钢筋混凝土构件在抗震设计中应注意的问题.pdf

2 0 1 2年第 2期 ( 第 4 0卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 2 2 01 2 ( T o d a l N o 4 o ) 文章编号： 1 0 0 77 5 9 6 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 1 9 0一 叭 钢筋混凝土构 件在抗震设计 中应注意的 问题 魏希 宝。 ， 姜珊珊 ( 1 黑龙江省泥河水库管理处 ， 黑龙江 兰西 1 5 1 5 0 0 ； 2 哈尔滨市磨盘 山水库管理处 ， 黑龙江 五 常 1 5 0 2 0 0 ) 摘 要 ： 我国历史上曾发生破坏性地震， 其损失是极为惨重的。虽然在预报地震发生区域与时间有一定进展， 但多数仍处于突发之 中 ， 而事前的躲避预防不如事先就有针对性 的预防。对主观控制地震灾害提出了 7点应注意的问题。 关键 词 ： 钢筋混凝土构件； 抗震设计； 地基和基础； 结构体系； 框架结构 中图分类号 ： T U 9 7 3 3 1 文献标识 码 ： B 我国属多发地 震国家之 一。因此 ， 对建筑物 的抗震设 计 应特别重视。在地震时， 振动是以波的形式传播的， 各种力 相互作用很是复杂， 计算起来十分困难 ， 但有几点是可以主 观控制的， 现将在这方面的认识介绍如下： 1 选择对抗震有利的场地 、 地基和基础 建筑物场地选择的原则是根据区域地质构造 、 场地土和 地形地貌条件以及历史地震资料， 尽量选择对建筑物抗震相 对有利的地段， 避开不利地段， 未经充分论证不应在危险地 段进行建设。 有利地段是指邻近地区无晚近期活动性断裂 ， 地质构造 相对稳定， 地基比较完整的岩体和密实土层。不利地段是指 邻近地区地质构造复杂， 有晚近期活动性断裂、 可能发生液 化的土层或软弱黏性土层 ， 以及陡坡、 河岸、 孤立山丘 、 半挖 半填、 不均匀土层等地段。危险地段是指地质构造复杂， 有 活动性断裂， 可能发生滑坡、 崩塌、 地陷地裂、 泥石流、 地表错 位等地段。 当无法避开不利地段而必须在其上建造工程时， 应加强 基础的整体性刚度， 对可能发生液化 的土层或淤泥、 淤泥质 土等软土层， 则应采取挖除、 人工密实、 砂井排水等工程措 施 。 地基及基础设计的要求是： 同一建筑单元不宜设置在性 质截然不同的地基上； 同一建筑单元宜采用 同一类型的基 础 ， 不宜部分采用天然地基或浅基础而部分采用桩基； 同一 建筑单元的基础宜埋置在同一标高上； 桩基宜采用低承台桩 等。 2 合理规划， 避免地震时发生次生灾害 次生 灾害是非地震直接 造成的灾 害。如房屋规 划过密 ， 地震时房屋倒塌将道路堵塞 ， 造成在地震发生时人口无法疏 散， 增加伤亡； 地震时水管破裂、 消防设施失效， 会造成火灾 发生； 煤气罐、 油库、 化工厂、 核反应装置等损坏， 更会引起爆 炸、 毒气外逸和核辐射泄漏； 水利工程中的挡水建筑物如有 损坏， 就会造成下游城镇农 田的严重淹没， 其后果比建筑本 身的损坏更为严重。 3 建筑物的形体和结构力求规整和对称 高层建筑物的平面宜采用矩形 、 方形 、 圆形 、 正多边 形等 规整的形状， 使地震时结构的变形能整体协调一致， 结构的 抗震构造处 理也 较 简单 ， 这 样 ， 可 取得 较好 的抗震 效 果。L 形、 形等建筑平面在受震时， 建筑物转角处会产生巨大的 集中应力， 易遭破坏。结构的抗侧力构件也宜在平面上均匀 对称布置， 使结构的质量中心和刚度中心尽量靠近或重合， 以免在地震发生时， 除水平向地震作用外 ， 还增添水平地震 惯性力对结构刚度中心的附加扭转作用。 建筑物的立面也宜尽量规整， 避免局部突出。沿建筑物 的高度其质量和刚度不宜突变， 以免突变部位在受震时发生 局部严重损坏。在建筑物的立面上应尽量少做挑檐等易倒 塌脱落的附属构件。 4 尽量减轻建筑物的质量 ， 降低其重心 建筑物所受到的地震作用和这的质量成正比。采用轻 质材料 ， 减轻建筑物质量是减少地震作用反应的有效措施。 建筑物的重心应尽量降低， 以减少结构所承受的地震弯矩。 5 选择合理的抗震结构体系 抗震结构体系应根据建筑物的重要性、 设防烈度、 场地 条件、 建筑高度、 地基基础及材料、 施工状况等， 把技术 、 经济 条件综合起 来考 虑确定 。 抗震结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作 用传递途径； 应该有多道抗震防线 ， 避免因部分结构或构件 失效， 而导致整个体系丧失抗震能力， 或丧失对重力荷载的 承载能力； 抗震结构体系还应具备必要 的强度、 良好的变形 能力和耗能能力。在设计时， 必须综合考虑结构体系的实际 刚度和强度分布， 避免因局部削弱或突变形成薄弱部位， 产 生过大的应力集中或塑性变形集中。 6 增强结构构件的延性 延性是结构构件在超过弹性变形后能保持继续变形的 能力。延性好的结构构件能大量吸收地震作用的能量， 减少 作用在结构上的地震作用。因此， 对抗震来说， 结构构件 的 延性与结构构件的承载力常具有同等重要的意义。 对钢筋混凝土结构构件， 为保证结构具有较好的延性， 应避免混凝土压碎、 锚固失效、 剪切破坏等脆性破坏的发生。 因此 ， 在钢筋混凝土结构构件的抗震设计 中， 应限制受拉纵 向钢筋配筋率、 增加受压纵向钢筋、 增配箍筋、 加大钢筋锚固 长度 ， 对受压构件应控制其轴压比不过大， 对受弯构件应体 现“ 强剪弱弯” 原则等。同时， 应不选用强度过低的混凝土及 强度过高的钢筋， 因为高强钢筋的构件其延性会明显下降。 7 遭遇大震时 ， 框架结构不发生柱铰机构 当遭遇本地区大震时， 在框架结构的梁和柱端会发生塑 性铰。在抗震设计时， 应使其形成梁铰机构， 而不允许形成 柱铰机构。这是因为若形成柱铰机构而又要求它不发生过 大的塑性变形 ， 不使结构倒塌， 势必要求构件具有极大的延 性， 事实上是不可能做到的。为了使塑性铰发生在框架梁梁 端而不发生在框架柱柱端， 设计时应体现“ 强柱弱梁”的原 则 。 参 考文 献 ： 1 河海大学 ， 武汉大学 ， 大连理工大学 ， 等 水工钢筋混 凝土结构 学 M 北京 ： 中国水利水电出版社 ， 2 0 0 9 收稿日期 2 0 1 2 0 32 0 作者简介 魏希宝( 1 9 7 8一) ， 男， 山东泗水人， 工程师； 姜珊珊( 1 9 8 2一) ， 女， 黑龙江巴彦人， 助理工程师。 一 l 9 0