RC框架抗连续性倒塌设计及抗震设计比较

杜森

摘 要：随着科技日益发展，各种新技术逐渐应用到建筑工程建设中。建筑结构连续倒塌事件频繁发生，严重威胁到公共安全，已成为社会大众谈论的火热话题。同时，随着地震灾害的频繁发生，对建筑结构也造成严重的威胁。因此，本文以RC框架为基点，对其抗连续性倒塌设计、抗震设计对比予以探讨。

关键词：RC框架结构；抗连续性倒塌设计；抗震设计；结构优化

中图分类号：TU311 文献标识码：A

随着城市化进程日益加快，建筑行业已迎来崭新的面貌，建筑物如雨后春笋般不断涌现。同时，随着社会经济日益发展，人们生活水平日益提高，对建筑工程建设已提出了新的更高要求。但是由于设计和建造过程中的人为失误，部分企业为追求经济效益导致建筑物自身的质量存在隐患，再加上地震灾害频繁发生以及在设计考虑范围之外的荷载作用等，建筑物倒塌事件不断发生。为了提高建筑的抗连续性坍塌、抗震能力，RC框架抗连续性倒塌设计和抗震设计逐渐受到越来越高的重视。

一、建筑结构抗倒塌概述

通常情况下，所谓的连续性倒塌是指建筑结构最终破坏规模、最初破坏之间不存在一定的比例关系。一旦建筑结构出现连续性倒塌问题，都会造成非常严重的生命财产威胁。就多层、高层建筑结构而言，其水平方向、竖向方向都会出现连续性倒塌。对于竖向连续性倒塌而言，如果采用分区隔离方法使该问题得到根本上的解决，依然会出现连续性倒塌事件。对于这方面来说，在解决连续性倒塌事件的时候，需要不断优化设计，提高建筑结构的整体性。目前，就其抗倒塌方面，我国只是进行了一些简单说明，没有制定出客观、合理的具体设计方案，不具有其可操作性。而国外在建筑结构抗连续性倒塌方面，提出了很多具有建设性的方案，制定了可行的设计方案与设计流程，采取合理化的设计方法、极大地提高建筑结构的抗倒塌能力。进而降低了建筑结构倒塌事件的发生率，有效防止给国家造成严重的经济损失。

二、地震与RC框架概述

地震是经常发生的自然灾害，地球上每年有数百万次的地震发生。就我国地震而言，分布广、伤亡大是其主要特征。在破坏形式方面，造成大量建筑物瞬间倒塌和破坏是其核心体现。为了能够提高建筑结构抵抗地震的能力，不同国家相关人员开展了一系列的研究，RC框架逐渐被应用到其中，但就其应用来说，并不乐观，还需要进行更深入的研究。主要是因为在那些强烈地震中，大量的RC框架被严重破坏，出现大范围的倒塌，并没有使地震所造成的倒塌事件得到根本上的解决。就其应用现状来说，需要正在客观的角度，对RC框架结构抗震设计进行全面而客观地分析，不断优化对应的抗震设计，提高建筑结构抵抗地震的能力。

三、RC框架抗连续性倒塌设计、抗震设计对比分析

为了能够使RC框架结构不断优化，具有一定的抗震能力，解决连续性倒塌问题，对其抗连续性倒塌设计、抗震设计进行对比分析具有一定的实践意义。这是RC框架得以优化的必经之路，也是提高建筑结构抗震能力，倒塌事件概率最小化的关键所在。因此，本文对这两个方面进行了比较分析。在抗震设计、抗连续性倒塌设计比较分析方面，可以从几个不同抗震设防烈度入手。一是：七度抗震設防方面。以工况二配筋信息比较分析为例。在纵向水平地震作用下，建筑结构构件会承受对应的剪力、弯矩。在横向水平地震的影响下，建筑结构同样需要承载一定的压力。在进行抗震设计过程中，需要充分考虑两个方向的纵向钢筋，在进行单独的系统化分析，需要计算出不同水平方向的具体配筋。但是对短边柱进行拆除的时候，构件同样要受到剪力等影响，一旦受到水平方向地震的影响或者对应的短边柱无法发挥自身功能的时候，自身的受力机理也会发生变化。在此基础上，需要对这两种情况进行全方位的分析。从一系列分析中，可以知道在水平地震作用下，建筑柱子的配筋量和进行抗连续性倒塌设计之后的配筋量并不相同，二者之间相差很大。同时，在短边柱处于失效情况下，RC框架的抗震设计更具有其优势，即使建筑物受到一些突发事件的影响。在分析对比中，可以知道三层框架抗震设计更具有其优势。同样，在角柱失效、长边中柱方面都能得出相同的结果。在七度抗震设防方面，在这几种状况下，建筑结构都不会受到地震较大的影响，发生连续性倒塌事件。二是：八度抗震设防。对于这方面来说，需要对七度地震作用下的柱子、梁配筋梁比角柱失效等方面进行分析对比，可以知道在失效状态下，建筑结构柱子的配筋量都比较大。换句话说，在一定程度上，七度水平下的抗震设计更具有其优势。而和七度水平抗震设计来说，八度类型的抗震设计具有更大的配筋量。从某种意义上说，在RC框架抗震设计中，八度类型的抗震设计同样可以用于建筑结构设计中。下面是长、短边中柱失效状态下配筋情况，见表1。总的来说，在设计过程中，需要对纵向、横向水平地震作用进行全方位地分析，也需要充分考虑偶然荷载产生的作用。以此为基础，对相关数值进行仔细的分析，准确求出建筑结构柱子的内力。在这一过程中，可以以美国在这方面的相关规定为纽带，选择具有代表意义的柱子，分析柱子的承载力，计算柱子的配筋。从这些分析对比中，可以知道在这三种工况、水平地震影响下，失效类型柱子周围的各个柱子都具有不同的受力机制。可以知道RC框架抗震设计可以提高建筑结构的连接延性性能，冗余性能。

结语

总而言之，在提高建筑结构承载能力，避免发生倒塌事件方面，对RC框架的抗连续性倒塌设计、抗震设计予以对比分析是非常必要的。它有利于RC框架结构不断优化，使其各方面的性能得以提高，为不同类型建筑结构承载力的提高做好铺垫，使建筑物倒塌问题得到根本上的解决。从长远来说，RC结构的优化完善还有很长的路要走，但其必将会走上长远的发展道路，使我国建筑工程建设发生质的转变，拥有更好的发展前景。

参考文献

[1]王璨.RC框架抗连续性倒塌设计与抗震设计对比研究[D].石家庄铁道大学，2012.