浅论框架结构抗震设计

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1、浅论框架结构抗震设计摘要：框架结构是现行一种较为普遍的结构形式，构筑方便简单，但是抗震性能不良，因此实际工程中要注意运用提高框架结构抗震性能的设计方式，并做到严格按照设计进行施工，保证材料与施工的质量，最大化的提高框架结构的抗震等级，减少地震中受损害程度。一、框架结构抗震设计的重要性建筑抗震设计的要求是通过地震作用的取值和抗震措施的采取来实现的，但由于地震的随机性，加之建筑物的动力特性、所在场地、材料及结构内力的不确定性，地震时造成的破坏程度很难准确预测，因此，我们在进行框架结构抗震设计时，必须结合框架结构的特点，综合考虑各方面的因素。未经抗震设防的框架结构，在6-7度区

2、主体结构基本完好，填充墙发生轻微的裂缝；在8-9度区主体结构局部破坏，填充墙及屋顶突出的部分严重开裂或倒塌；在10度区梁柱严重破坏，少量倒塌，填充墙严重破坏。考虑了抗震设防的框架结构，危害则相应的减轻。在唐山大地震中，未经抗震设防的底层框架抗震墙砖房的破坏较为严重,其主要原因是，大部分底层没有设置为框架抗震体系。二、建筑震害等级划分根据1990年建设部颁布的《建筑地震破坏等级划分标准》，钢筋混凝土框架房屋按地震后的破坏成都划分为五级：（1）基本完好：框架柱、梁完好；个别墙体与柱连接处开裂。（2）轻微损坏：个别框架柱、梁轻微裂缝；部分墙体明显裂缝；出屋面小建筑明显破坏。（2

3、）中等破坏：部分框架柱轻微裂缝或个别柱明显裂缝；个别墙体严重裂缝或局部酥碎。（4）严重破坏：部分框架柱，主筋压屈、混凝土酥碎、崩落；部分楼层倒塌。（5）倒塌：房屋框架残留部分不足50%0框架结构的结构体系传力路径比较清晰，容易保证质量，结构的抗震性能能够比较准确的预测和设计,但是由于材料本身的限制，使得这类结构的抗震性能通常较弱，在较大地震灾害中容易发生破坏。三、框架结构的抗震设计原则根据工程中框架结构地震破坏的形式、抗震规范规定以及实际中累积的抗震经验总结了一些抗震设计需要注意的问题与原则，如下：（1）抗震验算时不同的楼盖及布置（整体性）决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计

4、算。抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时，尽量加剪力墙，可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系，但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。应加强垂直地震作用的设计，从震害分析，规范给出的垂直地震作用明显不足。（2）雨蓬不得从填充墙内出挑。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时，扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。（3）框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级。（4）由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。（5）出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。（6）框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑,但不能采用砖墙承重。应采用每

5、层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱，层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。因楼电梯间位置较偏，梯井采用混凝土墙时刚度很大，其它地方不加剪力墙，对梯井和整体结构都十分不利。（7）建筑长度宜满足伸缩缝要求，否则应采取措施。女口：增大配筋率，通长配筋，改善保温，铺设架空层，加后浇带等。(8)柱子轴压比宜满足规范要求。(9)当采用井字梁时，梁的自重大于板自重，梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁。(10)过街楼处的梁上筋应通长，按偏拉构件设计。(11)电线管集中穿板处，板应验算抗剪强度或开洞形成管井。电线管竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。(12)构件不得向电梯井内伸岀，否

6、则应验算是否能装下。电梯井处柱可外移或做成L型柱。(13)验算水箱、电梯机房及设备下结构强度。水箱不得与主体结构做在一起。(14)当地下水位很高时，暖沟应做防水。一般可做U型混凝土暖沟，暖气管通过防水套管进入室内暖沟。有地下室时，混凝土应抗渗，等级S6或S8，混凝土等级应大于等于C25,混凝土内应掺入膨胀剂。混凝土外墙应注明水平施工缝做法，一般加金属止水片，较薄的混凝土墙做企口较难。(15)采用扁梁时，应注意验算变形。(16)突出屋面的楼电梯间的柱为梁托柱时，应向下延伸一层，不宜直接锚入顶层梁内，并且托梁上铁应适当拉通。错层部位应采取加强措施。女儿墙内加构造柱，顶部加压顶

7、。出入口处的女儿墙不管多高，均加构造柱，并应加密。错层处可加一大截面梁，上下层板均锚入此梁。四、框架结构方案构思时应考虑以下几点（一）结构的传力路线应简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，所耗费的建材也就越少。（二）从力学观点看，在民用和公共建筑的平面布局中，应当尽量使柱网按开间等跨和进深等距（或近似于等距）布置，这样可以相应减少边跨柱距，也可以充分利用连续梁的受力特点以减少结构中的弯距,可以使各跨梁截面趋于一致，而提高结构的整体刚度。（三）结构方案还应结合工程地质情况和建筑功能要求综合考虑。