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摘 要 该论文从抗震设计思路发展历程、钢筋混凝土结构的核心抗震措施、常用抗震分析方法、我国抗震设计思路中的部分不足来对钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路及我国设计规范抗震设计方法的理解和讨论。
关键词钢筋混泥土 结构设计 抗震 发展思路
一、抗震设计思路发展历程
抗震设计思路发展历程随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。最初,在未考虑结构弹性动力特征,也无详细的地震作用记录统计资料的条件下,经验性的取一个地震水平作用用于结构设计。到了60年代,人们发现了结构在地震地面运动的随机激励下的强迫振动动力特征。当时规范所取的设计用地面运动加速度明显小于按弹性反应谱得出的作用于结构上的地面运动加速度。后来随着对结构非线性性能的不断研究,人们发现设计结构时取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力,当发生更大地震时,结构的部位进入屈服后非弹性变形状态,并靠其屈服后的非弹性变形能力来经受地震作用。由此,也逐渐形成了使结构在一定水平的地震作用下进入屈服,并达到屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。
二、钢筋混凝土结构的核心抗震措施
我国抗震设计对钢筋混凝土结构提出的基本上是“高延性要求”，也就是要求结构在较大的屈服后塑性变形状态下仍保持其竖向荷载和抗水平力的能力，对于有较高延性要求的钢筋混凝土结构必须使用能力设计法进行有关设计。“能力设计法”的要求是在设计地震力取值偏低的情况下，结构具有足够的延性能力，具体做法是通过合理设计使柱端抗弯能力大于梁端从而使结构在地震作用下形成“梁铰机构”，即塑性变形或塑性铰出现在比较容易保证具有较大延性能力的梁端；通过相应提高构件端部和节点的抗剪能力以避免构件发生非延性的剪切破坏。其核心是：
（1）“强柱弱梁”措施：主要是通过人为增大相对于梁的抗弯能力，使塑性铰更多的出现在柱端而不是梁端，让结构在地震引起的动力反应中形成“梁铰机构”或“梁柱铰机构”，通过框架梁的塑性变形来耗散地震能量。根据对构件在强震下非线线动力分析可知，强震下，由于构件产生塑性变形，因此可以耗散部分地震能量，在保证结构不形成机构的要求下，“梁铰机构”或“梁柱铰机构”相对与“柱铰机构”而言，能够形成更多的塑性铰，从而能耗散更多的地震能量，因此我们需要加强柱的抗弯能力，引导结构在强震下形成更优、更合理的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”。
（2）“强剪弱弯”措施：用剪力增大系数增大梁端，柱端，剪力墙端，剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点中的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计，以避免在结构出现脆性的剪切破坏。钢筋混凝土的抗剪能力由混凝土自身的抗剪能力、裂缝界面的骨料咬合力、纵筋销栓力和箍筋的拉力4部分构成，而通过对框架梁在强震下的抗剪分析可知，混凝土的梁端抗剪能力在形成塑性铰后会比非抗震时有所下降，主要原因有：1梁端总是正剪力大于负剪力，如果发生剪切破坏时，剪压区一般都在梁的下部，而此时混凝土保护层已经剥落，且梁下端又没有现浇板，所以混凝土剪压区的抗剪能力会比非抗震时偏低。2 由于在强震下剪切破坏要发生在塑性铰充分转动的情况下，而非抗震时的剪切破坏往往发生在纵筋屈服之前，因此在抗震条件下混凝土的交叉裂缝宽度会比非抗震情况偏大，从而使斜裂缝界面中的骨料咬合效应慢慢退化，加之斜裂缝反复开闭，混凝土体破坏更严重，这使得混凝土的抗剪能力进一步被削弱。3 混凝土保护层的剥落和裂缝的加宽又会使纵筋的抗剪销栓作用有所退化。
（3）抗震构造措施：通过相应构造措施保证可能出现塑性铰的部位具有所需足够的延性，具体来说就是塑性转动能力和塑形耗能能力。
三、我国抗震设计思路中的不足
我国的抗震设计思路其中大部分内容都符合现代抗震设计理念，但是也有许多考虑欠妥的地方，需要我们今后加以完善。
我国在学习借鉴世界其他国家抗震研究成果的基础上，逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计思路。其中大部分内容都符合现代抗震设计理念，但是也有许多考虑欠妥的地方，需要我们今后加以完善。与国外规范相比，我国抗震规范在对关系的熟悉上还存在一定的差距。欧洲和新西兰规范按地震作用降低系数来划分延性等级，“小震”取值越高，延性要求越低，“小震”取值越低，延性要求越高。美国UBC规范按同样原则来划分延性等级，但在高烈度区推荐使用高延性等级，在低烈度区推荐使用低延性等级。这几种抗震思路都是符合规律的。而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.86，而且还把用于结构截面承载能力设计和變形验算的小震赋予一个固定的统计意义。对延性要求则并未按关系来取对应的，而是按抗震等级来划分，抗震等级实质又主要是由烈度分区来决定的。这种思路造成低烈度区的结构延性要求可能偏低的结果。
从现代抗震设计思路提出至今，世界各国的抗震学术界和工程界又取得了许多新的成果，在这样的环境中，我国的抗震设计思路也应该在完善自身不足的同时，不断向前发展。
参考文献：
[1] 乔建斌. 浅谈建筑结构抗震设计[J]. 科技情报开发与经济, 2007,(33) .
[2] 白喜平. 钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路[J]. 内蒙古科技与经济, 2007,(21) .
[3] 徐刚. 钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路[J]. 科技致富向导, 2010,(30)
[4] 霍延超. 钢筋混凝土建筑结构设计抗震思路[J]. 科技致富向导, 2010,(24)
关键词钢筋混泥土 结构设计 抗震 发展思路
一、抗震设计思路发展历程
抗震设计思路发展历程随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。最初,在未考虑结构弹性动力特征,也无详细的地震作用记录统计资料的条件下,经验性的取一个地震水平作用用于结构设计。到了60年代,人们发现了结构在地震地面运动的随机激励下的强迫振动动力特征。当时规范所取的设计用地面运动加速度明显小于按弹性反应谱得出的作用于结构上的地面运动加速度。后来随着对结构非线性性能的不断研究,人们发现设计结构时取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力,当发生更大地震时,结构的部位进入屈服后非弹性变形状态,并靠其屈服后的非弹性变形能力来经受地震作用。由此,也逐渐形成了使结构在一定水平的地震作用下进入屈服,并达到屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。
二、钢筋混凝土结构的核心抗震措施
我国抗震设计对钢筋混凝土结构提出的基本上是“高延性要求”，也就是要求结构在较大的屈服后塑性变形状态下仍保持其竖向荷载和抗水平力的能力，对于有较高延性要求的钢筋混凝土结构必须使用能力设计法进行有关设计。“能力设计法”的要求是在设计地震力取值偏低的情况下，结构具有足够的延性能力，具体做法是通过合理设计使柱端抗弯能力大于梁端从而使结构在地震作用下形成“梁铰机构”，即塑性变形或塑性铰出现在比较容易保证具有较大延性能力的梁端；通过相应提高构件端部和节点的抗剪能力以避免构件发生非延性的剪切破坏。其核心是：
（1）“强柱弱梁”措施：主要是通过人为增大相对于梁的抗弯能力，使塑性铰更多的出现在柱端而不是梁端，让结构在地震引起的动力反应中形成“梁铰机构”或“梁柱铰机构”，通过框架梁的塑性变形来耗散地震能量。根据对构件在强震下非线线动力分析可知，强震下，由于构件产生塑性变形，因此可以耗散部分地震能量，在保证结构不形成机构的要求下，“梁铰机构”或“梁柱铰机构”相对与“柱铰机构”而言，能够形成更多的塑性铰，从而能耗散更多的地震能量，因此我们需要加强柱的抗弯能力，引导结构在强震下形成更优、更合理的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”。
（2）“强剪弱弯”措施：用剪力增大系数增大梁端，柱端，剪力墙端，剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点中的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计，以避免在结构出现脆性的剪切破坏。钢筋混凝土的抗剪能力由混凝土自身的抗剪能力、裂缝界面的骨料咬合力、纵筋销栓力和箍筋的拉力4部分构成，而通过对框架梁在强震下的抗剪分析可知，混凝土的梁端抗剪能力在形成塑性铰后会比非抗震时有所下降，主要原因有：1梁端总是正剪力大于负剪力，如果发生剪切破坏时，剪压区一般都在梁的下部，而此时混凝土保护层已经剥落，且梁下端又没有现浇板，所以混凝土剪压区的抗剪能力会比非抗震时偏低。2 由于在强震下剪切破坏要发生在塑性铰充分转动的情况下，而非抗震时的剪切破坏往往发生在纵筋屈服之前，因此在抗震条件下混凝土的交叉裂缝宽度会比非抗震情况偏大，从而使斜裂缝界面中的骨料咬合效应慢慢退化，加之斜裂缝反复开闭，混凝土体破坏更严重，这使得混凝土的抗剪能力进一步被削弱。3 混凝土保护层的剥落和裂缝的加宽又会使纵筋的抗剪销栓作用有所退化。
（3）抗震构造措施：通过相应构造措施保证可能出现塑性铰的部位具有所需足够的延性，具体来说就是塑性转动能力和塑形耗能能力。
三、我国抗震设计思路中的不足
我国的抗震设计思路其中大部分内容都符合现代抗震设计理念，但是也有许多考虑欠妥的地方，需要我们今后加以完善。
我国在学习借鉴世界其他国家抗震研究成果的基础上，逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计思路。其中大部分内容都符合现代抗震设计理念，但是也有许多考虑欠妥的地方，需要我们今后加以完善。与国外规范相比，我国抗震规范在对关系的熟悉上还存在一定的差距。欧洲和新西兰规范按地震作用降低系数来划分延性等级，“小震”取值越高，延性要求越低，“小震”取值越低，延性要求越高。美国UBC规范按同样原则来划分延性等级，但在高烈度区推荐使用高延性等级，在低烈度区推荐使用低延性等级。这几种抗震思路都是符合规律的。而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.86，而且还把用于结构截面承载能力设计和變形验算的小震赋予一个固定的统计意义。对延性要求则并未按关系来取对应的，而是按抗震等级来划分，抗震等级实质又主要是由烈度分区来决定的。这种思路造成低烈度区的结构延性要求可能偏低的结果。
从现代抗震设计思路提出至今，世界各国的抗震学术界和工程界又取得了许多新的成果，在这样的环境中，我国的抗震设计思路也应该在完善自身不足的同时，不断向前发展。
参考文献：
[1] 乔建斌. 浅谈建筑结构抗震设计[J]. 科技情报开发与经济, 2007,(33) .
[2] 白喜平. 钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路[J]. 内蒙古科技与经济, 2007,(21) .
[3] 徐刚. 钢筋混凝土建筑结构现代抗震思路[J]. 科技致富向导, 2010,(30)
[4] 霍延超. 钢筋混凝土建筑结构设计抗震思路[J]. 科技致富向导, 2010,(24)