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淺析鋼筋混凝土建筑結構抗震思路創新

2018-08-19 09:26楊雪
科學與財富 2018年23期
關鍵詞:思路創新鋼筋混凝土建筑結構

摘 要:鋼筋混凝土建筑結構體系的構建,需要依據工程環境巖土質量和抗震烈度條件進行全面分析,采取有效的結構穩定部件才能夠確保整體構筑完善,并能夠在地震環境中具備空間穩定性構筑的前提,從而真正將建筑體系的先進性和安全性落實于現有城市經濟建設環境中去。本文基于鋼筋混凝土建筑結構抗震思路展開分析,確定現有結構設計思路同時,明確抗震措施和面臨的問題,這樣才能夠確保思路創新條件能夠被貫徹,并為后續結構體系構建提供良好參照。

關鍵詞:鋼筋混凝土;建筑結構;抗震分析;思路創新

1 鋼筋混凝土抗震結構設計思路概述

抗震理論是基于現有城市功能建設環境針對空間穩定性需求提出的基礎控制指標,在實際展開設計過程中,應當依據建筑工程環境的抗震烈度進行針對性分析,確保實際鋼筋混凝土框架體系具備穩定性構筑條件同時,更能夠確保建筑周邊巖土環境能夠滿足震級穩定性,這樣才能夠確??拐鸾Y構強度滿足實際功能的需求。故而,在落實抗震結構設計思路過程中,應當有以下幾個方面構成:

1.1 結構屈服水準

結構屈服水準是基于統計學條件確定地面峰值加速度具備有效統籌的強度約束要求,在實際數值計算過程中,主要通過確定地震強弱標準值和地震降低系數進行全面分析,這樣獲取來的地面運動加速度條件便能夠貫徹入整體結構強度設計工作中,從而確定實際結構屈服水準條件。故而,在落實相關設計過程中,應當基于抗震措施條件針對結構體系穩定條件和地震降低系數的延展能力進行滲透,確保內力環境和抗震構造措施滿足穩定性條件同時,才能夠確保整體結構屈服水準滿足基礎穩定的要求,并能夠在后續地震烈度環境中,具備可持續功能空間統籌的優勢。

1.2 結構非彈性性能

在落實此項研究過程中,應當基于現代抗震設計理念確定實際滯回規律和地面運動特征,這樣才能夠依照上述結構屈服水準制定自振周期關系,以確保最大非彈性結構反應位移與屈服位移具備審核條件,并有效審查整體結構體系自身穩定性的優勢。期間,針對彈塑性地震降低系數的構建,應當確保能夠貫徹入最大非彈性反應位移與屈服位移之間,制定出位移延性系數之后,才能夠確保結構自振周期條件有效性,為整體結構環境提供地震協調的結構體系空間。

基于以上設計思路規律,在落實鋼筋混凝土條件工程中,應當確定構筑環境具備一定延展性,這樣才能夠在外力作用環境中具備足夠的非線性協調優勢,同時滿足支撐荷載體系的構筑需求。如此便能夠保障在地震環境中,不會因為非線性振動條件影響整體支撐荷載體系的構建,同時更能夠確保整體建筑空間內部的穩定性要求。

2 鋼筋混凝土結構穩定抗震措施

確定結構屈服水準和延展性要求之后,需要通過有效的抗震措施針對結構體系進行鞏固,這樣才能夠彌補結構環境施工的不足,為整體建筑功能體系構建提供穩定的延伸發展平臺。

2.1 強柱弱梁概念

此種抗震措施是通過增強建筑柱體抗彎能力,促使鋼筋混凝土結構處于地震環境中時具備非線性穩定性的前提。在梁端塑性鉸出現的環境中,能夠將非線性位移塑性轉動進行有效控制,確保塑性鉸條件能夠被消除同時,更能夠提高整體結構塑性機構耗能環境。

2.2 強剪弱彎概念

在地震環境中出現結構剪切破壞極可能會導致鋼筋混凝土框架整體空間崩塌。只有確保該部位能夠被有效隔離,才能夠通過增大柱端和梁端組合剪力值,確保整體結構環境在地震非彈性變形影響中具備穩定條件,并不會產生剪切破壞連鎖影響的情況。

2.3 抗震構件措施

通過抗震構造措施來保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力,同時保證結構的整體性。因此很多研究者認為不需要被塑性力學的機構概念所限制,只要能在大震下實現以下的塑性耗能機構,就能保證抗震設計的基本要求:(1)以梁端塑性鉸耗能為主;(2)不限制柱端塑性鉸出現,但是通過適當增強柱端抗彎能力的方法使它在大震下的塑性轉動離其塑性轉動能力有足夠裕量;(3)同層各柱上下端不同時處于塑性變形狀態。

3 現有抗震設計中的不足

我國在學習借鑒世界其他國家抗震研究成果的基礎上,逐漸形成了自己的一套較為先進的抗震設計思路。其中大部分內容都符合現代抗震設計理念,但是也有許多考慮欠妥的地方,需要我們今后加以完善。

其中,我國抗震規范在對關系的認識上還存在一定的差距。歐洲和新西蘭規范按地震作用降低系數來劃分延性等級,“小震”取值越高,延性要求越低,“小震”取值越低,延性要求越高。美國UBC規范按同樣原則來劃分延性等級,但在高烈度區推薦使用高延性等級,在低烈度區推薦使用低延性等級。這幾種抗震思路都是符合規律的。而目前我國將地震作用降低系數統一取為2.86,而且還把用于結構截面承載能力設計和變形驗算的小震賦予一個固定的統計意義。對延性要求則并未按關系來取對應的,而是按抗震等級來劃分,抗震等級實質又主要是由烈度分區來決定的。這就導致同一個地震降低系數對應了不同的抗震等級,從而制定了不同的抗震措施。這種思路造成低烈度區的結構延性要求可能偏低的結果。

4 抗震分析方法的思路創新

伴隨著抗震理論的發展,各種抗震分析方法也不斷出現在研究和設計領域。在結構設計中,我們需要確定用來進行內力組合及截面設計的地震作用值。通常采用底部剪力法,振型分解反應譜法,彈性時程分析方法來計算該地震作用值,這三種方法都是彈性分析方法。其中,底部剪力法最簡便,適用于質量、剛度沿高度分布較均勻的結構。它的大致思路是通過估計結構的第一振型周期來確定地震影響系數,再結合結構的重力荷載來確定總的水平地震作用,然后按一定方式分配至各層進行結構設計。對較復雜的結構體系則宜采用振型分解反應譜法進行抗震計算,它的思路是根據振型疊加原理,將多自由度體系化為一系列單自由度體系的疊加,將各種振型對應的地震作用、作用效應以一定方式疊加起來得到結構總的地震作用、作用效應。而對于特別不規則和特別重要的結構,常常需要進行彈性時程分析,該方法為直接動力分析方法。

5 結束語

鋼筋混凝土結構抗震體系的設計應當集合整體抗震條件展開計算,確定實際模型功能環境穩定,且具備完善的結構屈服水準條件,才能夠將后續結構施工條件提供給現場施工單位。故而,在落實結構抗震體系設計過程中,首要工作是確保實際地區抗震系數和巖土質量條件能夠被確定,這樣才能夠依據實際條件展開抗震性能實驗,并將創新抗震方法貫徹入現有的體系環境中,促進整體抗震功能體系的構建完善。

參考文獻

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作者簡介:楊雪,身份證號:452702197906284360。

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