浅谈框架结构的抗震概念设计
以框架结构为例谈抗震设计
级 框 支 柱 的 柱 上 端 和 底 层 柱 下 端 ， 组 合 弯 矩 设 计 其 值 应 分 别 乘 以增 大 系 数 １ ５和 １ ２ 。 ． ． ５ 以 上 “ 柱 弱 梁 ” 调 整 措 施 ， 过 非 线 性 动 力 强 的 经 反 应 分 析 表 明 ， 本 满 足 大 震 不 倒 地 要 求 。 在 ７度 基 区 ， 的 钢 筋 由重 力 荷 载 控 制 ， 的 钢 筋 基 本 由 最 小 梁 柱
２ ０ 年第 １ 期 ０８ ７
内 蒙古 石 油 化 工 Fra bibliotek５ ９
以框架结构为例谈抗震设计
李 志 慧 ， 建春 聂
（ 内蒙古 电力勘测设计院 ， 内蒙古 呼和浩特 ００２ ） １ ０ ０
摘 要 ： 震 灾 害 具 有 突 发 性 ， 今 可 预 报 性 很 低 ， 人 类 社 会 造 成 的 损 失 严 重 ， 各 类 自然 灾 害 中 地 至 给 是 最 严 重 的 灾 害 之 一 。 我 国根 据 现 有 的 科 学 水 平 和 经 济 条 件 ， 建 筑 抗 震 提 出 了“ 个 水 准 ” 设 防 目标 ， 对 三 的 即 通 常 所 说 的 “ 震 不坏 ， 震 可 修 ， 震 不 倒 ” 通 常 所 讲 的 小 震 、 震 、 震 分 别 指 的 是 ５ 小 中 大 。 中 大 ０年 超 越 概 率 为 ６ ， ０％ ， ～ ３ 的 多 遇 地 震 、 防 烈 度 地 震 、 遇 地 震 。 ３ １ ２ 设 罕 关键 词 ； 柱 弱梁 ； 剪弱 弯 ｝ 造措施 强 强 构 由 于 建 筑 抗 震 设 计 的 复 杂 性 ， 实 际 工 程 中 抗 在 震 概念设 计 就 显得 尤 为重要 。 主要 包括 以下 内容 ： 它 建 筑 设 计 应 注 意 结 构 的 规 则 性 ； 择 合 理 的 建 筑 结 选 构 体 系 ； 侧 力 结 构 和 构 件 的 延 性 设 计 。 文 以 框 架 抗 本 结 构 为 例 谈 抗 震 设 计 中 的 常 用 的 设 计 思 想 。 一 般 的 设 计 思 想 为 ： 过 “ 柱 弱 梁 ” 导 结 构 形 成 “ 铰 机 通 强 引 梁 构 ” 者 “ 柱 铰 机 构 ” 通 过 “ 剪 弱 弯 ” 免 结 构 在 或 梁 ｝ 强 避 们 规 范 中 的 轴 压 比限 值 一 般 能 保 证 柱 子 在 大 偏 压 的 范 围 内 ， 力 的减 小也 能导 致 柱子 屈服 能力 的 降低 。 轴 抗 震规 范规 定 ： 框架 顶层 和柱 轴 压 比小于 ０ 除 ．
钢筋混凝土框架结构的抗震设计理念
（ 中煤 国际工程 设计 研究 总院 （ 北京华 宇工程有 限公 司） ，北京 １０ ２ ） ０ １０
摘
要 ：钢 筋混凝 土框 架结构 体 系在 工 业与 民用 建筑 中是 一 种 广 泛应 用 的 结构 类 型 。对 该类
结构在 抗震 设计 时应 充分 提 高其整 体 的抗震 能 力。根 据 设 计 工作 中遇 到 的 问题 ，概括 地 总结 了钢
型的抗侧力体系或 构件对 结构 抗震能 力 的贡献 不同 ，框架 一 抗震墙结构 中框 架 的要 求 可低 于纯 框架 结 构 中的框 架 ， 抗震墙结构 中抗震墙 的抗 震要 求可 低于框 架 一抗震 墙结构
中抗震墙的抗震要求 。
建专和竺 业乏 协调 ，才 能布 置出合 理 ３抗 结一 延 及 构 设 原 筑业结 应是 合 警 。 构 相配 专 互 的 一… 一 。一 则 … 震 构 一 性 结 中 计…。 一…
结构在水平地震作用下其内力和侧移随房屋高度增长速度很快房屋越高地震效应越大不同结构类型的抗侧力体系或构件对结构抗震能力的贡献不同框架一抗震墙结构中框架的要求可低于纯框架结构中的框架抗震墙结构中抗震墙的抗震要求可低于框架一抗震墙结构中抗震墙的抗震要求
煤
炭
工
程
２１ ０ ０年第 ７期
钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 的抗 震 设 计 理 念
用下会产生较 大的扭转 效应 ， 计 中应 高度 重视 ，这 是框 设 架结构的主要特点 。因此应充分提高其整体的抗震能力 。
作用计算和 内力 调整 ，并 应对 薄弱部 位采 用有效 的抗震 构 造措施 ， 需要根据具 体情 况适 当提高 承载力 以推迟 或减 少
１ 筑计置则 设布原 建
框架结构的抗震减震方法浅析
框架结构的抗震减震方法浅析由于建筑功能的要求，使得现代结构复杂，布置越来越不规则，对结构抗震要求越来越高。
框架结构在多层和中高层建筑中应用非常广泛，为避免地震时给人类带来大的灾难，要求结构设计人员能正确运用框架结构抗震减震概念设计，克服框架结构的弊端，运用科学有效的手段，确保建筑结构安全，从而实现建筑使用功能。
一、框架结构抗震减震设计的一般原则1、强柱弱梁。
强柱弱梁是为了防止在强烈地震作用下倒塌，提高结构的变形能力。
由于地震作用的复杂性以及构件之间的相互影响，难以通过精确的计算实现强柱弱梁。
规范要求，采用增大柱端弯矩设计值，即提高柱端的弯矩增大系数的方法来实现强柱弱梁。
人为增大柱子相对于梁的抗弯能力，诱导在梁端出现塑性铰，从而达到强柱弱梁的要求。
实现强柱弱梁不仅在于内力调整，更在于按调整后的设计内力来配筋，使构件的实际承载力与设计内力相近。
当建筑许可时，尽可能将柱的截面尺寸做得大些，使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1，并控制柱的轴压比满足规范要求，以增加延性。
梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高，并应考虑板内负筋影响，考虑双筋作用，以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到柱上。
注意不可随意超配筋，超配筋要整体保持一定比例。
注意节点构造，让塑性铰向梁跨内移。
2、强节点弱构件。
这是为了提高结构整体性。
各构件之间的连接，必须可靠，符合下列要求：构件节点（主要是梁柱节点）的承载力不应低于其连接构件的承载力，当构件屈服、刚度退化时，节点应保持承载力和刚度不变。
予埋件的锚固承载力不应低于连接件的承载力，装配式的连接应保证结构的整体性，各抗侧力构件必须有可靠的措施以确保空间协同工作。
强节点弱构件是通过增大节点核心区的组合剪力设计值进行计算。
一、二、三级抗震减震等级的框架进行节点核心区抗震减震受剪承载力计算；四级抗震减震等级的框架节点核心区可不进行计算，但应符合抗震减震构造措施的要求。
3、强剪弱弯。
框架结构的抗震减震分析
应用减震技术
设置减震支座
在结构中设置减震支座，以吸收地震能量，减轻地震 对结构的影响。
应用阻尼器
在结构中安装阻尼器，以增加结构的阻尼效应，降低 地震响应。
采用隔震技术
在基础和结构之间设置隔震层，以减小地震对上部结 构的影响。
06
CATALOGUE
工程实例分析
工程实例一：某高层建筑
设计采用地震力系数法进行计算，并 考虑了地震烈度、场地类别等因素。
抗震分析
地震危害与影响
地震波及地面震动
地震产生地震波，引发地 面震动，对建筑物和结构 造成破坏。
建筑物倒塌与损毁
框架结构如未经过合理设 计和施工，易在地震中发 生倒塌或严重损毁。
次生灾害
地震可引发火灾、水灾等 次生灾害，对周边环境和 生态造成进一步破坏。
地震作用下的结构响应
地震动位移响应
01
框架结构在地震作用下会产生位移，影响结构的稳定性。
研究目的和方法
通过对框架结构的抗震性能进行分析，为结 构的优化设计和地震防护提供理论支持。
采用理论分析、数值模拟和实验研究等方法 ，对框架结构的抗震性能进行全面评估。
02
CATALOGUE
框架结构概述
框架结构的特点
空间分隔灵活
框架结构能够根据建筑功能需求，灵活地分隔空间。
整体性能良好
框架结构具有较好的整体性和稳定性。
减震结构的分析方法
减震结构的分析方法包括理论分析、数值模 拟和实验研究等，以评估减震装置的性能和 结构的减震效果。
减震结构的评估
评估减震结构的地震响应和性能，以确保其 在地震作用下的安全性和稳定性。
05
CATALOGUE
框架结构的抗震减震措施
浅谈建筑物的底部框架抗震概念设计
浅谈建筑物的底部框架抗震概念设计摘要:根据《建筑抗震设计规范》等国家标准规范和多年设计工作经验,对建筑物的底部框架抗震概念设计的认识、理解等问题进行了相关讨论,从而进一步进行建筑物的底部框架设计时提供了可靠依据和宝贵经验,避免违反抗震概念设计的规定而造成不可弥补的抗震安全隐患。
关键词:底部框架上刚下柔抗震概念设计规范1、前言根据我国现阶段的经济发展水平和人口、环境等因素的影响,在今后相当长的一段时间里,这类结构将是大部分城镇居民使用房屋的主要结构型式。
我国有南北二条地震带,大部分城镇又位于地震烈度六度及六度以上地区。
我国是地震多发国家和地区,也是房屋倒塌致人伤亡、财产损失最严重的国家之一。
由于底部框架结构的上下部位分别采用不同的建筑材料和结构型式,因此有显著的上刚下柔的结构特性。
从近些年来国内外发生的多次较大破坏性震害统计分析来看,这类建筑物同多层砌体结构一样,所遭受到的震害最为严重。
过去国外的一些专家学者曾经认为,在底层设置的柔性框架理论上可以减轻上部结构的震动,从而能降低其动力效应,但是在不长的时间里经多次地震震害情况分析,即将“柔性框架理论”否定。
在美国、日本和南斯拉夫等国家的地震中,柔性底框结构遭受到严重的破坏和倒塌;对于在同幢建筑物中上下层采用不同的建筑材料和结构形式,以日本最为典型,1995年日本阪神的地震中一部分这类结构的中间层遭到破坏倒塌。
从震害的经验和理论研究都充分表明,底框架结构的抗震性能不是合理的结构形式,因此重视底框架结构的抗震设计是十分重要的。
2、对规范中的概念设计的认识随着社会的不断发展和科技进步,地震学科的理论研究得到迅猛发展和深化,为防止和减轻地震作用对建构筑物的破坏积累了大量的宝贵实践经验。
尽管如此,由地地震有灾害性的罕遇特点,且能量巨大,难以预知,给人类造成巨大的生命和财产损失,成为人类难以掌握的主要自然灾害之一。
我国从编制第一本抗震设计规范到现在,进行了若干次的修订和完善,现行的抗震规范中提出了一系列非常重要的基本要求,首先对建筑师提出了强制性要求:“建筑设计应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案”。
框架剪力墙结构的抗震理解和设计体会
浅谈框架剪力墙结构的抗震理解和设计体会摘要：通过对某一具体工程的设计选型，介绍了一种适于高层办公建筑的框架剪力墙结构体系，并简述这种结构体系的构成、特点、设计注意事项。
关键词：高层办公；框架剪力墙；经济合理中图分类号：tu973+.31 文献标识码：a 文章编号：工程概况山东省济宁市嘉祥县冠亚上城e区高层办公楼，主体结构地下一层，地上十三层，平面尺寸56.0mx51.2m，建筑高度48.60m，建筑总面积26506.4m2，建筑占地面积2006.2平方米。
平面呈l形，凸出长度较大，凸出长度与最大宽度比为0.58。
基础形式为墙下、柱下桩承台基础。
建筑结构的安全等级为二级，抗震设防类别为标准设防类，结构型式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，结构抗震等级框架为四级，剪力墙为三级，抗震设防烈度：6度第二组。
二、方案优选在公共建筑设计中，为满足地块格局及内部空间设计的要求，建筑物平面不规则的情况比较常见。
在对已经建好或在建的平面不规则的公建进行了调查之后发现，大部分采用框架、框架-剪力墙或纯剪力墙结构型式。
我们对上述结构型式进行了研究，发现了以下一些主要问题：（1）针对l形平面的不利情况，若采用纯剪力墙结构自然对结构有利，毕竟剪力墙的抗侧刚度大，可以构成整体抗侧力很强的体系，对较高建筑抗震特别有利。
但办公楼要求大空间，建筑平面布置灵活，以及一、二层商业店铺的要求，剪力墙布置不宜过多。
这种结构形式限制了建筑上的灵活多变，而且造价也会增大，并非是理想的方案。
（2）若采用纯框架结构，因公共建筑一般柱跨大，且荷载也较大，对l形平面建筑，其结构扭转和层间位移较大，通过增加框架梁柱截面的方式来满足抗侧刚度的要求，柱、梁的尺寸都比较大，影响后期的装修使用，建筑净空的要求、设备管线的布置等都会受影响，此种方案也是不可行的。
（3）框架-剪力墙结构的特点是框架结构和剪力墙结构体系的结合，在框架结构中的部分跨间布置剪力墙，或把剪力墙结构中的部分剪力墙抽掉改成框架承重，既为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能，同时还可充分发挥材料的强度作用，具有较好的技术经济指标。
浅谈预应力混凝土框架结构的抗震设计
目程 技 术
浅谈预 应力混凝 土框 架结构 的抗震设 计
杨全庆 陈岩
广东博 意建筑 设计 院沈 阳分 院 摘要：本文从两阶段抗震设计 、框架柱和框架节点的设计 以及框架 结构 的抗震变形验算等方面 ，详细讨论 了预应力混凝土框架结构 的抗 震设 计问题。 关键词 ：抗 震设计预应 力混凝土框 架结 构
三 两阶段 抗震设 计 侧 向约 束作 用 ，使节 点混 凝 土处 于双 向受 压 建 筑抗 震 设计 规 范规 定应 进 行两 阶 段抗 状态 ，不仅 可以 提高 混 凝土 的开 裂荷 载 ，也 震 设计 。第一 阶 段为 多遇地 震 作用 下变 形验 可 以提 高节 点 的受剪 承 载力 ；由于混 凝土 中 算 和截 面 承载 力 的计算 ，采取相 应 的构 造措 存在 预 压应 力 ，减轻 了节 点 刚度 退化 效应 ； 施 ，保证 结构 小震 不坏 和 中震 可修 ；第 二阶 预应 力 筋抑 制 了粱筋 从 节点 拔 出 ，减 少 了梁 段为 罕遇地 震 作用 下结 构薄 弱部 位 的弹 塑性 筋失 稳 破坏 的可 能性 。而 试 验结 果却 并 不乐 变 形验 算 ，不 满足 时 ，或修 改 方案 重算 ，或 观 。这 是 因为节 点处 钢筋 密 集 ，锚具 的存 在 采 取加 强相 应 的延 性构 造措 施 ，保 证结 构大 削弱 了截面 ；而 且在 强震 作 用下 ，节 点核 心 震 不倒 。 区是 受 力复 杂的 高应 力 区 ，当斜 拉应 力很 大 讨 。 在 多遇 地 震作 用 下预 应 力混 凝土 框架 与 引 起 混 凝 土 开 裂 时 ，可 能 同 时导 致 锚 固 破 结构 的抗 震 性能 与 结构 的抗 震 能 力既 有 钢 筋混 凝土 框 架抗 震计 算 的区 别主 要体 现在 坏 。因此 ，锚具 应布 置 在梁 柱节 点核 心 区域 联 系又有 区 别 。结 构 的抗 震能 力建 立 在结 构 阻尼 比 、地 震影 响 系数 的取 值 、预 应 力作用 以外 ，以避 免该 区域 在 剪力 作用 产生 较大 对 角拉 应 力的情 况 下 ，再承 受锚 具 引起 的劈 裂 抗 震 性能 的基 础上 。然而 在～ 定 的条 件下 ， 参 与地震作 用的荷 载效应组 合等 。 用抗 震性 能较 差 的材 料也 能设 计 出抗 震能 力 抗 震规 范 中 罕遇地 震 作 用下 验算 结构 的 应力 。节点 核心 区受 剪 承载 力主 要与 柱子 截 较 好 的结 构来 。反之 ，即使采 用抗 震 性能 好 弹 塑性 变形 的 简化 方法 ，实际上 只是 满 足抗 面尺 寸 和配 箍量 有关 。 因此 ，应加 密 箍筋 ， 的材 料 ，如果 结构 的 耗能 机制 选择 及 设计 不 震 构 造 要 求 ，并 非 真 正 意 义 上 结 构 变 形 验 同时 ，为 了保证 节点 混凝 土浇 筑 密实 ，应 在 合理 ，也 会使得 整体结 构的抗震 能 力较 差 。 算。 满足 构 造要 求的 前提 下 ，尽量 把 梁纵 筋锚 固 抗 震 性能 反 应 了某种 材 料或 结 构形 式 的 通 过实 用而 简 单 的能 力分 析 方法 可 以得 到柱 里 。必 要时 可将 梁端 两侧 加 宽 ，以保证 固有 特性 ，是 抗震 设 计所 依据 的基 础 ；结 构 到 罕遇 地震 作 用下结 构 的耗 能机 制 、塑性 铰 在梁 端截 面极 限 承载 力基 本保 持不 变 的情 况 抗 震 能 力则是 可 以改 变的 ，它取决 于 设计 者 的转 角和 基底 总剪 力与结 构顶端 侧移 的Ｐ 下 ，梁柱 节 点 区得到 加 强 ，提 高节 点 的受 剪 一△ 所 采 用的 设计 方法 及 所把 握的 安全 度 准则 。 骨架 曲线 ，或采用 弹塑性时 程分析 法。 承载 力。 五 框架 结构的 抗震变形 验算 结 构 的抗 震性 能是 基 本的 、本 质的 、相对稳 框 架结 构 的耗 能机 制 一般 有粱 铰 机制 、 定 的 ；结 构 的抗震 能 力则 依赖 于设 计 ，是 可 柱 铰机 制和 混 合机制 三 种 。若框 架边 节 点处 抗 震 变形 验 算 包括 ：多遇地 震 作用 下 层 变 化的 。 梁端 先 屈服 ，而 在框 架 中柱 的上 、下 端相 继 间侧 移和 顶 层总 侧移 的验 算 ；罕遇 地震 作 用 二、预应力混凝土框架 结构抗震设计现 状 出铰 ，这种 屈服 机制 称之 为 “ 合机 制 ” 。 下结 构薄 弱 层的抗 震 变形 验算 。对 于预 应 力 混 国内 外学 者 对预 应 力混 凝土 框架 结 构抗 梁铰 机 制和 混合 机制 都 只有 一个 自由度 ，从 混凝 土结 构 的抗 震设计 ，我 国规范 只要 求进 震 能 力 的 研 究 ，特 别 是 多 层 多 跨 预 应 力 混 凝 塑性 总 体 位移 Ａ Ｐ可 确 定各 塑性 铰 截 面相 应 行小 震下 的抗 震承 载 力验算 ，而 对 其在 罕遇 土 框 架结 构抗 震设 计 方法 的研 究迄 今还 不 够 增加 的塑性转 角 ０Ｐ。 地 震 下弹 塑性 变形 的验 算 ，并 没有 硬性 明 确 深 入 。主 要表现 在下列 几点 ： 随 着框 架结 构 层数 的增 加 ，较 大 的重 力 的规 定 ，工程 实践 中往 往 只是 通过 相应 的抗 （） １多层 多跨预 应 力混 凝土 框架 结构 在地 荷载 使柱 轴 向压 力逐 层 叠加 ，特 别是 最底 下 震 措 施来 笼统 地保 证 。虽 然这 种设 计方 法大 震 作用 下 结构 性能 研 究的试 验 资料 很 少 ，设 几层 中柱 的 轴压 比较 大 ， 中柱 变 为小 偏心 受 大 地 简化 了设 计过 程 ，但 却显 得粗 略 、且可 计 人 员常 常只 根据 单跨 预应 力 混凝 土框 架抗 压 ，要使 下 面几 层 中柱 的两 端都 出铰 、并 且 能使预 应 力混 凝土 结构 在 罕遇地 震 作用 下存 震 性能 的研 究 成果 ，将 钢筋 混凝 土框 架 结构 通过 柱铰 来 耗能 是 困难 的 。因为 “ 铰 ”的 在 较大 的安 全 隐患 。其 实一 些设 计 隐患 不通 柱 的耗 能机制 套用于预 应 力混 凝土框 架结构 。 塑性 转动 能 力不 足会 发生 局 部脆 性破 坏 ，所 过 基 于 构 件 层 次 的 非 线 性 分 析 是 很 难 发 现 （ ） 预应 力混 凝 土框 架结 构的 耗能 机制 以应 加 强 “ ２若 柱铰 ”截 面处 的 箍筋 约束 ，减 小 的 ，合理控 制 结构 在 强烈地 震 作用 下的 损坏 是 梁铰 机制 ，在 地震 作 用 下的结 构性 能 与钢 柱的 轴压 比 ，加 强结 构体 系 的抗 侧能 力 ，减 程 度 以减 小地震 造 成 的经济 损失 ，有赖 于对 筋 混凝 土框 架 的差 别不 大 。但是 结构 的地震 小框架 的延性要 求 。 结 构进 行 弹塑性 地 震反 应分 析 。而规 范 建议 反 应及 边柱 纵 向主 筋配 筋率 的控 制应 与钢 筋 四 、框架 柱和框 架节点 的设计要 求 的２ 种计算 方法 ，时程分 析法 虽较 为精 确 ，但 混 凝土 框 架有 所 区 别 。许 多 国家 （ 包括 我 国） 若 预 应 力框 架层 数 较 多时 ，随 着 层数 的 计 算工 作量 大 、技 术复 杂 、结果 处理 繁 杂 ， 关 于预 应 力混凝 土 结构抗 震 设计 的 条款 和规 增加 ，由于 竖 向荷载 较大 ，而 竖 向荷 载对 柱 因此在 实 际工程 抗 震设 计 中该方 法 并没 有得 定非 常原则 ，设计者 与审 图者 常发 生矛盾 。 又是 逐层 叠加 的 ，这就 使 得下 几 层柱 的轴 压 到 广 泛 的 应 用 ，通 常 仅 限 于 理 论 研 究 中 ； （） 应力 混凝 土框 架结 构在 产生 较大 的 比较 大 ，更接 近小 偏 压柱 ，所 以保 证柱 子有 Ｐ ｓ － Ｖ ｒ 简单实用 ，而且 有效 ，可得到 ３预 ｕ ｈ ｏ ｅ／ ｋ ＇ 变形 之后 ，有较 好 的变形 恢 复能 力 。其耗 能 足够 的延 性非 常 重要 。多 层预 应 力混凝 土框 结 构从 弹性 、屈服 ，一 直到 极 限倒 塌状 态的 比强 度相 当、初 始刚 度相 近 的钢 筋混 凝土 框 架 柱 一般 为普 通混 凝土 柱 。顶 层柱 考虑 到其 全 过 程 的 内 力 、变 形 ，可 考 察 塑 性 铰 的 形 架结 构略 低 。但 框架 结构 构 件 中施加 预应 力 受 力特 点 ，一 般要 施加 预应 力 。对 于普 通混 成 ，找到结构 的薄 弱部位 。 后对 框架 的抗 震 能 力究竟 有什 么影响 ， 目前 凝 土柱 可 按规 范 中规 定的普 通 钢筋 混凝 土框 上 文从 两 阶段 抗震 设计 、框架 柱 和框 架 探讨得 很少 。 架 结构 中框 架 柱 的设计 方 法和 设计 原 则进行 节 点的 设计 以及 框 架结 构的 抗震 变形 验算 等 抗 震 设 计规 范 中很 大部 分 是根 据 预应 力 设计 。但 由于 预应 力混 凝土 结 构 自身特 点 ， 方 面 ，详细 讨论 了预应 力混 凝土 框架 结构 的 混凝 土构 件 的抗 震性 能研 究成 果 、单 跨预 应 柱 的轴 压 ｌ ｌ 值应 该要 求 严格 一些 。而 如果 抗 震设 计 ，这将 有 助于 抗震 设计 规范 中有 关 ：￣ ｋＲ 力混 凝土 框架 的 低周 反复 荷载 试验 或振 动 台 轴 压 比过 小 ，则随 着 层数 的增加 ，竖 向荷载 预应 力混凝土 结构 条文的实 际应用 。 试验 得到 的结 果 经分 析后 提 出 ，缺乏 全面 的 不 断地 加大 ，底层 柱 的截面 将 ��
钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则
钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则钢筋混凝土框架结构是一种常用的抗震结构形式，具有较好的抗震性能。
在设计过程中，需要遵循一些抗震设计原则，以确保结构在地震中的安全性和稳定性。
本文将从结构的整体设计、构件的设计以及施工过程等方面介绍钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则。
一、结构的整体设计钢筋混凝土框架结构的抗震设计首先需要确定结构的整体布局和尺寸。
在选择结构形式时，应根据地震烈度、场地条件和建筑用途等因素综合考虑，选择适当的结构形式。
一般情况下，多层建筑采用刚性钢筋混凝土框架结构，高层建筑则采用刚性钢筋混凝土剪力墙结构或框架-剪力墙结构。
在确定结构尺寸时，应考虑到结构的刚度和强度要求，以及地震荷载的影响。
结构的刚度和强度需满足相关规范的要求，以确保结构在地震中具有足够的抗震能力。
同时，还需考虑结构的减震和消能设计，采用合适的减震措施和消能装置，提高结构的抗震性能。
二、构件的设计钢筋混凝土框架结构的构件设计是抗震设计的关键。
首先，梁柱等构件的截面尺寸应满足强度和刚度要求，以承受地震力的作用。
同时，还需考虑构件的延性，即在地震中能够产生适度的变形能力，吸收和耗散地震能量。
构件的配筋设计也十分重要。
配筋应满足强度和延性的要求，同时还需考虑钢筋的粘结性能和混凝土的抗压性能。
在配筋布置时，应合理分布钢筋，避免出现集中破坏，提高结构的整体抗震性能。
三、施工过程的控制在钢筋混凝土框架结构的施工过程中，需要严格控制施工质量，以确保结构的抗震性能。
首先，需要合理选择建筑材料，并进行质量检验。
钢筋的质量应符合规范要求，混凝土的配合比应合理，以保证结构的强度和耐久性。
施工过程中还需注意钢筋的加工和安装。
钢筋的加工应满足规范要求，避免出现钢筋损伤、弯曲或错位等问题。
在钢筋的安装过程中，应按照设计要求进行布置，保证钢筋的覆盖层和间距等参数符合规范要求。
施工过程中还需进行质量检验和监控。
对结构的关键部位和节点应进行质量检验，以确保施工质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈框架结构的抗震概念设计
摘要：由于建筑抗震设计的复杂性，在实际工程中抗震概念设计就显得尤为重要。
它主要包括以下内容：建筑设计应注意结构的规则性；选择合理的建筑结构体系；抗侧力结构和构件的延性设计。
本文以框架结构为例重点介绍抗震概念设计中的能力设计法。
关键词：地震、框架结构、抗震设计构造
框架结构作为常见的结构形式，当然其延性设计也主要是从这三个方面来体现的。
1 强柱弱梁
我们常见的“强柱弱梁”的调整措施就是要人为增大柱子的抗弯能力，诱导在梁端先出现塑性铰。
这是考虑到柱中实际弯矩在地震中的可能增大。
在结构出现塑性铰之前，结构构件因拉区混凝土开裂和压区混凝土的非弹性性质，钢筋与混凝土之间的粘结退化，使得各构件刚度降低。
梁刚度降低较受压的柱子相对严重，结构由最初的剪切型变形向剪弯形变形过渡，柱内的弯矩较梁端的弯矩比例增大；同时结构的周期加长，影响到结构各振型的参与系数的大小；地震力系数发生变化，导致部分柱子弯矩增大，由于构造原因及设计中钢筋的人为增大，使得梁的实际屈服强度提高，从而使得梁出现塑性铰时柱内弯矩增大。
结构出现塑性铰之后，同样有上述原因的存在，而且结构屈服后的非弹性过程就是地震力进一步增大的过程，柱弯矩随地震力的增大而增大。
地震力引起的倾覆力矩改变了柱内的实际轴力。
我们规范中的轴压比限值一般能保证柱子在
大偏压的范围内，轴力的减小也能导致柱子屈服能力的降低。
2 强剪弱弯
“强剪弱弯”是为了保证塑性铰截面在达到预期非弹性变形之前不发生剪切破坏。
就常见的结构而言，主要表现在梁端、柱端、剪力墙底部加强区、剪力墙洞口连梁端部、梁柱节点核心区。
与非抗震相比，增强措施主要表现在提高作用剪力；调整抗剪承载力两个方面。
2.1 作用剪力
一、二、三级框架梁和抗震墙中跨高比大于2.5的连梁，剪力设计值？？其中，一级取1.3，二级取1.2，三级取1.1，一级框架结构及9度尚应符合。
一、二、三级框架柱和框支柱，剪力设计值？？其中，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1，一级框架结构及9度尚应符合。
一、二、三级抗震墙底部加强部位，剪力设计值？？其中，一级取1.6，二级取1.4，三级取1.2， 9度尚应符合。
梁柱节点，一、二级抗震等级进行节点核心区抗震受剪承载力验算，三四级应符合抗震构造措施，对9度设防及一级抗震等级的框架结构，考虑到梁端已出现塑性铰，节点的剪力完全由梁端实际屈服弯矩决定，按梁端实配钢筋面积和材料强度标准值计算，同时乘以1.15的增大系数。
其它一级按梁端弯矩设计值计算，剪力增大系数为1.35，二级为1.2。
2.2 抗剪公式
国内外低周反复荷载作用下钢筋混凝土连续梁及悬臂梁受剪承
载力实验表明，混凝土剪压区剪切强度的降低、斜裂缝间骨料咬合力及纵筋暗销力的降低是梁受剪承载力降低的主要原因。
规范对混凝土的受剪承载力降为非抗震的60％，钢筋项没有降低。
同样，对偏压柱受剪承载力实验表明，反复加载使柱受剪承载力降低10％～30%，主要由混凝土项引起，采取与梁相同的作法。
对剪力墙的实验表明，其反复加载比单调加载受剪承载力降低15％～20%，采用非抗震受剪承载力乘以0.8的折减系数。
梁柱节点的抗震受剪承载力由混凝土斜压杆和水平箍筋两部分受剪承载力组成，有关专家给出了相关公式。
为了防止梁、柱、连梁、剪力墙、节点发生斜压破坏，我们对受剪截面规定了受剪承载力上限，即规定了配箍率的上限值。
通过非弹性动力反应分析表明，以上措施基本满足强剪弱弯的要求。
由于二级抗震等级梁柱在大震下塑性转动仍很大，有关专家建议剪力增大系数不宜比一级相差过大，对梁取1.25较好，对柱宜取1.3～1.35。
其取值的合理性有待于进一步完善。
3 构造措施
构造措施是梁、柱、剪力墙塑性铰区要达到实际需要的塑性转动能力和耗能能力的保证。
它与“强剪弱弯”、“强柱弱梁”相互关联，一起保证结构的延性。
“强剪弱弯”是保证塑性铰转动能力和耗能能力的前提；“强柱弱梁”的严格程度，影响相应的构造措施，若实行严格的“强柱弱梁”，保证柱子除底部外不出现塑性铰，相应的轴压比等构造措施就要松些。
我国采取相对的“强柱弱梁”，
延缓柱子出铰的时间，所以需要采取较严的构造措施。
3.1 梁的构造措施
梁塑性铰截面的延性与很多因素有关，截面延性随受拉钢筋配筋率及屈服强度的提高而降低；随受压钢筋配筋率和混凝土强度提高而提高，随截面宽度增大而增大；塑性铰区的箍筋可以防止纵筋的压屈、提高混凝土极限压应变、阻止斜裂缝的开展、抵抗剪力，充分发挥塑性铰的变形和耗能能力；梁高跨比越小，剪切变形比例越大，易发生斜裂缝破坏，使延性降低。
梁纵筋配箍率过低，梁开裂后钢筋可能屈服甚至拉断。
因而，规范对于梁纵筋最大配筋率和最小配筋率、箍筋加密区长度、最大间距、最小直径、最大肢距、体积配箍率都有严格规定。
为了抵抗梁端可能的正弯矩，保证截面延性，对梁端拉压钢筋面积比作出了限制。
同时，还对梁的最小宽度、跨高比、高宽比做了规定。
3.2 柱的构造措施
柱为压弯型受力构件，轴压比对延性及耗能性影响较大。
轴压比小时，柱子发生大偏压破坏，构件变形大，延性好，但耗能性降低；随轴压比的增大，耗能性增大，但是延性急剧下降，而且箍筋对延性的帮助减小。
我们对于采用低地震力设计的柱子，主要保证其延性，而耗能性放到第二位。
规范对轴压比作出了限制，一般能保证在大偏压的范围内。
箍筋同样也对延性起到很大的作用，约束纵筋、提高混凝土压应变、阻止斜裂缝发展。
柱一般为对称配筋，其纵筋配筋率越大，柱子屈服时变形越大，延性越好。
因而对柱子
的纵筋最小配筋率、箍筋加密区长度、最大间距、最小直径、最大肢距、体积配箍率做出了严格规定。
同时对柱子的高宽比、剪跨比、截面最小高度、宽度做出了规定，以提高抗震性能。
3.3 节点构造措施
节点作为梁柱钢筋的锚固区，对结构性能影响很大。
为保证在地震和竖向荷载作用下，节点核心区剪压比偏低时为节点核心区提供必要的约束，保持节点在不利情况下的基本抗剪能力，使梁柱纵筋可靠锚固，对节点核心区的箍筋最大间距、最小直径、体积配箍率做出了规定。
梁柱纵筋在节点的可靠锚固是节点构造措施的主要内容。
规范对梁筋过中节点的直径；对梁柱纵筋锚固长度；锚固方式都有详细的规定。
3.4 剪力墙构造措施
为保证剪力墙的延性和耗能能力，为墙肢提供约束，防止出现大的裂缝，规范对剪力墙的边缘构件做出了详细规定；同时也对剪力墙的轴压比作出了限制；为保证剪力墙的承载力和侧向刚度，对剪力墙提出了最小墙厚的要求；为防止斜拉剪切破坏，限制斜裂缝的发展，减小温度收缩裂缝，对剪力墙的水平、竖向分布筋的最小配筋率、最大间距、最小直径做出了规定。
综上所述；框架结构主要就是通过计算和构造措施来实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准设防目标的。
参考文献
[1] 白绍良等.从各国设计规范对比看我国钢筋混凝土建筑结
构抗震能力设计措施的有效性（一、二）重庆大学土木工程学院，2001
[2] 混凝土结构设计规范，gb 50010-2002？？中国建筑工业出版社，2002
[3] 建筑抗震设计规范，gb50011-2001，中国建筑工业出版社，2001
[4] 高层建筑混凝土结构技术规程 jgj3-2002，中国建筑工业出版社，2002。