混凝土建筑结构抗震延性设计论析

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摘要： 在混凝土的建筑结构房屋中，对于房屋结构延性的增强是提高其抗震性重要措施，尤其是在地震地区房屋建筑的结构应该设计成延性的结构。由此，为了能够更加合理的提高抗震性的结构延性，应该针对抗震理念的设计及构造的措施予以进一步的重视，运用恰当理念设计及构造的措施会对结构延性有着重大影响。

关键词： 混凝土建筑；建筑结构；抗震性

在混凝土的建筑物中，其安全性和抗震性不仅取决于建筑机构承载的能力，很大程度上还会因各建筑不同的变形性能和动力响应结构的吸收、耗散能量产生变化，混凝土建筑结构抗震性由建筑的变形和承载能力所决定。如果混凝土建筑物具有良好的延性结构，其就能吸收较多的能量，即使会较早的出现损坏现象，也能经受较大的变形，从而避免倒塌的出现；如果是仅仅具有较高的强度却没有塑性的较脆性的建筑结构，其吸收的能量就会比较少，在遭受超过设计水平地震的作用时，就易由于脆性的破坏造成倒塌。由此，地震区的混凝土建筑，应将建筑结构抗震延性设计做优先考量。

1.混凝土建筑结构延性含义

如果遭遇罕见大地震时，混凝土建筑结构会进入塑性的阶段从而产生较大的变形，这就要求混凝土建筑结构能在保证具有一定承载能力的条件下通过自身的塑性变形来吸收地震的能量，以此来提高结构抗震的能力。混凝土建筑结构的延性主要是指建筑结构件及其结构在屈服之后，建筑承载能力并不降低或者基本不会降低，并且会有足够的塑性变形的能力的性能。通常我们用延性比来表示混凝土建筑结构延性。混凝土建筑结构的延性具有四层含义，包含有结构总体的延性、结构楼层的延性、构件的延性及杆件的延性。混凝土建筑结构延性对抗震来说是极其重要的一个性质，比如对于梁柱等构件，延性的影响因素最终可归纳为最根本的两点：混凝土极限压应变，破坏时的受压区高度。影响延性的其他因素实质都是这两个根本因素的延伸。

2.混凝土建筑结构抗震延性设计

混凝土的高层建筑结构在遇到大地震时，通常会进入塑性的阶段从而出现较大的变形。这就要求建筑结构能在保持一定的承载能力之下，通过塑性的变形来吸收地震的能量，以此来提高建筑结构抗震的能力。钢筋混凝土应根据烈度、结构类型和建筑高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。因此，混凝土的建筑结构在进行抗震设计时，首先都需要满足建筑结构的基本设计准则，比如建筑平面的布局规则性、竖向刚度连续性等等，需要辅助有一些必要构造的措施来确保建筑结构局部的薄弱部位的刚度和强度，以此使建筑结构的整体性有所加强，并增强其延性，也使建筑的变形能力有所提升。

2.1强柱弱梁

在混凝土的高层建筑中，需要对框架结构进行合理选择，从而避免其对框架结构的延性产生破坏。我国抗震规范规定，地震区的框架结构应设计成延性框架。在强柱弱梁方面，要求在框架梁上要有塑性的铰，通过横梁上的塑性铰的使用消耗巨大地震的作用，以此来降低地震对于结构的作用。如果建筑结构产生了较大的侧向位移，需要保证框架结构稳定性，并确保其能承受竖向的荷载能力，这就要求其非弹性的变形只存在于较弱的横梁之内，并确保框架柱有足够抗弯承载的能力储备，从而减少柱端屈服可能性。

2.2强剪弱弯

在混凝土的建筑中，为了使建筑框架的结构具有良好延性，建筑结构的构件和节点不能出现脆性的破坏。在强震的作用下，建筑结构内力需按各类构件实际的承载能力进行分配，为了防止梁、柱端的塑性铰处在发生建筑弯曲屈服之前出现脆性的剪切破坏，要求这些结构受剪承载力要大于构件屈服时实际剪力的数值，这就是强剪弱弯计算的要求。混凝土建筑中框架结构强剪弱弯设计的原则主要是由设计剪力计算、抗剪的承载力计算公式选取及一些必要构造的措施来实现。

2.3强节点强锚固

在混凝土的高层建筑中，横梁柱的节点是为了保证建筑框架结构延性关键的部位，这要求横梁的铰机构在充分的发挥其作用之前，框架的节点及纵筋锚固不会有过早的破坏。建筑框架的节点破坏主要由建筑节点处较核心区域箍筋数量的不足所造成，在剪力和压力共同的作用之下，节点核心的区域会出现裂缝，箍筋的屈服也会拉断，柱纵筋会被压屈甚至是拉断。因此，需要确保核心区砼的强度以及其配置有足够数量箍筋，从而防止节点核心的区域过早的出现剪切破坏。

2.4提高结构延性的措施

在混凝土的高层建筑中，抗震结构延性的设计计算是非常复杂的。而通常在实际工程的设计中，对建筑结构或者构件延性则不作具体的计算，因此需要通过对构造措施的加强来确保结构或者构件能有足够延性。《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）规范关于构件纵向钢筋锚固长度的取值规定与构件抗震等级、钢筋强度等级、钢筋直径、构件混凝土强度等级等参数有关。为此我们主要采取下面几种措施：控制截面的尺寸；对轴压比和纵筋最大的配筋率有所限制；合理地配置箍筋；采取斜向钢筋配置、将构件分隔成较细杆件、提高建筑结构延性概念设计方法等一些必要的措施来改善建筑结构体系抗震的性能，提高构件延性等。

3.结语

随着我国改革开放等举措的推行，经济建设稳步提高。与此同时，我国混凝土建筑的规模也越来越大，建筑内容也日趋复杂，建筑的标准也越来越高，其中对于建筑结构抗震延性的设计要求也越发严苛。相信只要对建筑结构设计概念的方法有所改进，对建筑结构的构造措施进一步合理，就能确保建筑结构整体性，增强抗震的结构延性性能，从而提高混凝土建筑结构变形的能力，保证整个建筑物能实现抗震设防。