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钢筋混凝土框架结构抗震设计
1 引言
近年来,我国城市化建设速度不断加快,建筑工程数量得到迅猛增加,钢筋混凝土框架结构被普遍应用于现代建筑工程中,因此,提高对钢筋混凝土框架结构抗震设计的重视程度,能够有效提升建筑结构的稳定性及建筑工程施工质量,为人们的居住安全提供有力保障,为建立和谐、稳定的社会奠定坚实的基础,促进我国经济的可持续发展.
2 钢筋混凝土框架结构抗震设计的重要性
地震作为一种危害较大的自然灾害,对钢筋混凝土框架结构的稳定性有着严重影响[1],进而影响了建筑工程的施工质量,甚至还会造成居住人员的伤亡,不利于我国社会的稳定和谐发展.地震可以说是建筑物倒塌的主要原因,建筑物在地震中所受到的破坏程度能够直接反映出地震的强度,因此,在进行工程设计时,尤其是对处于地震带区域的建筑工程,应提高对钢筋混凝土框架结构抗震性的重视程度.首先,加强钢筋混凝土框架结构抗震设计,有效提高结构的抗震性能,确保内部结构的稳定和安全,一旦发生地震灾害时,其内部作用力能够支撑整个建筑物的重量,进而为人员提供更为充足的逃生时间和空间,保障人们的生命财产安全不受损害；其次,加强钢筋混凝土框架结构的抗震设计,还能够合理地对建筑工程内部设施进行合理布设,使得发生地震时,能够为人们提供更为合理、快速的逃生通道,并减少因地震带来的各方面损失,保证发生地震次生害的影响性最小；最后,由于地震具有极大的不可控性,因此,加强对钢筋混凝土框架结构的抗震设计,还能够有效地对地震灾害进行监测,进而达到对地震的预防作用,最大限度减少人员伤亡和财产损失.由此可见,钢筋混凝土框架结构抗震设计对于建筑工程施工质量的提升极为重要.
3 钢筋混凝土框架结构抗震设计的基本原则
在进行钢筋混凝土框架结构抗震设计时,应遵守三个基本原则.
第一,强柱弱梁原则.由于在钢筋混凝土框架结构中,柱子属于比较容易受到破坏的构件,一旦发生地震,很有可能造成框架结构的失稳情况,甚至造成建筑倒塌、人员伤亡[2].基于此,一定要遵守钢筋混凝土框架结构抗震设计的强柱弱梁原则,提升柱子在整个框架结构中的承载能力及抗震延性,进而提高钢筋混凝土框架结构的稳定性,保证工程施工质量.如对于上刚下柔的框支墙结构,提高柱的延性和强度,进而提升整个框架结构的强度和刚度,保证建筑工程施工质量.
第二,强剪弱弯原则.强剪弱弯原则指的是在进行钢筋混凝土框架结构抗震设计时,使钢筋混凝土的构件与正截面受弯承载能力对应的剪力小于该构件斜截面受剪承载能力的要求.弯曲破坏和剪切破坏是钢筋混凝土框架结构在地震的作用下常见的破坏形式,能够极大地降低框架结构的强度和刚度,使得整个钢筋混凝土框架结构失去稳定性,导致安全事故的发生,其中,剪切破坏的破坏程度更大,影响更为广泛.对此,一定要在钢筋混凝土框架结构抗震设计中遵循强剪弱弯的原则,尽量减少钢筋混凝土框架结构在地震作用下出现剪切破坏,并提升结构的形变能力[3].通常来说,应根据施工实际情况适当减少钢筋混凝土框架结构中抗弯钢筋的配筋率,并增加抗剪箍筋的配筋率,以此来提升钢筋混凝土框架结构的抗震能力.
第三,强节点弱构件原则.该原则主要指的是对钢筋混凝土框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求,以此来提升框架结构的形变能力,进而能够应对发生地震时的形变破坏,防止建筑在强烈地震作用下发生倒塌的情况.在进行钢筋混凝土框架结构抗震设计时,应结合实际的施工情况,对钢筋的穿插顺序进行一定的规范,并合理安排节点配筋率,以此来提升钢筋混凝土框架结构的抗震性能和抗形变能力,提升结构稳定性.
4 钢筋混凝土框架结构抗震设计要点
4.1 建筑工程场地的选择
建筑工程场地的选择对于钢筋混凝土框架结构的稳定性有着重要影响,因此,应加强对建筑工程场地选择的重视程度.首先,在选择工程场地时应对施工场地及周围地质环境进行仔细的勘察,避开对建筑工程钢筋混凝土框架结构抗震不利的地段,从根本上提升结构的抗震性能,保证工程的顺利开展；其次,在选择场地时,还需要尽量选择地势较为平坦且开阔的地段,一定要避免选择一些容易发生滑坡、泥石流等的地段,同时,还要避免选择位于地震断裂带的场地,以此来提升建筑结构的抗震性能；最后,如有特殊情况必须在土地环境较差且容易发生地震的区域进行施工,一定要对建筑工程钢筋混凝土框架结构进行一定的防护措施[4],以来减少地震灾害发生时对结构造成的不利影响,提升结构稳定性,保障建筑工程施工质量.
4.2 钢筋混凝土框架结构参数的计算
对钢筋混凝土框架结构的参数进行准确、合理地运算同样也是钢筋混凝土框架结构抗震设计的要点.由于钢筋混凝土框架结构参数对于建筑整体的抗震性能来说具有重要作用,因此,一定要保证对结构所能承受的荷载进行准确的计算,进而提升结构的稳定性,保障建筑工程施工质量.同时,随着我国科技水平的不断提升,计算机技术也被广泛运用到钢筋混凝土框架结构参数的计算中,通过计算机模拟能够有效提升参数的准确性,达到提高结构的稳定性的目的.不仅如此,利用计算机技术还能够对钢筋混凝土框架结构在地震作用下发生的形变等破坏进行模拟,对可能出现的结构失稳问题进行预设,设计人员还可以以此为依据对结构进行优化,保证各个受力参数的合理性和稳定性,提高钢筋混凝土框架结构的抗震性能.
4.3 钢筋混凝土框架结构应设置多重抗震防线
由于地震具有一定的特殊性,在发生地震后可能伴随着余震等情况,并且持续了较长时间,因此,在进行钢筋混凝土框架结构抗震设计时,应设置多重抗震防线,使结构具有多重支撑和抗震体系[5],避免建筑工程在地震的作用下发生倒塌.同时,对于结构中的薄弱环节应加强抗震防线的设置,进而形成完善的抗震体系,使得在第一道抗震防线遭到破坏时,其他抗震防线能够继续发挥其抗震作用,保证建筑物的稳定,保障人们的生命财产安全不受损害,对维护社会稳定也起到了重要作用.
5 结语
总而言之,钢筋混凝土框架结构抗震设计作为一项复杂的系统性工作,对建筑结构的稳定性有着直接影响,进而影响着建筑工程的施工质量,因此,一定要提高对钢筋混凝土框架结构抗震设计的重视程度,根据工程实际情况选择合理的设计方案,采用高水平的设计方法,使钢筋混凝土框架结构的抗震性能得到提高,提升建筑工程的质量安全,进而推动建筑行业的蓬勃发展.
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