱的设计弯矩调整放大。为了避免使梁端纵向受拉钢筋在地震中屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上，我们要注意合理设计梁端纵向受拉钢筋的配筋的强度。强柱弱梁节点设计要注意让塑性铰向梁跨内移。
1.2强剪弱弯剪力墙设计
为了避免抗震墙在地震中因为发生剪切而遭到破坏，我们要提高抗震墙的变形能力。在截面较长的抗震墙上要利用洞口设置弱连梁，要使每墙段的高度与宽度比比大于二，同时把墙体要分成多单肢墙和小开口墙。为避免水平地震作用下因某个墙肢出现全截面受拉而发生危险情况，我们要设计出弱连梁，也就是说我们要把连梁的总约束弯矩控制在该墙段总地震弯矩的百分之二十之内，因为单肢墙的延性差和超静定次数少，我们在设计连梁时也不能使连梁太弱，因为太弱的连梁墙肢容易变成单肢墙，而单肢墙的延性为多肢墙的一半，太弱的连梁在地震中极其容易带来危险，从而给我们的财产或生命安全带来不利。
我们在对结构进行设计中，为了增加结构的抗震能力要尽可能避免把门洞和窗洞连梁都改为截面高度极小的二力杆件。因为剪力墙的刚度一般都很大，在水平力作用下，剪力墙中的连梁会因为很大的内力而超过截面允许值，因此在实际设计中我们要折减连梁的刚度让这些连梁先屈服从而使连梁能形成塑性铰而不发生脆性破坏。对连梁的刚度进行折减实际上就是通过降低其抗弯能力使连梁满足强剪弱弯的要求。
为了保证构件延性防止脆性破坏，我们在设计时要人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载，这样就能够为部件在结构经历罕遇地震的过程中以足够的保证率不出现脆性剪切失效。强剪弱弯要求多层钢筋混凝土框架结构中的多层钢筋混凝土框架结构梁注意抗剪验算和构造，使其满足相关规范要求。
二、多层钢筋混凝土框架结构计算中应注意的问题
2.1独立基础设计的荷载取值
钢筋混凝土多层框架房屋的基础形式多采用的是柱下独立基础。基础结构设计的重要环节就是合理地选取荷载设计值，我们在实际基础设计工作中会出现两种情况，第一种情况是当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层，八层以下且高度不超过二十五米的一般框架房屋或基础荷载相当的多层框架厂房，可以不要求对天然地基和基础的抗震承载力验算同时要对风荷载的影响进行忽略。第二种情况是对于独立基础的设计，在计算基础顶面上的外荷载时不考虑剪力设计值，只取轴力设计值或只取轴力设计和弯矩设计值。但是在实际工程进行时这些设计结果都会导致基础尺寸偏小、配筋偏少，为了保持基础本身及其上部结构的安全我们在涉及混凝土多层框架房屋的整体计算分析中要让轴力设计值、弯矩设计值和剪力设计值共同作用于柱脚，并且要输入风荷载。
2.2基础拉梁层计算模型的选定
用电算程序进行框架整体计算时，如果基础拉梁层无楼板那么楼板厚度应取0，这时要用总纲分析方法进行分析计算并定义弹性节点。当房屋平面不规则时，不用采用总纲分析，但是虽然楼板厚度要取0，弹性节点也定义，设计过程中要特别注意程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算与实际情况不符。
2.3结构的抗震等级
在工程设计中，民用住宅、办公楼及一般工业建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，这类建筑，其地震作用要按本地区抗震设防烈度计算；电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑大部分属于乙类建筑，这类建筑，大多数情况下，当抗震设防烈度为Ⅵ～Ⅷ度时，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高I度的要求，例如：位于Ⅷ度地震区的乙类建筑，应按Ⅸ度由《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定其抗震等级为一级；当Ⅷ度乙类建筑的高度超过表6.1.2规定的范围时，还应经专门研究，采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。
2.4地震力的振型组合数
对高层建筑，当不考虑扭转耦联计算时，地震力的振型组合数至少要取三，当振型数多于三时，不应多于层数但宜取三的倍数；当房屋层数小于等于二时，振型数可取层数。不规则的结构考虑扭转耦联时，对于一些层数较高的建筑，它们的振型数应取大于九：对于一些结构层数较多或结构刚度突变较大的建筑其振型数也应多取。倘若结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等，振型数应取不多于十二层房屋或房屋层数的三倍尚可，只有当定义弹性楼板，且采用总刚分析，必要时振型数才可以取得较少。《建筑抗震设计规范》指出，合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的百分之九十所需的振型数。许多电算程序已可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比较随意，这是应当改进的。此外，对于耦联计算，可在必要时补充非耦联计算。
三、结束语
本文主要阐述了多层钢筋混凝土框架结构的设计要求和多层钢筋混凝土框架结构计算中应注意的问题，但是我们在实际工程中可能会遇到更多问题，对于出现的实际问题我们要具体问题具体分析。在设计多层框架结构，建筑设计师应首先判断结构方案的可行性，对可能碰到的问题，应该提前采取措施予以解决，对所有计算结果设计师要进行认真分析、判断，确准准确无误后方可应用于实际工程，以避免出现危机情况时给我们生命或财产安全带来隐患。
参考文献
[1]李二平，钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题[J]．城市建筑理论研究，2011.03
[2]程英丽，论多层钢筋混凝土框架结构设计[J]．城市建筑理论研究，2011.30
[3]郝永旭，改善钢筋混凝土短柱抗震性能的若干措施[J].建筑结构,2002,32(10)．
《多层钢筋混凝土框架结构理论研究》
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文章名称： 多层钢筋混凝土框架结构理论研究
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