钢筋混凝土框架结构在地震中的抗震性能研究

第３４卷第４期　２０１２年８月　工程抗震与加固改造　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｅｔｒｏｆｉｔｔｉｎｇ　Ｖ０１＿３４．ＮＯ．４　Ａｕｇ．２０１２　

［文章编号］　１００２．８４１２（２０１２）０４—０１２２—０６　

日本地震中钢筋混凝土框架结构震害及分析　

潘　毅　，季晨龙　，王　超　，秦　楠。　

（１．西南交通大学土木工程学院，四川成都６１００３１；２．抗震工程技术四川省重点实验室，四川Ｉ成都６１００３１）　

［提　要］　针对白河市、须贺川Ｉ市、仙台市、郡山市、福岛市等地震灾区的钢筋混凝土框架结构房屋的震害资料，分别从结构　

的整体破坏、梁柱构件的破坏、填充墙的破坏以及相邻建筑物碰撞等方面介绍了日本地震中钢筋混凝土框架结构典型的震害　

现象，震害现象表明，破坏主要集中于非结构构件的破坏。根据此次地震的震害特点，从柱铰机制、刚度突变等方面初步分析　

了钢筋混凝土框架结构破坏的主要原因。在此基础上，提出了若干条改善框架结构房屋抗震性能的建议，以便减轻框架结构　

的震害，为今后框架结构的设计和施工提供参考。　

［关键词］　日本地震；震害分析；多层钢筋混凝土框架结构；抗震构造措施　

［中图分类号］ＴＵ３７５．４　［文献标识码］　Ａ　

Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｄａｍａｇｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｆｒａｍｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｉｎ　Ｊａｐａｎｅｓｅ　

Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　

Ｐａｎ　Ｙｉ　，Ｊｉ　Ｃｈｅｒｔ—ｌｏｎｇ　，Ｗａｎｇ　Ｃｈａｏ　，Ｑｉｎ　Ｎａｎ　（１．Ｓｃｈｏ。１　ｏｆ　Ｃｉ　ｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｏｕｔｈ　ｅｓｔ　Ｊｉｏｏｔｏｎｇ　Ｕｎ　ｅｒｓ　￡ｙ，Ｃｈｅ　ｄＭ　

６１００３１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆＳｅｉｓｍｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆＳｉｃｈｕａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００３１，Ｃｈｉｎａ）　

建筑科学SCI「NC〔盈T卜CH神0(火〕YINF侧刁MAT10N

钢筋混凝土结构抗震设计问题研究

阮世盛(广东省阳江市城乡建筑市政设计有限公司529500)

摘要:钢筋混凝土结构是工业与民用建筑中最常见的结构类型。在我国，其抗震设计思想发展至今已形成较为成熟的体系，然而现行抗震设计体系依然存在各种各样的问题，这些问题有待进一步解决和完善。本文对钢筋混凝土结构抗震设计的相关问题进行探讨。关键词:钢筋混凝上建筑结构抗震设计基于性能中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1672一3791(2007)05(a卜0059一01

1建筑结构抗震设计

1.1建筑布置

在抗震设计中，应提倡平面和立面简

单、规则、对称的原则，合理的建筑布置

是最重要的。“规则”包括了对建筑的平面

和立面外形尺寸、抗侧力构件布质量分布、

承载力分布等诸多因素的综合要求。建筑师

需和结构师互相配合，才能设计出抗震性能良好的建筑。在做钢筋混凝土结构的抗震设

计时，要注意:(1)平面宜简单、规则、对

称，减少偏心，否则应考虑其不利影响;(2)刚度中心与质量中心尽量重合，(3)质量大的

跨间不宜布置在结构单元的边缘，质量大的设备宜布置在距刚度中心较近的部位，(4)尽

量少采用大悬挑结构，(5)围护结构宜采用轻

质材料。1.2结构的抗震等级

规定抗震等级是为了采取适当的抗震措

施，钢筋混凝土建筑应根据地震烈度、结构

类型和建筑高度采取不同的抗震等级，并应

符合相应的计算和构造要求。在平面、立面

不规则的建筑中，对有薄弱层的结构，突出

屋面的塔楼和不规贝1平面的周边结构都需要

适当提高抗震等级以增大变形能力。1.3结构抗蔽设计

(1)抗震设计的基点

结构抗震设计的基点是强度和延性。人

们现在已经认识到可以利用钢筋混凝土结构

屈服后的非弹性变形来抵抗地震，也就是将

强度和延性两者相结合来抵抗地震。

为保证结构的抗震能力，对结构设计而

言，如果我们给结构设定较低的承载力水准，

相应地就要求结构具有较高的延性水准，如

钢管混凝土框架结构抗震性能比较研究

摘要：分别对钢管混凝土和钢筋混凝土的五层框架结构的抗震性能进行了分析，通过比较两种结构在不同地震作用下的动力特性和抗震性能的反应，得出钢管混凝土结构的抗震性能要优于钢筋混凝土结构。有进一步研究和推广的价值。

关键词：钢管混凝土；动力特性；抗震性能

中图分类号：tu323.5文献标识码： a 文章编号：

0引言

钢管混凝土就是在钢管中填充混凝土而形成的结构构件。混凝土的抗压强度高，但抗弯能力弱；而钢材的抗弯能力强、弹塑性好，但在受压时容易发生屈曲而丧失稳定性。钢管混凝土是两种材料的组合，能够将两者的优点结合在一起。

随着经济的发展和社会的进步，一些超高层、大跨度结构应运而生。同时，对结构形式和构件材料也有了更高的要求。由于钢管混凝土的抗压强度高、抗弯能力好、抗震性能强等优点，适应了这一发展趋势。本文采用有限元软件sap2000分析程序，对钢管混凝土和钢筋混凝土结构做了理论上的比较研究，用工程实例验证钢管混凝土结构优越的抗震性能，为结构设计提供了参考依据。

1框架结构模型的选取

1.1 工程概况

建筑物所在地区的设防烈度为8度，地震加速度为0.20g，场地类别为ⅱ类场地，混凝土强度等级框架柱采用c35，梁及楼板采用c30,钢筋采用hrb400，钢管采用q345钢。层高为3米。

1.2 有限元分析模型及参数的确定

为了更好的比较分析钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构的抗震性能，在此用截面形式和构件尺寸完全相同的两种框架结构进行分析。柱截面尺寸为800mm×800mm，框架梁截面尺寸为300mm×600mm，楼板厚度为130mm。

2不同地震作用下动力特性比较分析

运用sap2000分析软件对两种框架结构进行动力分析，这里采用el centro地震波。分别用70gal和400gal大小的地震波进行分析。

在70gal el centro地震波的作用下，得出钢管混凝土结构和钢筋混凝土结构的自振频率，如表1所示。

钢筋混凝土结构基于性能的抗震设计理论与应用研究共3篇

钢筋混凝土结构基于性能的抗震设计理论与应用研究1

钢筋混凝土结构是目前建筑设计领域中应用最广泛的一种结构类型。随着建筑工程领域的不断发展和完善，人们对建筑物的安全性和耐久性的要求也越来越高，而抗震能力则成为了一个极为重要的设计指标。因此，基于性能的抗震设计理论与应用研究在这方面起到了至关重要的作用。

一、性能基础

从抗震设计的角度出发，钢筋混凝土结构的性能分析最为重要。对结构的力学性能、破坏机制以及结构稳定性进行分析，可以帮助设计师更好地评估建筑物在地震灾害中可能出现的情况，从而制定出更为恰当的设计方案。

二、性能目标

性能目标是基于性能的抗震设计理论的基础，是设计的关键环节。目标的设置需要考虑到多方面的因素，如建筑物的重要等级、所处地区的地震危险性、建筑物的使用年限、季节等要素。根据这些要素，可以适当地设置保护级别，确定抗震设计的目标值。

三、性能参数

性能参数包括结构初始刚度、最大变形能力、刚度退化、耗能等。钢筋混凝土结构抗震设计的性能参数分析是对结构抗震能力的综合评判。设计师可以通过对这些参数的分析来选择混凝土强度等设计参数，从而达到优化设计与控制风险的目的。

四、性能评估

性能评估是性能基础、目标和参数的综合，对于抗震设计的质量具有决定性的影响。在性能评估中，首先需要选择一定的地震动记录进行分析，并采用易于分析的方法得到相应的结构响应。然后，结合性能目标和性能参数，进行综合考虑评定结构的抗震性能，评估结构的安全边界，从而得出设计合理性的结论。

五、性能控制

性能控制是在设计阶段就要考虑的问题。将结构的性能目标转化成具体的性能参数，再以此为基础确定混凝土质量、钢筋材质和技术方案等构造措施，设计合适的监测方案保证施工的质量。这些措施均有助于加强钢筋混凝土抗震结构的抗震能力，提高其安全性和耐久性，减小地震灾害的风险。

总之，基于性能的抗震设计理论与应用研究是钢筋混凝土结构抗震设计中不可或缺的一环，它可以更加全面、深入地分析结构的破坏模式，评估结构的安全性能，并针对性地采取控制措施，有效提高结构的安全性和耐久性，保障人民的生命财产安全。