对建筑框架结构设计抗震技术的阐述

张国军

昆山市开发区建筑设计院有限公司 身份证号：320681198011220239

摘要：框架结构在我国建筑结构中得到广泛的应用，其抗震能力的研究也受到很多的关注，本文对框架结构受力特点及施工技术进行论述的同时，主要分析了建筑框架结构抗震设计要遵循一些的原则，为以后建筑框架结构的施工和设计提供参考。

关键词：框架结构；抗震；设计；施工技术

0 引言

图1为典型的框架结构，由柱、梁和板通过铰接或者刚接而成的结构形式，其能够承受竖向荷载以及水平荷载作用，主要的受力构件是梁、板和柱。随着建筑工程的不断高速发展，框架结构在中小城市中得到广泛的应用，由于施工方便、空间布置灵活以及造价相对较低的特点，框架结构逐渐取代原先的砖混结构，但通过对地震灾害调查发现，框架结构存在一系列的问题，导致强震条件下发生破坏，为了能够提供更好、更安全的居住场所，对框架结构设计抗震技术的研究是一个十分迫切的工作，本文将对其进行详细的论述。

图1 典型框架结构 图2 框架结构的破坏形式

1 建筑框架结构受力特点及施工技术

1.1建筑框架结构受力特点

1.1建筑框架结构受力特点

框架结构荷载传递路径是：上部荷载（自重、设备、人员及外部荷载）传递给楼板，楼板将荷载通过次梁传递给主梁，主梁最后将荷载传递给柱，最终荷载传递到基础和地基上去。这种受力体系的主要组成部分就是柱子和梁，从结构设计角度出发，这种传力方法能够很好的传递竖向荷载，随着建筑层数的不断增加，水平荷载不断增大，这种结构就不能独立使用，此时一般设立剪力墙形成框架剪力墙结构。框架结构的变形曲线是剪切型曲线，在设计和计算中一般要考虑这种变形形式，

1.2建筑框架结构的施工技术

对于普通的建筑框架结构的施工，一般是按照施工设计图纸使用全站仪等进行放线，放线是施工的基础工作也是很重要的工作，在放线时要对放线测量结果进行多次核对，保证测量放线的准确性。框架结构主要使用的材料是钢筋混凝土，钢筋材料进场必须有钢筋材料的试验报告单，而且要保证报告单的字迹清晰，钢筋的包扎和焊接都要符合相应的安装技术标准，包扎好的钢筋不要轻易的变动，也不允许工人在上面随意的进行踩压，保证钢筋工程在混凝土浇筑之前的整体稳定，混凝土工程对材料要求和配合比的要求较高，其主要都是由砂、石、水泥混合而成，在施工中要按照规定投料，保证混凝土的抗拉和抗压强度，同时要避免裂缝的产生，做好后期的养护工作，在施工中尽量使用低水化热的水泥，混凝土进入模板的温度在30℃以下，尽量采用分层浇筑便于散热，防止出现混凝土的温度裂缝。

2 建筑框架結构抗震技术研究

在地震灾害中，在地震荷载的不断反复作用下，框架结构局部会出现损伤并最终发生破坏。通过对近几十年的地震灾害实例分析可得，框架结构的粱、板、柱等很多构件在地震作用下会受到不同程度的损伤，而且结构损伤积累到一定程度后会引起结构的破坏。地震是引起框架损伤的主要因素之一，但由于问题的复杂性，人们分析结构性能时只考虑单个因素，比如只考虑一次地震，而忽略了损伤累积程度，结构在今后的使用中会受到疲劳荷载的作用、材料老化以及其他因素的影响，可能结构遭受严重的破坏。因此，研究分析地震作用下的建筑结构的力学性能，对于工程结构抗震和提高建筑框架结构设计水平都具有十分重要的意义。

在进行框架结构抗震设计时，为保障建筑结构的整体安全性，要充分考虑建筑框架结构的空间作用、材料时效以及阻尼变化等很多不同的因素，验证每一种结构的构件在地震作用下能够安全可靠，因此，框架结构的抗震不仅仅从理论出发，而且要结构工程的抗震经验，根据该结构的破坏点，灵活进行设计施工。在进行框架结构设计的时候，不仅仅要考虑总体布局的抗震，又要对每一个关键的部位进行分析，提高结构的抗震能力。

2.1框架结构的抗震设计要求

（1）做好工程勘察选址工作。在不同的地区工程的地震灾害是不同的，每个地区的抗震标准也不相同，在进行抗震设计时候要参考当地的一些抗震设计标准，即使在同一个地区，不同的地形和地质对抗震的影响都较大。因此，在一个工程进行设计之前，必须做好勘探工作，避开不利抗震的地带，当框架结构的层数超过5层且地处8度抗震设防地带时候，可以使用剪力墙结构，从而能够很好的提高结构的抗震性能。为了避免地震灾害对人员和财产造成的损失，不允许在抗震危险地段进行建造房屋。理论研究表明：体形规则而且对称的框架结构具有较高的抗震能力，即使发生地震的时候也不容易发生破坏；但是体形不规则以及平面凸凹较多的结构，在遇到地震的时候经常发生破坏。当建筑结构布局不规则时，要采取合理的构造措施，如对于结构两端较大中间用比较小的结构连接时，计算中间小结构是要按偏拉以及偏压的情况考虑。

（2）提高建筑框架结构的延性。一般将结构在承载力不变的前提下承担非弹性变形的能力称为结构延性。框架结构的延性的高低是衡量结构抗震性能的一个很重要的因素，结构的延性高有利于抗震，结构自身可以耗散地震传来的能量，能够很好的避免结构发生倒塌。框架结构设计一个很重要的原则就是避免结构的剪切破坏，尽量让结构出现弯曲破坏，遵循“强柱弱梁，强剪弱弯、强节点、弱构件原则。

（3）保证整个框架结构的整体性。框架结构作为一个庞大的整体，其需要不同构件协同工作来抵抗地震的灾害，如果结构在地震中出现了整体破坏，会造成较大的损失，出现整体倒塌的情况。因此，确保框架结构的整体性是进行抗震设计的一个很重要的内容，在此在设计中一般遵循的原则：①结构的连续性。②构件间能够可靠连接。③增强框架结构的竖向刚度。如纵、横2个方向具有较大的整体竖向刚度，房屋基础的整体性较强，可以抵抗地震时引起的地基不均匀沉降以及地面裂隙穿过房屋造成的危害。

3 结论与展望

框架结构的抗震研究不仅要从设计阶段和施工阶段进行加强，更要对已经建设的结构能够进行加固，国内外很多学者也开始了加固方法的研究，砧贴碳纤维、包钢法、以及粘钢法等已经开始应用到实际的建筑工程中，随着社会经济的不断发展，隔震技术开始应用到很多建筑结构中，该技术通过设置隔离层将基础与上部结构进行分隔，这样在发生地震的时候地震力能够很好的隔离或者消耗，能够确保框架结构的安全以及使用者人身安全。在实际的已经存在的框架结构中采用隔震技术可以有效的提高框架建筑的抗震水平，隔震技术也将在未来的抗震设计和加固中得到广泛的应用。

参考文献：

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