鋼筋混凝土框架結構的設計探析

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[論文關鍵詞]鋼筋混凝土框架結構結構設計

  [論文摘要]在我國現(xiàn)在的多高層建筑中，鋼筋混凝土結構應用最普遍，其中鋼筋混凝土框架結構是最常用的結構形式。依據GB5002022002混凝土結構設計規(guī)范和GB5001122001建筑結構抗震設計規(guī)范，對抗震等級的選取，振型組合數的合理選取，軸壓比限值等問題的計算容易被設計人員，進行初步探討，并取得較好的效果，可供設計人員參考。     一、概述   在我國現(xiàn)在的多高層建筑中，鋼筋混凝土框架結構是最常用的結構形式。因為其具有足夠的強度，良好的延性和較強的整體性，目前廣泛用于地震設防地區(qū)。   在多層鋼筋混凝土框架結構的設計過程中，筆者通過切身體會，總結歸納了一些不符合規(guī)范要求的問題。較常見的有在結構施工圖中將場地類別寫成了場地土類別，結構設計使用年限與建筑施工圖不一致，抗震措施和抗震構造措施不明確，柱縱筋在基礎內錨固長度不足，周期該折減而未折減等，應引起足夠的重視。       二、框架結構的耗能機理       框架結構主要是以壓彎構件——豎向框架柱和以彎剪構件——水平框架梁組成的。實際工程計算的例子表明，框架結構的延性很大程度上取決于框架梁和框架柱構件本身的延性和屈服彎矩。   在地震作用下，框架結構每經過一個循環(huán)，加載時先是結構吸收或儲存能量，卸載時釋放能量，但兩者不相等。兩者之差為結構或構件在一個循環(huán)中的“耗失能量”(耗能)，也即一個滯回環(huán)內所含的面積。結構吸收的地震能量可以由力——位移曲線所包圍的面積來表示。       三、鋼筋混凝土框架結構設計中的兩個注意問題       （一）抗震等級的選取   對于乙類建筑，建筑抗震設計規(guī)范3.1.322規(guī)定:地震作用應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求，但是抗震措施(主要體現(xiàn)為抗震等級)在一般情況下，當抗震設防烈度為6度～8度時，應符合本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求。實際設計中經常發(fā)生抗震等級選錯的情況，如:位于8度區(qū)的某乙類建筑，應按9度由建筑抗震設計規(guī)范表6.1.2確定，為一級抗震等級。   （二）振型組合數的合理選取   應按以下規(guī)則選取:對于較高層建筑，當不考慮扭轉耦聯(lián)時，振型數應不小于3；當振型數多于3時，宜取為3的倍數(由于程序按3個振型一頁輸出)，但不能多于層數。當房屋層數不大于2時，振型數可取層數。對于不規(guī)則建筑，當考慮扭轉耦聯(lián)時，振型數應不小于9，但不能超過結構層的3倍，只有定義彈性樓板且按總剛分析法分析時，才可以取更多的振型。建筑抗震設計規(guī)范在條文說明中明確指出:振型數可以取振型參與質量達到總質量90%所需的振型數。   目前satwe等程序已有這種功能，這是一個重要指標。如:對于某一建筑，選取的振型數為15，但振型參與質量系數只有50%，說明振型數取得不夠，可能由于此建筑過于復雜或由于某些桿件不連續(xù)導致局部震動引起的，應仔細復核。       四、獨立基礎拉梁的問題       當基礎埋置較深，為了減小底層柱計算高度及底層側向位移，可在±0.000附近設置基礎拉梁，但不宜按構造設置，宜按照框架要求設計，應注意此時需將板厚取為0，定義彈性結點，按總剛分析法分析計算，且基礎應設成短柱基礎。