我国钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性

关键词： 钢筋混凝土；框架结构；抗震设计 

　　0 引言 

　　据不完全统计，目前我国每年发生地震的次数平均多达500万次，其中五级以上强地震就有数千次。因此，如何对建筑结构的抗震设计进行优化已经成为目前设计人员所面临的一项重大课题。为了减轻地震的破坏作用，在建筑结构设计上必须根据建筑结构设计的根本要求采取科学合理的抗震方法，以提高建筑结构的抗震性能。 

　　1 各国钢筋混凝土结构抗震设计的基本思路分析 

　　1.1 美国、欧共体及新西兰的抗震设计思路 “能力设计”方法是美国、欧共体和新西兰规范中共同采用的一种方法。它是根据建筑结构整体延性的高低来对构建的截面进行具体设计，并严格控制结构中所形成的塑性耗能机构，以确保建筑结构的延性能力能够满足相应的需求。在控制建筑结构塑性耗能机构时，工作者可通过构建适当的强度差来引导塑性铰更多的出现在延性较好的构件控制截面，从而形成具有较好抗震性能的变形机构，有效防止剪切失效引起的某些部位早起脆性现象发生。 

　　1.2 日本的抗震设计思路 日本的抗震设计思路中对钢筋混凝土结构的抗震设计采用的主要是二次设计法，这种设计方法首先要规定两个大小不同的地震力，即自重和地震作用所产生的应力，在对这两个地震力进行规定的时候应该注意，必须要确保地震作用下所产生的应力在容许应力的范围之内，如果要把标准建筑法规中所要求的结构计算方法编成程序框图，具体内容就会如图1所示，从实际应用效果来看，二次设计法能够在很大程度上满足建筑工作对钢筋混凝土框架结构的抗震要求。 

　　1.3 中国的抗震设计思路 从我国目前建筑结构的抗震设计思路来看，主要遵循的是“三水准设防、两阶段设计”的基本体系。整个抗震设计的内容主要包括两个方面，即内力调节措施和抗震构造措施，其中，内力调节措施又包括柱—梁强度级差措施和剪—弯强度级差措施，只有将内力调节措施和抗震构造措施的作用充分发挥出来，才能够从根本上提高建筑的受力性能。 

　　2 能力设计措施分析 

　　2.1 R-μ关系概述 按照现阶段各国的抗震设计思路来看，延性能力是大部分建筑设计必须考虑的指标。为了充分发挥延性能力在抗震设计中的作用，业界学者研究出了单自由度体系的R-μ关系，之后又在此基础上研究了多自由度体系的R-μ关系，并将其付诸实践，在多国的建筑设计中得到广泛应用。 

　　2.2 各国能力设计思路的实施方案 在设计多层多跨钢筋混凝土框架结构时，欧共体、美国、欧盟和新西兰均采用的不同的设计方法。 

　　在建筑结构设计上几个国家有不同之处。比如欧盟EC8规范，对于处在任何地震风险区的各类结构，原则上允许设计者在三种不同的延性等级中进行选择，而抗震钢筋混凝土结构只推荐较高的延性等级。新西兰规范对延性等级的选择具要求较高，特殊情况可以选择中等延性等级。美国UBC规范不允许在较高的地震风险区使用较低的延性等级，但允许在较低的地震风险区使用较高的延性等级。可见四者在具有相同点的基础上有一定区别。 

　　2.3 我国抗震设计中的薄弱环节及其改进建议 我国目前的抗震设计仍存在一些薄弱环节亟待改进。比如对梁、柱构件及节点区的剪力增强措施不成熟、7、8度区抗震等级为二、三级的框架的抗震性能偏弱。为了有效提高我国抗震设计的能力，设计者首先要根据R-μ关系的基本规律和项目建设要求选用用于结构承载能力设计的地震作用水准；其次，要在设计中取用的柱抗弯能力增强措施，并且要确保措施的严格程度达到要求，最后是要间接影响结构反应性态的另外几个抗震控制措施和构造措施，只有这样，才能够从根本上提高钢筋混凝土框架的抗震能力。 

　　3 结语 

　　综上所述，钢筋混凝土框架结构抗震设计方法是否具有科学性和合理性，直接关系到建筑工程整体的使用质量，虽然地震的发生我们无法对进行控制，但是却可以采用相应的措施提高建筑结构的抗震性能，确保其不会因地震的发生而受到影响。因此，在未来的时间里，建筑工程的设计人员在对建筑进行设计的时候，应该尽可能全面考虑其抗震性，达到对其优化，确保其抗震性能，从而提高建筑的整体质量。 

　　参考文献： 

　　[1]杨君.钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计理论和方法[D].西安建筑科技大学，2007. 

　　[2]喻川.浅谈建筑钢筋混凝土结构抗震设计[J].城市建设理论研究，2011（20）. 

　　[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].四川建筑科学研究，2007（S1）. 

　　[4]孙素云.我国钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性研究[D].湖南大学，2006.