基于不同性能目标的RC结构抗震设计的效益分析①

申志灵 董晓宇

摘 要：随着我国经济的飞速发展，在不同性能目标的RC结构中，关于抗震设计也有了一定的效益分析，关于它的发展和分析都是来源于现实，从现实之中摸索经验进行深入研究。对于不同建筑在抗震方面的设防性能以及类别、目标上都是不的相同的，在框架结构以及框架的剪力墙进行抗震结构的优化设计。把小震丙类型的建筑作为它的基准，比较小震乙类的建筑、“中震弹性”与“中震不屈服”进行设计的时候，就够地震在效应以及抗震措施方面也会有所差别。关于设计效益的分析，应该在关键部位上进行“性能设计”，这样才会有更好的经济效益。

关键词：性能目标 “中震不屈服”设计 “中震弹性”设计 丙类建筑 乙类工程

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0089-02

根据建筑的分类标准上，一般可以分为四种抗震的设防类别，分别是甲、乙、丙、丁这样四种类型，而且都有相应的规定，对于甲类的建筑和乙类、丙类、丁类之间都存在一定的联系，有存有一定的差异，在地震作用的烈度达到数值多少的时候，应该采取怎样的抗震要求和措施，这是设计的时候一定要进行考虑的内容。我国的建筑行业虽然发展的比较迅速，但是，关于抗震设计方面的规范和技术还需要不断的完善，才能促进效益的提高。想要效益有所提高，就要从抗震措施着手设计，掌控好钢筋混凝土的结构，调整清楚抗震设防的水准，据此进行抗侧力的测量，在设计的时候，要进行承载力的计算、内力系统调整。

1 深化了解钢筋混凝土的框架结构

（1）想要了解不同性能目标之中RC结构抗震设计的效益，就要针对具体的工程进行，在这里可以选择一个结构为七层的框架，在首层高度是3.3 m，其标准层的高度为3 m，建筑总体高度为21.3 m。平面的尺寸是30 m×25.2。

当它的构建满足了受力以及最小的配筋率的一系列要求以后，那么界面如果越大，混凝土量也就变的越多，钢筋量就会越少；反之，则是混凝土量少，那么钢筋量就会增加。为了方便进行比较，根据这样的原则进行构件截面设计。

（2）其次是它的荷载信息，楼面与屋面的恒载，楼面与屋面的活载、梁间恒载、屋顶和女儿墙的具体荷载、地震信息、风荷载信息都需要进行具体的计算、设计和测量。有了前提条件，对于抗震等级上的相关差别，应该根据具体的《抗震规范》进行微观设计，尤其是它的设防烈度值，进而决定框架整体的等级，一般乙类建筑在抗震措施上的措施都要提高一度来进行具体确认，而框架在等级上也就分为了三级、二级以及一级。根据“中震不屈服”和“中震弹性”这样的设计，在框架上的抗震等级可以采取四级。进行不同目标设计的时候，就要根据相应的那些抗震等级数据。

（3）关于结构方面的特性也应该进行细致的分析，在把小型丙类建筑作为设计基础的前提下，不能改变结构的型式以及构件布置的这一条件之下，分别根据小型的乙类建筑、“中震弹性”、“中震不屈服”进行优化设计。其性能的目标提升以后，也要根据丙类建筑的相关构件进行截面尺寸的设计，有可能引发超筋的情况，也就需要加大这种构件截面，知道能够满足他的规范要求即可。在下表之中给出了抗震的设防度，从6～8的时候，这前三个阶段的周期，也能进一步看出哪一种在抗震性能的影响上相对比较大。（如表1）

在另一个表之中，将能够看出抗震的设防烈度为6～8之时，那些不相同性能的目标设计，在工程量方面的相关统计数据，因为性能目标的不同，其下楼板的那些工程量基本都是相同的，同样是在小震丙类这种建筑的基础上进行工程量变化的相关分析。（如表2）

综合上面的相关数据，能够看出，我国建筑在抗震设防策略和方法上是正确的，在6～7度进行设防，注重抗震措施的可行性，不只是要提高在地震作用之下进行设计，也要用相对较小的代价去获取较高的效益。

2 混凝土效益分析

（1）对于不同性能目标在其剪力墙与底部进行钢筋量的加强，都应该根据具体的条件进行。在我国《抗震规范》之中就有关于剪力墙的底部应该极强其部位的高度，一般取值为13 m，而实际的工程之中，取结构的底部一般是三层，也就是14.4 m，而当进行6度这样的实际之时，不相同的性能目标之下的剪力墙，应该取相同的截面，它在外墙上的厚度一般为400 mm，在内墙上的厚度为200～250 mm。而7度的时候，又有7度的相关数据值，每一种设计都应该符合于其标准值，这方面的相关数据如表3。

（2）因为性能不同，性能目标之下所使用的钢筋等级也就都不相同，在这样的图表之中，能够进一步看出，在6度区的时候，因为丙类建筑提高到这种乙类的建筑的时候，在剪力墙上的抗震等级也就升级为了二级，其用钢量也就增长了很多，大约是82%，最主要就是增加了约束边缘的构件之中的箍筋；根据中震的性能目标进行设计的时候，用钢量的增加比较少，而在“中震弹性”和“中震不屈服”设计上，分别为5%和4%，提高地震的作用以后，在抗震预算结果上对于截面的设计也就不起任何控制的作用。

（3）对于不同性能目标的RC结构抗震进行效益设计，应该考虑到它的框架结构以及高层框架之中剪力墙的结构，在小震丙类建筑以及小震一类建筑和“中震弹性”、“中震不屈服”这些性能目标进行相关的设计，对其进行效益比较与结构特性的比较，进一步得出结构比和效益比。不同性能目标在设计的时候，注意工程量的变化，要有所依据进行。

3 结语

综上所述，我们可以知道，随着我国建筑领域的发展，在性能方面的抗震设计方法和相关理论已经被各个国家的具体抗震设计所规范，可是在内容方面仍然存有很多不同，在其多元化发展的时候，要明白设计时候的方案把握，把性能设计进行定量化处理。对于那些超高层的抗震结构具体设计，应该根据每个地区的环境以及性能目标进行细致分析与验算，也就是把握好关键部位以及整体上的关系，尤其是钢筋混凝土的框架和剪力墙在结构底部上，应该着重加强设计职能，根据“中震不屈服”与“中震弹性”的目标进行设计，进一步促进我国建筑业的发展。

参考文献

[1] 王亚勇，岳茂光，李宏男，等.基于不同性能目标的RC结构抗震设计的效益分析[J].土木工程学报，2008（3）.

[2] 张毅刚，杨大彬，吴金志.基于性能的空间结构抗震设计研究现状与关键问题[J].建筑结构学报，2010（6）.