鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)探析

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[論文關(guān)鍵詞]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

  [論文摘要]在我國(guó)現(xiàn)在的多高層建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用最普遍，其中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是最常用的結(jié)構(gòu)形式。依據(jù)GB5002022002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和GB5001122001建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)抗震等級(jí)的選取，振型組合數(shù)的合理選取，軸壓比限值等問(wèn)題的計(jì)算容易被設(shè)計(jì)人員，進(jìn)行初步探討，并取得較好的效果，可供設(shè)計(jì)人員參考。     一、概述   在我國(guó)現(xiàn)在的多高層建筑中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是最常用的結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)槠渚哂凶銐虻膹?qiáng)度，良好的延性和較強(qiáng)的整體性，目前廣泛用于地震設(shè)防地區(qū)。   在多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，筆者通過(guò)切身體會(huì)，總結(jié)歸納了一些不符合規(guī)范要求的問(wèn)題。較常見(jiàn)的有在結(jié)構(gòu)施工圖中將場(chǎng)地類(lèi)別寫(xiě)成了場(chǎng)地土類(lèi)別，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限與建筑施工圖不一致，抗震措施和抗震構(gòu)造措施不明確，柱縱筋在基礎(chǔ)內(nèi)錨固長(zhǎng)度不足，周期該折減而未折減等，應(yīng)引起足夠的重視。       二、框架結(jié)構(gòu)的耗能機(jī)理       框架結(jié)構(gòu)主要是以壓彎構(gòu)件——豎向框架柱和以彎剪構(gòu)件——水平框架梁組成的。實(shí)際工程計(jì)算的例子表明，框架結(jié)構(gòu)的延性很大程度上取決于框架梁和框架柱構(gòu)件本身的延性和屈服彎矩。   在地震作用下，框架結(jié)構(gòu)每經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)，加載時(shí)先是結(jié)構(gòu)吸收或儲(chǔ)存能量，卸載時(shí)釋放能量，但兩者不相等。兩者之差為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在一個(gè)循環(huán)中的“耗失能量”(耗能)，也即一個(gè)滯回環(huán)內(nèi)所含的面積。結(jié)構(gòu)吸收的地震能量可以由力——位移曲線(xiàn)所包圍的面積來(lái)表示。       三、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的兩個(gè)注意問(wèn)題       （一）抗震等級(jí)的選取   對(duì)于乙類(lèi)建筑，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范3.1.322規(guī)定:地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，但是抗震措施(主要體現(xiàn)為抗震等級(jí))在一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6度～8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求。實(shí)際設(shè)計(jì)中經(jīng)常發(fā)生抗震等級(jí)選錯(cuò)的情況，如:位于8度區(qū)的某乙類(lèi)建筑，應(yīng)按9度由建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范表6.1.2確定，為一級(jí)抗震等級(jí)。   （二）振型組合數(shù)的合理選取   應(yīng)按以下規(guī)則選取:對(duì)于較高層建筑，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，振型數(shù)應(yīng)不小于3；當(dāng)振型數(shù)多于3時(shí)，宜取為3的倍數(shù)(由于程序按3個(gè)振型一頁(yè)輸出)，但不能多于層數(shù)。當(dāng)房屋層數(shù)不大于2時(shí)，振型數(shù)可取層數(shù)。對(duì)于不規(guī)則建筑，當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，振型數(shù)應(yīng)不小于9，但不能超過(guò)結(jié)構(gòu)層的3倍，只有定義彈性樓板且按總剛分析法分析時(shí)，才可以取更多的振型。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范在條文說(shuō)明中明確指出:振型數(shù)可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量90%所需的振型數(shù)。   目前satwe等程序已有這種功能，這是一個(gè)重要指標(biāo)。如:對(duì)于某一建筑，選取的振型數(shù)為15，但振型參與質(zhì)量系數(shù)只有50%，說(shuō)明振型數(shù)取得不夠，可能由于此建筑過(guò)于復(fù)雜或由于某些桿件不連續(xù)導(dǎo)致局部震動(dòng)引起的，應(yīng)仔細(xì)復(fù)核。       四、獨(dú)立基礎(chǔ)拉梁的問(wèn)題       當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深，為了減小底層柱計(jì)算高度及底層側(cè)向位移，可在±0.000附近設(shè)置基礎(chǔ)拉梁，但不宜按構(gòu)造設(shè)置，宜按照框架要求設(shè)計(jì)，應(yīng)注意此時(shí)需將板厚取為0，定義彈性結(jié)點(diǎn)，按總剛分析法分析計(jì)算，且基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)成短柱基礎(chǔ)。