時間：2022-11-07 11:13:04
序論：在您撰寫鋼筋混凝土論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
對于鋼筋混凝土構(gòu)件，材料的非線性與幾何非線性同時存在，試驗方法存在一定的局限性，導(dǎo)致對鋼筋混凝土構(gòu)件的內(nèi)部受力狀態(tài)和破壞機理的研究不夠深入?；炷潦怯伤?、水、砂和石子及各種摻合料硬化而成，是成分復(fù)雜、性能多樣的建筑材料。長期以來，人們用線彈性理論來分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力或內(nèi)力，而以極限狀態(tài)的設(shè)計方法確定構(gòu)件的承載能力。這種方法往往是基于大量的試驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的經(jīng)驗公式，雖然能夠反映鋼筋混凝土構(gòu)件的非彈性性能[1]，但是在使用上存在局限性，也缺乏系統(tǒng)的理論性。隨著計算機的發(fā)展，有限元法在工程領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著計算機的普及和完善，運用數(shù)值模擬方法檢驗和代替部分試驗，具有節(jié)約成本、方便等有點。
2鋼筋混凝土梁的模擬分析
2.1模型建立
以鋼筋混凝土梁為例進行模擬分析：梁長6米，高取為500mm，截面寬度去為300mm，在跨中施加集中荷載20kN，梁左端施加可動鉸支座約束，右端施加固定鉸支座約束。
2.2位移圖
受力前的圖形為圖2中的邊框線，梁在集中力荷載作用下的位移圖為圖2.2中的實體。在集中荷載的作用下，以梁跨中間的位置向下彎曲最為明顯，越到兩端位移越小，直至為零，這與假設(shè)的邊界約束條件相一致。
2.3應(yīng)力圖
從圖中可以看出，梁受力后跨中截面部分的應(yīng)力最大[2]。隨著荷載的逐步加大跨中部分的應(yīng)力變成紅色，表明此處為梁的受力薄弱環(huán)節(jié)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中此處都應(yīng)該加強措施以保證梁構(gòu)件的安全。
3結(jié)語
數(shù)值模擬方法以其自身強大的優(yōu)勢，在一定程度可以起到輔助和代替部分試驗的重要作用。在今后的發(fā)展研究中，隨著數(shù)值模擬理論的不斷進步，它必將會為工程實踐提供準確的理論依據(jù)。
參考文獻：
[1]江見鯨,陸新征,葉列平.混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析[M].北京:清華大學出版社,2005.
[2]TianhuHe,MingzhiGuan.FiniteElementMethodtoaGeneralizedTwo-dimensionalThermo-elasticProblemwithThermalRelaxation,ProceedingsoftheThirdInternationalConferenceonMechanicalEngineeringandMechanics,Vol1,Beijing,P.R.China,Oct.21-23:278-283.
論文摘要：現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱是房屋結(jié)構(gòu)中重要的承重構(gòu)件之一。框架結(jié)構(gòu)中較多采用的是鋼筋混凝土現(xiàn)澆柱，其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和使用。應(yīng)從源頭把關(guān)，注重各道工序管理，加大現(xiàn)場監(jiān)督力度，發(fā)現(xiàn)問題及時補救處理，加強監(jiān)督管理，防患于未然，以及加強質(zhì)量檢驗等方面控制其質(zhì)量。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱的質(zhì)量控制，重在過程。當出現(xiàn)質(zhì)量問題后，應(yīng)查找原因，及時分析處理?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土柱是房屋結(jié)構(gòu)中重要的承重構(gòu)件之一?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中較多采用的是鋼筋混凝土現(xiàn)澆柱，其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和使用。加強對現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱的質(zhì)量控制，分源頭把關(guān)、工序管理、質(zhì)量保證體系、問題補救、監(jiān)督管理、質(zhì)量檢驗幾方面控制。
一、從源頭把關(guān)、控制質(zhì)量
從源頭把關(guān)控制質(zhì)量非常重要。鋼筋模板工程首先要控制鋼筋進場，檢查產(chǎn)品合格證、出廠試驗報告，并按現(xiàn)行國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499的規(guī)定取樣作力學性能檢驗，其質(zhì)量必須符合規(guī)定。鋼筋表面不得有裂紋、油污等，平直無損傷。施工中柱受力筋采用機械連接，按《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》JGJ107規(guī)定，全程跟蹤取樣、送試驗室試驗、見證試驗結(jié)果，符合規(guī)定者才允許采用。
二、注重各道工序管理
控制質(zhì)量要注重各個工序管理。從受力筋與箍筋的綁扎開始，要求：6肢箍，30根縱筋，對稱配筋，箍筋間距100。采用梅花形綁扎，鉛絲擰緊，保證鋼筋的正確位置。加強質(zhì)量問題原因分析，針對問題個別處理。如出現(xiàn)：混凝土澆筑過程中，執(zhí)棒人員的操作技能不熟練，責任心不強，下料、執(zhí)棒未嚴格按要求實施，局部出現(xiàn)漏振現(xiàn)象，以及混凝土澆筑時，一次下料厚度過厚，振動棒的插入間距過大等問題均需及時糾偏。
三、加大現(xiàn)場監(jiān)督力度
為保障防止質(zhì)量保證體系運轉(zhuǎn)，要求現(xiàn)場管理人員管理到位，加大監(jiān)督力度。
在澆筑混凝土之前，對鋼筋隱蔽工程驗收，內(nèi)容包括：（1）縱向受力筋的品種、規(guī)格、數(shù)量和位置；（2）鋼筋的連接；（3）箍筋品種、規(guī)格、間距；（4）預(yù)埋件的規(guī)格、數(shù)量和位置。重視保護層厚度25±5。拆模后，由業(yè)主、監(jiān)理、施工單位人員對外觀質(zhì)量和尺寸偏差進行檢查，做記錄，并根據(jù)具體情況，及時對缺陷進行處理
四、發(fā)現(xiàn)問題及時補救處理
現(xiàn)澆柱外觀質(zhì)量缺陷有：露筋（柱內(nèi)鋼筋未被混凝土包裹而外露）、蜂窩（混凝土表面缺少水泥砂漿而形成石子外露）、孔洞（混凝土中孔穴深度和長度均超過保護層厚度）、夾渣（混凝土中夾有雜物且深度超過保護層厚度）、疏松（混凝土中局部不密實）、裂縫（縫隙從混凝土表面延伸至混凝土內(nèi)部）、外形缺陷（缺棱掉角、棱角不直等）、外表缺陷（構(gòu)件表面麻面、掉皮、起砂等）。尺寸允許偏差：軸線位置8；垂直度13，層高±13；截面尺寸＋8，－5；表面平整度8；預(yù)埋件中心線位置10。發(fā)現(xiàn)軸柱混凝土澆筑后出現(xiàn)大面積孔洞、露筋現(xiàn)象，屬嚴重缺陷出現(xiàn)了質(zhì)量問題。針對此類問題應(yīng)采取以下處理：先打掉出現(xiàn)問題，已澆筑的混凝土柱。同時編制具體施工處理方案措施，重新立模驗收，合格后再進行混凝土澆筑。
五、加強監(jiān)督管理、防患于未然
加強監(jiān)督管理，主要作好以下工作：（1）做好混凝土澆筑安全技術(shù)交底工作，做好交底和混凝土澆筑過程中的施工記錄。（2）重要特殊部位混凝土澆筑要編制針對性的施工方案，嚴格按方案施工。（3）加強混凝土澆筑過程控制：控制混凝土配合比，混凝土坍落度（混凝土坍落度以現(xiàn)場測試為準，根據(jù)現(xiàn)場需要可適當增大坍落度，但必須滿足設(shè)計和規(guī)范要求）；合理組織勞動力，嚴禁疲勞操作；混凝土澆筑高大柱子時，設(shè)門子洞。門子洞的留設(shè)要嚴格按要求做；配制混凝土時要注意石子合理級配。
當柱混凝土澆筑出現(xiàn)質(zhì)量問題，采用如下處理原則：本著既不改變結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，又不改變結(jié)構(gòu)外形尺寸，以達到設(shè)計要求，滿足使用功能為度。
六、加強質(zhì)量檢驗
論文摘要：現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱是房屋結(jié)構(gòu)中重要的承重構(gòu)件之一?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中較多采用的是鋼筋混凝土現(xiàn)澆柱，其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和使用。應(yīng)從源頭把關(guān)，注重各道工序管理，加大現(xiàn)場監(jiān)督力度，發(fā)現(xiàn)問題及時補救處理，加強監(jiān)督管理，防患于未然，以及加強質(zhì)量檢驗等方面控制其質(zhì)量。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱的質(zhì)量控制，重在過程。當出現(xiàn)質(zhì)量問題后，應(yīng)查找原因，及時分析處理?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土柱是房屋結(jié)構(gòu)中重要的承重構(gòu)件之一?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中較多采用的是鋼筋混凝土現(xiàn)澆柱，其質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全和使用。加強對現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱的質(zhì)量控制，分源頭把關(guān)、工序管理、質(zhì)量保證體系、問題補救、監(jiān)督管理、質(zhì)量檢驗幾方面控制。
一、從源頭把關(guān)、控制質(zhì)量
從源頭把關(guān)控制質(zhì)量非常重要。鋼筋模板工程首先要控制鋼筋進場，檢查產(chǎn)品合格證、出廠試驗報告，并按現(xiàn)行國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499的規(guī)定取樣作力學性能檢驗，其質(zhì)量必須符合規(guī)定。鋼筋表面不得有裂紋、油污等，平直無損傷。施工中柱受力筋采用機械連接，按《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》JGJ107規(guī)定，全程跟蹤取樣、送試驗室試驗、見證試驗結(jié)果，符合規(guī)定者才允許采用。
二、注重各道工序管理
控制質(zhì)量要注重各個工序管理。從受力筋與箍筋的綁扎開始，要求：6肢箍，30根縱筋，對稱配筋，箍筋間距100。采用梅花形綁扎，鉛絲擰緊，保證鋼筋的正確位置。加強質(zhì)量問題原因分析，針對問題個別處理。如出現(xiàn)：混凝土澆筑過程中，執(zhí)棒人員的操作技能不熟練，責任心不強，下料、執(zhí)棒未嚴格按要求實施，局部出現(xiàn)漏振現(xiàn)象，以及混凝土澆筑時，一次下料厚度過厚，振動棒的插入間距過大等問題均需及時糾偏。
三、加大現(xiàn)場監(jiān)督力度
為保障防止質(zhì)量保證體系運轉(zhuǎn)，要求現(xiàn)場管理人員管理到位，加大監(jiān)督力度。
在澆筑混凝土之前，對鋼筋隱蔽工程驗收，內(nèi)容包括：（1）縱向受力筋的品種、規(guī)格、數(shù)量和位置；（2）鋼筋的連接；（3）箍筋品種、規(guī)格、間距；（4）預(yù)埋件的規(guī)格、數(shù)量和位置。重視保護層厚度25±5。拆模后，由業(yè)主、監(jiān)理、施工單位人員對外觀質(zhì)量和尺寸偏差進行檢查，做記錄，并根據(jù)具體情況，及時對缺陷進行處理。
四、發(fā)現(xiàn)問題及時補救處理
現(xiàn)澆柱外觀質(zhì)量缺陷有：露筋（柱內(nèi)鋼筋未被混凝土包裹而外露）、蜂窩（混凝土表面缺少水泥砂漿而形成石子外露）、孔洞（混凝土中孔穴深度和長度均超過保護層厚度）、夾渣（混凝土中夾有雜物且深度超過保護層厚度）、疏松（混凝土中局部不密實）、裂縫（縫隙從混凝土表面延伸至混凝土內(nèi)部）、外形缺陷（缺棱掉角、棱角不直等）、外表缺陷（構(gòu)件表面麻面、掉皮、起砂等）。尺寸允許偏差：軸線位置8；垂直度13，層高±13；截面尺寸＋8，－5；表面平整度8；預(yù)埋件中心線位置10。發(fā)現(xiàn)軸柱混凝土澆筑后出現(xiàn)大面積孔洞、露筋現(xiàn)象，屬嚴重缺陷出現(xiàn)了質(zhì)量問題。針對此類問題應(yīng)采取以下處理：先打掉出現(xiàn)問題，已澆筑的混凝土柱。同時編制具體施工處理方案措施，重新立模驗收，合格后再進行混凝土澆筑。
五、加強監(jiān)督管理、防患于未然
加強監(jiān)督管理，主要作好以下工作：（1）做好混凝土澆筑安全技術(shù)交底工作，做好交底和混凝土澆筑過程中的施工記錄。（2）重要特殊部位混凝土澆筑要編制針對性的施工方案，嚴格按方案施工。（3）加強混凝土澆筑過程控制：控制混凝土配合比，混凝土坍落度（混凝土坍落度以現(xiàn)場測試為準，根據(jù)現(xiàn)場需要可適當增大坍落度，但必須滿足設(shè)計和規(guī)范要求）；合理組織勞動力，嚴禁疲勞操作；混凝土澆筑高大柱子時，設(shè)門子洞。門子洞的留設(shè)要嚴格按要求做；配制混凝土時要注意石子合理級配。當柱混凝土澆筑出現(xiàn)質(zhì)量問題，采用如下處理原則：本著既不改變結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，又不改變結(jié)構(gòu)外形尺寸，以達到設(shè)計要求，滿足使用功能為度。
六、加強質(zhì)量檢驗
關(guān)鍵詞：地震強度延性地震力降低系數(shù)
地震災(zāi)害是人類面臨的嚴重自然災(zāi)害之一。地震具有突發(fā)性的特點,至今可預(yù)報性仍然很低。強烈地震常造成人身和財產(chǎn)的巨大損失。我國屬地震多發(fā)國家,需要考慮抗震設(shè)防的地域遼闊,因此研究結(jié)構(gòu)的抗震性能在我國具有充分的必要性。
我國的現(xiàn)代抗震設(shè)計理論是從五十年代開始,在國際抗震理論的推動下發(fā)展起來的,并逐漸形成了自己的特色。在積累了相當?shù)难芯砍晒蛯嵺`經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,相繼制定了74、78、89規(guī)范和新修訂的2001抗震設(shè)計規(guī)范(GB5001122001)按2001年規(guī)范設(shè)計的建筑物的抗震能力較89規(guī)范可提高10%～15%,其技術(shù)含量達到國際先進水平。但由于受國家經(jīng)濟實力的限制,安全可靠度的設(shè)置仍低于美國等發(fā)達國家。
要想更好的執(zhí)行規(guī)范就必須明確抗震規(guī)范制定的基本思想,明確抗震設(shè)計的基本原則。下面著重從以下幾個方面做以闡述。
1在地震作用下,一味地追求結(jié)構(gòu)的強度并不可取,結(jié)構(gòu)的延性是非常重要的
地震分為小震、中震和大震。所謂小震指的是常遇地震,50年出現(xiàn)的概率大約為63%,重現(xiàn)期為50年。中震是指50年出現(xiàn)的概率約為10%,重現(xiàn)期為475年。而大震指的是罕遇地震,50年出現(xiàn)的概率為2%～3%,重現(xiàn)期為1641～2475年。對于偶然性和隨機性很大的地震荷載,要想使結(jié)構(gòu)強度一定大于結(jié)構(gòu)反應(yīng),幾乎是不可能的,而且是十分不經(jīng)濟的。受社會承受犧牲的能力和經(jīng)濟制約的因素,我們只能從概率的角度出發(fā),使結(jié)構(gòu)在一定的概率保證下能安全正常地發(fā)揮作用。這就決定了抗震設(shè)計的基本原則,在我國即通常所說的“小震不壞,中震可修,大震不倒”。
在“小震”作用下,要求結(jié)構(gòu)不受損傷或不需修理仍可繼續(xù)使用。從結(jié)構(gòu)抗震分析角度來說,就是要求結(jié)構(gòu)在“小震”作用下保持準彈性反應(yīng)狀態(tài),而不進入使建筑物中斷使用和產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的非彈性反應(yīng)狀態(tài);同時結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形應(yīng)控制在合理的限制范圍以內(nèi),目的是使結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)向力剛度。
中震大概相當于我們的設(shè)防烈度地震,當遭遇到中震作用時,結(jié)構(gòu)可以有一定程度的損壞,經(jīng)修復(fù)或不經(jīng)修復(fù)仍可繼續(xù)使用。從經(jīng)濟角度來說,維修費用不能太高。
對發(fā)生概率極小的罕遇大震(“大震”的烈度比設(shè)防烈度約高一度左右)。要求當結(jié)構(gòu)在遭遇“大震”作用時,不應(yīng)倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。
這樣一個抗震設(shè)防目標是非常經(jīng)濟合理的。因為地震的發(fā)生太偶然,倘使我們一味地追求結(jié)構(gòu)的強度以保證中震甚至是大震作用下結(jié)構(gòu)不壞,這將會使極大量的材料在絕大部分時間里,甚至在整個壽命期內(nèi)都處于不能充分發(fā)揮作用的狀態(tài),這樣做是不明智的。
在上述設(shè)計原則指導(dǎo)下,就要求結(jié)構(gòu)處于這樣一種狀況:當小震來臨,應(yīng)確保所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在抵抗地震作用力時,具有足夠的強度,使其基本上處于彈性狀態(tài)。并通過驗算小震作用下的彈性位移共同來保證結(jié)構(gòu)不壞。處于這個階段的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不會發(fā)生明顯的非線性變形,也不必需要采取特殊的構(gòu)造措施。在中震作用下,結(jié)構(gòu)的某些關(guān)鍵部位超過彈性強度,進入屈服,發(fā)生較大變形,達到非線形階段,這時,我們就特別提出延性要求(延性指當?shù)卣鹌仁菇Y(jié)構(gòu)發(fā)生較大的非線性變形時,結(jié)構(gòu)仍能維持其初始強度的能力,是結(jié)構(gòu)超過彈性階段的變形能力,它是結(jié)構(gòu)抗震能力強弱的標志。它包括承受極大變形的能力和靠滯回特性吸收能量的能力,它是抗震設(shè)計當中一個非常重要的特性)。當中震來臨的時候,因為結(jié)構(gòu)具有非彈性特征,某些關(guān)鍵部位超過其彈
性強度,進入塑性狀態(tài)。由于它有一定的延性,它的非線性能夠承擔塑性變形,使它在變形中能夠耗費
和吸收地震能量。代價是可能導(dǎo)致較寬的裂縫,混凝土表皮起殼、脫落,可能有一定的殘余變形,但不至于導(dǎo)致安全失效,以達到中震可修的設(shè)防目標。處于這個階段的結(jié)構(gòu),對延性就會提出相應(yīng)的要求,而延性就要靠精心設(shè)計的細部構(gòu)造措施來保證。當大震來臨的時候,結(jié)構(gòu)的非線性變形非常大,也可能發(fā)生不可修復(fù)的破壞。處于這個階段的結(jié)構(gòu)就需要通過計算它的彈塑性變形來保證結(jié)構(gòu)不致倒塌。
所以,通常我們只需要按小震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)的基本組合,驗算構(gòu)件截面抗震承載力及結(jié)構(gòu)的彈性變形。而中震作用效應(yīng)則需要結(jié)構(gòu)靠一定的塑性變形能力(即延性)來抵抗。所以結(jié)構(gòu)延性對建筑抗震是極其重要的。
2地震力降低系數(shù)的大小決定了設(shè)計地震力取值的大小,從而決定了對延性要求的大小
由上所述,用于承載力設(shè)計的地震作用可以取到小震水平,當更大的地震來臨的時候,則靠結(jié)構(gòu)的延性去抵抗。所以,我們并不取用設(shè)防烈度地震作用力來進行結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計,而需要把設(shè)防烈度地震力降低一個系數(shù),稱為地震力降低系數(shù)。
地震力降低系數(shù)取得越大,設(shè)計地震作用就取得越小;地震力降低系數(shù)取得越小,設(shè)計地震作用就取得越大。在同一個設(shè)防烈度下,地震力降低系數(shù)取得越大,地震作用就越小,那么按此小的地震作用設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)的屈服水準就越低,意味著結(jié)構(gòu)在相應(yīng)強烈程度地震下形成的非彈性變形就越大,這就要求結(jié)構(gòu)具有較大的延性來保證它較大的非彈性變形的實現(xiàn),因而對延性提出的要求就更高。這一延性等級的結(jié)構(gòu)即為較低設(shè)計地震力取值2較高延性要求的“高延性等級”結(jié)構(gòu)。地震力降低系數(shù)取得
越小,地震作用就越大,那么按此大的地震作用設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)的屈服水準就越高,意味著結(jié)構(gòu)在相應(yīng)強烈程度地震下形成的非彈性變形就越小,這就只需要要求結(jié)構(gòu)具有較小的延性來保證它較小的非彈性變形的實現(xiàn),因而對延性提出的要求就越低。這一延性等級的結(jié)構(gòu)即為較高設(shè)計地震力取值2較低延性要求的“低延性等級”結(jié)構(gòu)。同理,在同一個設(shè)防烈度下,地震力降低系數(shù)取為中等,地震作用也為中等,因而對延性提出的要求也為中等。這一延性等級的結(jié)構(gòu)即為中等設(shè)計地震力取值2中等延性要求的“中等延性等級”結(jié)構(gòu)。這樣,地震力降低系數(shù)的大小實際上就決定了設(shè)計地震力取值的大小,從而決定了對延性要求的大小。
中國規(guī)范規(guī)定把設(shè)防烈度地震作用降低約3倍來進行承載力設(shè)計,即設(shè)防烈度地震作用反應(yīng)譜除以地震承載力降低系數(shù)3,而得到設(shè)計所用的反應(yīng)譜。并且中國規(guī)范按設(shè)防烈度從大到小對結(jié)構(gòu)延性提出了從高到低的要求,具體是用抗震等級來表示,共分為一級、二級、三級、四級四個等級。
初步印象是:中國的地震力降低系數(shù)的取值偏低。這似乎說明中國的地震力取值較高,因而并不需要對結(jié)構(gòu)提出高延性要求。其實不然,在對比了中國和西方國家的設(shè)防地震作用反應(yīng)譜曲線之后,我們發(fā)現(xiàn),在中長周期范圍內(nèi),西方要比中國高,也就是說,中國在較低的反應(yīng)譜水平下降低3倍,跟西方在較高的反應(yīng)譜水平下降低5倍,甚至更多之后的作用水平是相差不多的,這就說明,中國對抗震結(jié)構(gòu)應(yīng)提出相當于西方地震力降低系數(shù)等于5,甚至高一檔次的高延性要求。
3“能力設(shè)計法”已為各國普遍接受。通過能力設(shè)計法以選擇性質(zhì)不同的主要抗側(cè)力構(gòu)件,在地震作用影響產(chǎn)生大變形的情況下,能夠形成較好的耗能機制
為了使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在地震引起的動力反應(yīng)過程中表現(xiàn)出必要的延性,就必須通過能力設(shè)計法,使塑性變形更多地集中在比較容易保證良好延性性能或者具有一定延性能力的構(gòu)件上。能力設(shè)計法的具體思路有三步:
(1)第一步是選擇一個可接受的塑性變形機構(gòu)。所選機構(gòu)的位移延性應(yīng)該靠塑性鉸處最小非線性轉(zhuǎn)動來達到。一旦選定了合適的塑性變形機構(gòu),就可以精確地確定能量耗散部位。能力設(shè)計法在選擇塑性變形機構(gòu)的選擇上存在兩種不同的方案:
一種是“梁鉸機構(gòu)”。其具體措施是人為地較大幅度增加柱端的抗彎能力,使除底層柱底以外的各柱端在較強地震作用下,原則上不進入屈服后狀態(tài),即不出現(xiàn)塑性鉸。由于柱端原則上不進入屈服,曲率較小,因此對除底層柱底的其它各層柱端不必提出嚴格的軸壓比控制條件,即不必一定要把柱端的受力狀態(tài)控制在離大、小偏心受壓界限狀態(tài)尚有一定距離的延性較好的大偏心受壓狀態(tài)。這種機構(gòu)主要靠梁端出鉸來耗散地震能量。
另一種是“梁柱鉸機構(gòu)”。其具體措施是只在一定程度上人為增大柱的抗彎能力,因此,從總體上說,柱端雖然與梁端相比相對較強,但在較強和很強地震作用下,柱端仍有可能進入屈服,只不過梁端出現(xiàn)塑性鉸的機會較多、較早,塑性轉(zhuǎn)動較大;柱端塑性鉸則出現(xiàn)相對較遲,塑性轉(zhuǎn)動相對較小。只要對柱的軸壓比控制較嚴,使柱端不出現(xiàn)小偏心受壓和離大、小偏壓分界狀態(tài)過近的大偏心受壓情況,再通過加強對柱端塑性鉸區(qū)的約束,就可以使柱端具有所需的、不十分苛刻的塑性轉(zhuǎn)動能力(延性能力)且不致壓潰。這種機構(gòu)主要靠梁柱共同出鉸來耗散地震能量。
對比以上兩種方案,前者實際上是提高了柱的強度,加強了柱的彈性變形能力。在實際配筋當中,縱筋用量相對較多,箍筋用量相對較少。后者實際上是提高了柱的塑性變形能力,在實際配筋當中,縱筋用量相對較少,箍筋用量相對較多。
中國規(guī)范選擇了第二個方案,即“梁柱鉸機構(gòu)”。這即是我們通常所說的“強柱弱梁”。為了實現(xiàn)能力設(shè)計方法中的強柱弱梁機構(gòu),我們通常的做法是對柱截面的組合彎矩乘以增大系數(shù);也可以對由梁端實際配筋反算出梁端可抵抗彎矩,即實配彎矩乘以增大系數(shù)的方法來實現(xiàn),并用增大后的彎矩值進行柱端控制截面的承載力設(shè)計。
(2)第二步是要通過人為增大各類構(gòu)件的抗剪能力,使其不致在強烈地震作用下,在結(jié)構(gòu)延性未發(fā)揮出來之前出現(xiàn)非延性的剪切破壞。這即是我們通常所說的強剪弱彎。通常的做法是用剪力增大系數(shù)增大梁端、柱端、剪力墻端、剪力墻洞口連梁端以及梁柱節(jié)點處的組合剪力值,并用增大后的剪力設(shè)計值進行受剪控制截面控制條件,進行驗算和設(shè)計。具體措施也有兩類。
一類是直接對一跨梁兩端截面的順時針或反時針方向的組合彎矩值乘以增大系數(shù),再與梁上作用的豎向重力荷載代表值一起從平衡關(guān)系中求得梁端剪力。
另一類是沿順時針或反時針方向求得一跨梁兩端截面按實際配筋能夠抵抗的彎矩,對其乘以增大系數(shù),再與梁上作用的豎向重力荷載代表值一起從平衡關(guān)系中求得梁端剪力。
(3)第三步是通過相應(yīng)的構(gòu)造措施,保證可能出現(xiàn)塑性鉸的部位具有所需的塑性轉(zhuǎn)動能力和塑性耗能能力。通常通過箍筋加密,限制軸壓比等措施來給予保證。
上述三個步驟所采取的措施是相互關(guān)聯(lián)的。第二步措施是第一步措施實現(xiàn)的前提和保障;因為只有塑性鉸區(qū)不致先期發(fā)生剪切失效,才能夠有梁柱塑性鉸區(qū)的塑性轉(zhuǎn)動。第一步措施要求較嚴,則第三步則可相對較弱。反之,第一步的措施較松,則對第三步的要求就較嚴格。因為如果柱彎矩增強系數(shù)很大,大到能保證除底層以外的其它柱端都不出現(xiàn)塑性鉸,則并不需要對軸壓比和約束箍筋提出嚴格的限制,即并不需要使柱處于延性較好的大偏壓狀態(tài)和使柱具有很強的轉(zhuǎn)動能力。這即是形成梁鉸機構(gòu)。而如果控制柱的彎矩增強系數(shù),使梁端出鉸較柱端出鉸較早、較多、轉(zhuǎn)動較大,柱端出鉸則相對較遲、較少、轉(zhuǎn)動較小。這即是“梁柱鉸機構(gòu)”。此時,就需要對柱軸壓比提出一定的限制,使柱端的受力狀態(tài)處于大偏壓,同時,加強對塑性鉸區(qū)箍筋的約束,以提高塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力,這樣就提高了柱端的延性能力,使之在所需要的塑性轉(zhuǎn)動下不至于被壓壞。所以,柱的彎矩增大系數(shù)越大,對軸壓比的限制和箍筋的約束要求就越低;彎矩增大系數(shù)越小,對軸壓比的限制和箍筋的約束要求就越高。
4幾種基本抗震體系的性能
(1)框架結(jié)構(gòu)體系:按上述的能力設(shè)計思路,通過合理設(shè)計,可以把框架結(jié)構(gòu)做成延性框架。延性框架在大震作用下,通過先出現(xiàn)梁鉸、后出現(xiàn)柱鉸這樣一種耗能機構(gòu)耗散大量的地震能量,結(jié)構(gòu)能夠承受一定的側(cè)向變形。所以純框架結(jié)構(gòu)是一種抗震性能很好的結(jié)構(gòu)。但是我們同時也看到由于純框架的抗側(cè)剛度較小,造成的側(cè)移值比較大,因此建造高度不宜太高。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件比如填充墻在地震作用下,也可能出現(xiàn)裂縫和破壞?？蚣芎吞畛鋲χg的硬性聯(lián)結(jié)造成的剛度增大效應(yīng)也可能造成設(shè)計上未考慮到的增大的側(cè)向力。倘若是半高的填充墻,還會導(dǎo)致形成短柱,剛度增大,承受很大的剪力,造成柱子的剪切破壞。
(2)剪力墻結(jié)構(gòu)體系:剪力墻結(jié)構(gòu)的承載力及剛度都很大,側(cè)移變形小,因此它的使用范圍可以比純框架結(jié)構(gòu)更高。適用于框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的非線形抗震性能的原理總體上也可以用于剪力墻,也可以把剪力墻設(shè)計成為延性剪力墻,也可以以穩(wěn)定的方式來耗散地震能量。但是,剪力墻中不論是墻肢還是連梁,它的截面的特點是短而高,這類構(gòu)件對剪切變形相當敏感,容易出現(xiàn)裂縫,容易出現(xiàn)脆性的剪切破壞。因此需進行精心合理的設(shè)計,才能夠使剪力墻具有良好的抗震性能和良好的延性能力。剪力墻的破壞形態(tài)與其剪跨比有很大關(guān)系,對剪跨比很小的矮墻,以剪切破壞形態(tài)為主,塑性變形能力很差,所以在抗震結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免采用矮墻。對于懸臂墻的能量耗散,主要是通過墻底出鉸來進行的。而對于聯(lián)肢墻,經(jīng)過合理地設(shè)計開洞位置,使它的能量耗散機理與具有強柱弱梁的梁鉸機構(gòu)相似,形成強墻弱梁,即連梁梁端出鉸,墻底出鉸,而墻體的其它地方,均不出現(xiàn)塑性鉸。否則,倘若連梁強于墻肢,則會出現(xiàn)與柱鉸機構(gòu)一樣的層變形機構(gòu)。對于較長的懸臂墻,通常通過人為開洞使之變成聯(lián)肢墻,因為懸臂墻作為靜定結(jié)構(gòu),一旦有一個截面破壞失效,就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效和倒塌,而聯(lián)肢墻則可設(shè)計成強墻弱梁,出鉸數(shù)目較多,耗能較大。同框架設(shè)計的強剪弱彎一樣,連梁及墻肢也需要通過“強剪弱彎”來提高其抗剪承載能力,推遲剪切破壞,從而改善其延性。但是受其自身截面特點的影響,構(gòu)件仍不能保證不發(fā)生剪切破壞,特別是連梁,一般情況下的普通配筋連梁很難實現(xiàn)高延性,設(shè)計時,必須專門采取措施改變其性能。
(3)框架2剪力墻結(jié)構(gòu)體系:是把框架和剪力墻結(jié)合在一起共同抵抗豎向和水平荷載的一種體系,它利用剪力墻的高抗側(cè)力剛度和承載力,彌補框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度差,變形較大的弱點。由于剪力墻與框架協(xié)同工作,改善了純框架和純剪力墻的變形性能,總變形減小,層間變形減小,而且上下趨于均勻,框架上下各層柱的受力也比較均勻。另外,在地震作用下,剪力墻承擔了大部分剪力,框架只承擔很小的一部分剪力,通常都是剪力墻先屈服,剪力墻屈服后將產(chǎn)生內(nèi)力重分配,框架分配的剪力將會增大,如果地震作用繼續(xù)增大,框架結(jié)構(gòu)也會屈服,使之形成曲線分布吻合最好。
從辦公樓非線性地震反應(yīng)時程分析以及三種側(cè)向力分布模式下的靜力彈塑性分析的最后塑性鉸分布圖可以看出,辦公樓滿足強柱弱梁的抗震要求。時程分析(EL2CENTRO地震波輸入下)以及三種側(cè)向力分布模式下的靜力彈塑性分析所得出的最大層間位移角分別為:1/70,1/143,1/117,1/118,均小于規(guī)范給出的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)彈塑性位移角限值[θp]=1/50,因此,該辦公樓滿足罕遇地震作用下的變形要求。
5結(jié)論
(1)與常規(guī)結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析方法相比,考慮土2結(jié)構(gòu)相互作用的結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析方法有其特殊性,結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析中的側(cè)向力分布模式、目標位移的確定方法需重新確定。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計
前言
自2001年起,蘇州市從預(yù)制多孔板體系轉(zhuǎn)化為商品混凝土現(xiàn)澆板體系。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板在結(jié)構(gòu)安全和使用功能方面比預(yù)制板優(yōu)越得多,但是樓板裂縫不斷增加。大多數(shù)消費者對樓板裂縫缺乏必要常識,統(tǒng)視裂縫為有害,擔心樓板裂縫會引起建筑物倒塌,反應(yīng)極為敏感,近年來成為投訴熱點,開發(fā)商和承包商為此的花費亦逐年增長。
1樓板裂縫種類
1.1溫差裂縫
由于溫度變化,混凝土熱脹冷縮而形成的裂縫,此類裂縫一般集中在東西單元的房間、屋面層和上部樓層的樓板。
1.2結(jié)構(gòu)裂縫
雖然現(xiàn)澆樓板承載力均能滿足設(shè)計要求,但由于預(yù)制多孔板改為現(xiàn)澆板后,墻體剛度相對增大,樓板剛度相對減弱。因此在一些薄弱部位和截面突變處。往往容易產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)性裂縫。例如:墻角應(yīng)力集中處的45°斜裂縫,板端負彎矩較大處的板面裂縫等。
1.3構(gòu)造裂縫
PVC管處混凝土厚度減薄,容易出現(xiàn)裂縫。
1.4收縮裂縫
混凝土在塑性收縮、硬化收縮、碳化收縮、失水收縮過程中易形成各種收縮裂縫。
2樓板裂縫形式
2.145°斜裂縫
該裂縫常出現(xiàn)在墻角,特別是房屋東西兩端房間,呈45°狀。
2.2縱橫向裂縫
該裂縫一般出現(xiàn)在跨中、負彎距鋼筋端部、PVC電線暗管敷埋處。
2.3長裂縫
一部分房間預(yù)埋PVC電線管的板面上出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度達0．2mm～0．3mm左右。這種裂縫僅在樓板表面出現(xiàn),板底無裂縫。
2.4不規(guī)則裂縫
裂縫出現(xiàn)部位形狀無規(guī)則,或散狀或龜裂狀。一般發(fā)生在房屋東西兩單元、閣樓頂層部位。
3從設(shè)計方面分析裂縫及控制方法
造成現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板開裂有設(shè)計原因、施工原因、材料原因,本文僅從設(shè)計方面進行探討。隨著蘇州市經(jīng)濟的快速發(fā)展、建設(shè)任務(wù)增加迅猛,勘察設(shè)計隊伍亦在迅速擴大,蘇州市住宅工程相當一部分是由乙級和丙級設(shè)計單位承擔。住宅設(shè)計單位低資質(zhì),或由于設(shè)計市場管理的不到位,造成低資格設(shè)計人員掛靠設(shè)計,而掛靠單位收取一定比例管理費后,就盲目蓋章、簽字,根本不對圖紙的結(jié)構(gòu)安全、合理性、完整性等認真審核。結(jié)果是一部分住宅工程勘察設(shè)計質(zhì)量低下,問題較多。另一個原因是,一些住宅開發(fā)商任意壓價,片面降低勘察設(shè)計費,以收費最低為主要條件選擇勘察設(shè)計單位,同時又不講合理設(shè)計時間,限期開工,逼迫提前出圖,造成施工圖設(shè)計深度不夠,問題必然較多。
3.1建筑設(shè)計方面原因
3.1.1斜屋面、露臺、外墻節(jié)能保溫措施不夠
蘇州市一年之內(nèi)氣溫變化較大,夏季最高溫度可達40℃以上,冬季溫度最低可達-4℃～-7℃,由于夏天室外墻體溫度高于室內(nèi)溫度,結(jié)構(gòu)外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹,如果未采取保溫措施,在縱橫兩外墻面的變形對樓板產(chǎn)生牽拉作用下,東西單元的臥室樓板被外墻向外拉伸就容易引起裂縫。同樣,屋面如果未設(shè)保溫層,頂層樓板會因熱脹冷縮而引起開裂。
目前與溫度有關(guān)的裂縫計算公式有:
連續(xù)式約束條件下樓板、長板、剪力墻、大底板等最大約束應(yīng)力計算公式:
σ＊xmax＝－EaT1－1chβL2H（t，τ）（1）
或按時間增量的計算公式:
σ＊xmax＝∑ni＝1Δσi＝-a1－u∑ni＝11－1chβiL2ΔTiεi（t）H（t，τ）（2）
當應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時,可求出裂縫間距:
Lmax＝2EHCxarcchaTaT－εp（3）
L＝1．5EHCxarcchaTaT－εp（4）
Lmin＝12Lmax（5）
式中,T-包含水化熱、氣溫差及收縮當量溫差。同號疊加,異號取差,由此可見,夏天炎熱季節(jié)澆筑混凝土到秋冬冷縮都是疊加的,拉應(yīng)力較大;
H（t,τ）-松弛系數(shù)。在保溫保濕養(yǎng)護條件下(緩慢降溫即緩慢收縮),松弛系數(shù)取0．3或0．5,當寒潮襲擊或激烈干燥時,松弛系數(shù)取0．8,應(yīng)力接近彈性應(yīng)力,容易開裂;
T＝T1+T2+T3（T1為水化熱溫差、T2為氣溫差、T3為收縮當量差,取代數(shù)和）;
εp-混凝土的極限拉伸。級配不良,養(yǎng)護不佳,取0．5×10-4～0．8×10-4;正常級配,一般養(yǎng)護,取1．0×10-4～1．5×10-4;級配良好,養(yǎng)護優(yōu)良,取2×10-4;配筋合理(細一些,密一些),可提高極限拉伸20%～40%。構(gòu)造配筋宜為0．3%～0．5%;
H-均拉層厚度(強約束區(qū));
E-混凝土彈性模量;
Cx-水平約束系數(shù);
ch、arcch-雙曲余弦及雙曲余弦反函數(shù);
a-線膨脹系數(shù),一般情況εp≤｜aT｜,當εp≥｜aT｜時取εp＝｜aT｜,［L］∞。
裂縫開展寬度:
δf＝2ψEHCxaTthβL2（6）
δfmax＝2ψEHCxaTthβLmax2（7）
δf＝2ψEHCxaTthβLmin2（8）
β＝CxEH（9）
式中,ψ-裂縫寬度經(jīng)驗系數(shù);
Cx-約束系數(shù)。
3.1.2住宅長度超長
住宅平面超長,由于溫差和材料變形,會造成墻體和樓板橫向開裂。僅就長度而言,結(jié)構(gòu)長度與應(yīng)力呈非線性關(guān)系,如結(jié)構(gòu)長度小于規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小。
3.1.3平面形狀
當住宅臥室沿長度、寬度方向尺寸變化,由于樓板剛度不一致,會產(chǎn)生不相同變形,引起薄弱部位開裂。
3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計方面原因
3.2.1近代國際上結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則是,整個建筑結(jié)構(gòu)的功能必須滿足兩種狀態(tài)的要求:①承載力極限狀態(tài),以保證結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞,不失去平衡,不產(chǎn)生破壞時過大變形,不失去穩(wěn)定。②正常使用極限狀態(tài),以確保結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生超過正常使用狀態(tài)的變形、裂縫及耐久性、振動及其它影響使用的極限狀態(tài)。目前人們對第一極限狀態(tài)已給于足夠重視并嚴格執(zhí)行,而對第二種極限狀態(tài)卻經(jīng)常被忽視。
3.2.2從鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板各種受力體系分析,無論是按單向板設(shè)計還是按雙向板設(shè)計,是單跨還是多跨連續(xù)板設(shè)計;無論是板端支承在磚墻上還是支承在過梁或剪力墻內(nèi),受力狀態(tài)考慮都是局限于樓板平面的應(yīng)力變化(按彎矩配置抵抗正、負彎矩的受力鋼筋)、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點產(chǎn)生彎矩,也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應(yīng)力。在樓板受力體系分析時,對于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形,根本沒有考慮。
3.2.3目前不少設(shè)計人員只按單向板計算方法來設(shè)計配置樓板鋼筋,支座處僅設(shè)置分離式負彎矩鋼筋。由于計算受力與實際受力情況不符,單向高強鋼筋或粗鋼筋使混凝土樓面抗拉能力不均,局部較弱處易產(chǎn)生裂縫。部分設(shè)計人員對構(gòu)造配筋,放射筋設(shè)置不重視或不合理,薄弱環(huán)節(jié)無加強筋。
3.2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計對板內(nèi)布線引起裂縫的構(gòu)造考慮不夠。住宅電器、電信快速發(fā)展的今日,現(xiàn)澆樓板內(nèi)暗敷PVC電線管越來越多,甚至有些部位三根交錯疊放,兩根管交錯疊放更為普遍。PVC管錯疊處板的抗彎高度大大降低,從而減弱了板的抗彎性能。
3.2.5對開口樓板,特別是開洞口比較大的雙向板,設(shè)計時往往只考慮樓板在豎向荷載作用下的洞口四周加強配筋。由于縱向的受力鋼筋被切斷,而忽視了板與墻體或板與梁的變形協(xié)調(diào)問題。這時如墻或梁的剛度較大,板的孔邊凹角處未必出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,開洞板易發(fā)生翹曲。
3.3建筑設(shè)計控制措施
3.3.1屋面與外墻采取保溫措施按照國外建筑設(shè)計常規(guī)的做法,屋面設(shè)保溫隔熱層,使屋面的傳熱系數(shù)≤1．0W／m2·K；外墻外表面或內(nèi)表面相應(yīng)設(shè)置保溫隔熱層,同時外墻面宜采用淺色裝飾材料,增強熱反射,減少對日照熱量吸收。根據(jù)蘇州的具體情況,屋面和外墻的保溫設(shè)計應(yīng)通過熱工計算,在不同季節(jié)均應(yīng)能達到《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》和《江蘇省民用建筑熱環(huán)境與節(jié)能設(shè)計標準》要求,徹底解決溫度應(yīng)力對屋面和墻體的破壞。
3.3.2適當控制建筑物長度根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）和《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003-2001),為避免結(jié)構(gòu)由于溫度收縮應(yīng)力引起的開裂,宜采取設(shè)置伸縮縫,伸縮縫間距為30m～50m。多層住宅建筑控制長度建議不大于50m,高層應(yīng)控制在45m以內(nèi)。如果超過此長度,應(yīng)設(shè)置伸縮縫。超長量不大時,可采用設(shè)置后澆帶的方法,以減少混凝土樓板收縮開裂。
3.3.3住宅平面形狀控制住宅平面宜規(guī)則,避免平面形狀突變。當樓板平面形狀不規(guī)則時,宜設(shè)置梁使之形成較規(guī)則平面。當平面有凹口時,凹口周邊樓板的配筋宜適當加強。
3.4結(jié)構(gòu)設(shè)計控制措施
3.4.1工程裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土的變形。如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等,此類因變形引起的裂縫幾乎占到全部裂縫的80%以上。在變形作用下,結(jié)構(gòu)抗力取決于混凝土的抗拉性能,當抗拉應(yīng)力超過設(shè)計強度時,應(yīng)驗算裂縫間距,再根據(jù)裂縫間距驗算裂縫寬度。
3.4.2現(xiàn)澆板板厚宜控制在跨度的1／30,最小板厚不宜小于110mm（廚房、浴廁、陽臺板最小厚度不小于90mm）。有交叉管線時板厚不宜小于120mm。
3.4.3樓板宜采用熱軋帶肋鋼筋以增加其握裹力,不宜采用光圓鋼筋。分布鋼筋與構(gòu)造鋼筋宜采用變形鋼筋來增加與現(xiàn)澆混凝土的握裹力,對控制樓板裂縫的效果較好。
3.4.4設(shè)計時注意構(gòu)造鋼筋的布置十分重要,它對構(gòu)造抗裂影響很大。對連續(xù)板不宜采用分離式配筋,應(yīng)采用上、下兩層連續(xù)式配筋;洞口處配加強筋;對混凝土梁的腰部增配構(gòu)造筋,其直徑為8mm～14mm,間距約200mm。
3.4.5屋面層陽角處、東西單元房間和跨度≥3．9m時,應(yīng)設(shè)置雙層雙向鋼筋,陽角處鋼筋間距不宜大于100mm,跨度≥3．9m的樓板鋼筋間距不宜大于150mm?？缍龋?．9m的現(xiàn)澆樓板上面負彎矩鋼筋應(yīng)一隔一拉通。外墻轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置放射鋼筋,配筋范圍應(yīng)大于板跨的1／3,且長度不小于2．0m,每一轉(zhuǎn)角處放射鋼筋數(shù)量不少于7根,鋼筋間距不宜大于100mm。
3.4.6現(xiàn)澆樓板的混凝土強度等級不宜大于C30,特殊情況須采用高強度等級混凝土或高強度等級水泥時,要考慮采用低水化熱的水泥和加強澆水養(yǎng)護,便于混凝土凝固時的水化熱釋放。
3.4.7在預(yù)埋PVC電線管時,必須有一定的措施,PVC管要有支架固定,嚴禁兩根管線交叉疊放,確須交叉時應(yīng)采用專門設(shè)計的塑料接線盒,以防止塑料管在管線交叉對混凝土厚度削弱過多。在預(yù)埋電線管上部應(yīng)配置鋼筋網(wǎng)片,（4＠100mm寬度600mm）。若用鐵管作為預(yù)埋管時,宜采用內(nèi)壁涂塑黑鐵管,一方面既能保證黑鐵管(不鍍鋅鋼管)與混凝土的粘結(jié)力,同時也有利于穿線和不影響混凝土的計算高度。
3.4.8后澆帶處理
（1）后澆帶應(yīng)設(shè)置在對結(jié)構(gòu)受力影響較小部位,一般應(yīng)從梁、板的1／3跨部位通過或從縱橫相交部位或門洞口的連梁處通過。后澆帶間距不宜超過30m。
（2）后澆帶寬度為700mm～1000mm,板和墻鋼筋搭接長度應(yīng)不低于45d,且同一截面受力筋搭接不超過50%。梁、板主筋不宜斷開,使其保持一定聯(lián)系性。
（3）后澆帶澆筑時間不宜過早,以能將混凝土總降溫及收縮變形完成一半以上時間為佳。從目前混凝土的收縮量來看,估計3～6月方能取得明顯效果,最短不少于45天。在蘇州這樣軟土地區(qū),后澆帶澆筑時間應(yīng)在主體封頂以后,方可有效地釋放沉降的應(yīng)力。
（4）后澆帶中垃圾應(yīng)清理干凈,接縫應(yīng)密實,新老混凝土界面用1:1水泥砂漿接漿。后澆帶混凝土強度等級比原混凝土強度等級提高一級,且采用微膨脹混凝土,以防止新老混凝土界面產(chǎn)生裂縫。
（5）后澆帶混凝土接縫宜設(shè)置企口縫,混凝土澆筑溫度盡量與原老混凝土澆筑時溫度一致。
一般施工做法的弊病
梁柱節(jié)點施工的復(fù)雜性主要表現(xiàn)為：節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，鋼筋分布密集，操作人員高空作業(yè)，施工難度大，特別是中間柱子鋼筋縱橫交錯，箍筋綁扎不便，采用整體沉梁時節(jié)點區(qū)下部箍筋無法綁扎，致使梁節(jié)點部位不放或少放柱箍筋，留下嚴重隱患。部分施工人員意識到鋼筋骨架整體人模后柱節(jié)點內(nèi)箍筋綁扎困難，便采用兩個開口箍筋拼合，然而在整個節(jié)點區(qū)均采用開口箍筋顯然不符合規(guī)范規(guī)定。規(guī)范對箍筋封閉和箍筋末端彎鉤的構(gòu)造要求，是保證箍筋對混凝土核心起有效約束作用的必要條件。采用分層套箍法操作難度仍相當大，且須將節(jié)點部分側(cè)模板拆除方能保證節(jié)點箍筋間距及綁扎牢固。若采用原位綁扎鋼筋(即先安裝梁底模，再直接在梁底模上綁扎梁筋、安裝側(cè)模板)，其缺陷是：(1)只安裝梁底模，不安裝側(cè)模板，板的模板無法安裝，造成整個模板支撐系統(tǒng)不穩(wěn)定，易發(fā)生模板倒塌事故；(2)在框架結(jié)構(gòu)施工中，所有的鋼筋均須在施工樓層堆放和二次運輸，在這種開放的模板體系上推放和搬運鋼筋極其不安全；(3)支模和綁鋼筋多次交叉作業(yè)，不利于施工組織管理，窩工現(xiàn)象較嚴重，工效較低。
2.2改進的對策
近幾年的做法是將梁板模板(含側(cè)模板)全部安裝完畢后才安裝梁板鋼筋并整體沉梁。該施工程序的優(yōu)點是鋼筋堆放、運輸及綁扎較安全，交叉作業(yè)少，支模和綁鋼筋不沖突，工效較高。但若不采取特別措施，會出現(xiàn)節(jié)點箍筋少放或者箍筋間距無法保證的問題。對此，可采用如下措施解決：(1)下料時每個節(jié)點增加若干根縱向短筋(可用細鋼筋)；(2)柱節(jié)點區(qū)箍筋現(xiàn)場焊接在縱向短筋上形成整體骨架，再將整體骨架套入柱縱筋并擱置在樓板模板面上，穿梁鋼筋并綁扎，為防止附加縱向短筋位置與柱縱筋沖突而造成套箍困難，附加縱向短筋應(yīng)偏離箍筋角部約50mm，采用該法可保證柱節(jié)點箍筋的間距與數(shù)量，實施效果較好．需要說明的是，當結(jié)構(gòu)較復(fù)雜時，采用該方法可能也會有困難，施工時要視具體情況而定。
3框架柱縱筋的搭接
按照規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定允許搭接的矩形，異形柱縱筋應(yīng)優(yōu)先采用機械連接或?qū)雍?，但有些施工單位為降低成本或貪圖方便，更愿意采用搭接。這種做法往往會造成柱在縱筋搭接部位的截面過小，因該部位箍筋尺寸并未變化，使柱縱筋難以緊靠箍筋(相差柱主筋1d的距離，其直徑通常在?覬18以上)。這一問題在柱截面較大時還不太突出。隨柱截面的減小就顯得較為突出。特別是異型柱通常柱寬僅2O0mm．如端部配2?覬25縱筋．減去鋼筋保護層5Omm。則此時兩根縱筋的凈距僅100mm。若采用搭接，則搭接處兩根縱筋的凈距如按搭接1根考慮也僅75mm，若兩根同時搭接則只剩下50mm。顯然對柱有效截面削弱太大，使鋼筋搭接末端延伸部位成為柱的薄弱點。
在按規(guī)范柱縱筋容許搭接時(三、四級框架d<22)，施工人員應(yīng)在下部柱筋搭接部位末端延伸15Omm，并向外彎折1d，使上部柱縱筋通過此彎折段與下部柱縱筋軸線對齊，并宜在彎折段增加構(gòu)造焊，可較好地解決這一問題。同時增加的工作量又不算大。
4混凝土保護層厚度問題
保護層厚度的規(guī)定是為滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。保護層厚度太小，無法滿足上述要求，太大則構(gòu)件表面易開裂，因此，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204-1992)第3.5.8條《建筑工程質(zhì)量檢驗評定標準》(GBJ301-1988)第5.2.10條、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)第5.5.2條均規(guī)定受力鋼筋保護層厚度梁拄允許偏差為±5mm。
在框架結(jié)構(gòu)施工中，由于樓面標高是一致的，雙向框架梁同時穿越柱節(jié)點時，必然造成一側(cè)框架梁面筋保護層厚度偏火(往往會超過40ram)。井字架梁節(jié)點也有同樣問題，這些問題無法避免，但需注意：一是梁箍筋的下料問題，由于一向框架梁面筋需從另一向框架梁面筋底下穿過，若該向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料，面筋無法直接綁扎到箍筋上，對粱骨架受力不利，因此梁端箍筋下料時高度可減小20～30mm(儀一向框架梁端需要),二是施工時以哪一向為主，因保護層厚度增大，截面有效高度變小，正截面受彎承載能力減小(約5％)，設(shè)計時是否考慮了這種影響，另一方面構(gòu)件表面容易開裂?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)第9.2.4條規(guī)定：當梁、柱中縱向受力鋼筋的保護層厚度大干40mm時，應(yīng)對保護層采取有效的防裂構(gòu)造措施。對此須在設(shè)汁時就明確以哪一向為主，并對保護層厚度偏大的一向梁端加鋪一層鋼絲網(wǎng)以防表面開裂。
5混凝土施工質(zhì)量控制
5.1柱的“爛根”和“夾渣”
現(xiàn)澆框架容易出現(xiàn)“夾渣爛根”現(xiàn)象，使根部混凝土漏漿，嚴重時出現(xiàn)“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在樓地板上，預(yù)先沒有在樓板上做找平層或加標準框澆出底面，更沒有留清掃口。當層段>5m中段未留澆筑口，進料從頂部直接下。自由落差>3m，在柱內(nèi)鋼筋阻攔下料使粗細料分離，另因底部板麗不平且未堵縫。導(dǎo)致水泥漿流失掉，也存在底面垃圾未清除凈、振動棒長度不到位等因素，造成根部夾渣，爛根問題。保證質(zhì)量的措施應(yīng)在框架柱接頭外進行，即上次燒筑后加相同規(guī)格的方框，并澆平框面，繼續(xù)上澆前支橫模從板面開始，澆筑時在頂灑一層l：0.4的水泥砂漿。并鋪l：2水泥25～30mm厚，在其上澆混凝土，可保證框架柱自然密實，不會出現(xiàn)夾渣或爛根的質(zhì)量問題。
5.2控制好混凝土質(zhì)量
對配合比的控制不容忽視，再準確的配合比，現(xiàn)場不控制粗細骨料的含雜質(zhì)量和稱量，仍然會生產(chǎn)出不合格品。有的工地不做配合比設(shè)計，而套用別人的比例。對已澆成品不保護，養(yǎng)護不及時，尤其是夏天氣溫高的地區(qū)更需要保養(yǎng)，這是提高強度的重要環(huán)節(jié)。對混凝土框架柱的澆筑施工，必須遵守現(xiàn)行的施工規(guī)范，注意克服配料計量、拌和時間短，加水不控制，運距長搖晃離析現(xiàn)象，更要注意不允許二次加水重拌及振搗不密實、過振、漏漿、跑模、不清除殘留木屑等現(xiàn)象。操作素質(zhì)低下所產(chǎn)生的后果將削目支撐件的豎向荷載，影響結(jié)構(gòu)連接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作標準，步步檢驗認證，按規(guī)范施工，框架工程質(zhì)量就會得到保證。
6結(jié)語
現(xiàn)澆施工的框架具有整體性好、圍護墻體輕、抗震性好、施工速度快、布局靈活多樣的優(yōu)點，在工程實踐中成為主要的結(jié)構(gòu)形式，工程技術(shù)人員在施工中應(yīng)嚴格按照圖紙和規(guī)范施工，確保工程質(zhì)量和安全。
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震
一.抗震設(shè)計思路發(fā)展歷程
隨著建筑結(jié)構(gòu)抗震相關(guān)理論研究的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思路也經(jīng)歷了一系列的變化。
最初，在未考慮結(jié)構(gòu)彈性動力特征，也無詳細的地震作用記錄統(tǒng)計資料的條件下，經(jīng)驗性的取一個地震水平作用（0.1倍自重）用于結(jié)構(gòu)設(shè)計。到了60年代，隨著地面運動記錄的不斷豐富，人們通過單自由度體系的彈性反應(yīng)譜，第一次從宏觀上看到地震對彈性結(jié)構(gòu)引起的反應(yīng)隨結(jié)構(gòu)周期和阻尼比變化的總體趨勢，揭示了結(jié)構(gòu)在地震地面運動的隨機激勵下的強迫振動動力特征。但同時也發(fā)現(xiàn)一個無法解釋的矛盾，當時規(guī)范所取的設(shè)計用地面運動加速度明顯小于按彈性反應(yīng)譜得出的作用于結(jié)構(gòu)上的地面運動加速度，這些結(jié)構(gòu)大多數(shù)卻并未出現(xiàn)嚴重損壞和倒塌。后來隨著對結(jié)構(gòu)非線性性能的不斷研究，人們發(fā)現(xiàn)設(shè)計結(jié)構(gòu)時取的地震作用只是賦予結(jié)構(gòu)一個基本屈服承載力，當發(fā)生更大地震時，結(jié)構(gòu)將在一系列控制部位進入屈服后非彈性變形狀態(tài)，并靠其屈服后的非彈性變形能力來經(jīng)受地震作用。由此，也逐漸形成了使結(jié)構(gòu)在一定水平的地震作用下進入屈服，并達到足夠的屈服后非彈性變形狀態(tài)來耗散能量的現(xiàn)代抗震設(shè)計理論。
由以上可以看出，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思路經(jīng)歷了從彈性到非線性，從基于經(jīng)驗到基于非線性理論，從單純保證結(jié)構(gòu)承載能力的“抗”到允許結(jié)構(gòu)屈服，并賦予結(jié)構(gòu)一定的非彈性變形性能力的“耗”的一系列轉(zhuǎn)變。
二.現(xiàn)代抗震設(shè)計思路及關(guān)系
在當前抗震理論下形成的現(xiàn)代抗震設(shè)計思路，其主要內(nèi)容是：
1.合理選擇確定結(jié)構(gòu)屈服水準的地震作用。一般先以一具有統(tǒng)計意義的地面峰值加速度作為該地區(qū)地震強弱標志值（即中震的），再以不同的R（地震力降低系數(shù)）得到不同的設(shè)計用地面運動加速度（即小震的）來進行結(jié)構(gòu)的強度設(shè)計，從而確定了結(jié)構(gòu)的屈服水準。
2.制定有效的抗震措施使結(jié)構(gòu)確實具備設(shè)計時采用的R所對應(yīng)的延性能力。其中主要包括內(nèi)力調(diào)整措施（強柱弱梁、強剪弱彎）和抗震構(gòu)造措施。
現(xiàn)代抗震設(shè)計理念是基于對結(jié)構(gòu)非彈性性能的研究上建立起來的，其核心是關(guān)系，關(guān)系主要指在不同滯回規(guī)律和地面運動特征下，結(jié)構(gòu)的屈服水準與自振周期以及最大非彈性動力反應(yīng)間的關(guān)系。其中R為彈塑性反應(yīng)地震力降低系數(shù)，簡稱地震力降低系數(shù)；而為最大非彈性反應(yīng)位移與屈服位移之比，稱為位移延性系數(shù)；T則為按彈性剛度求得的結(jié)構(gòu)自振周期。
60年代開始，研究者在滯回曲線為理想彈塑性及彈性剛度始終不變的前提下，通過對不同周期，不同屈服水準的非彈性單自由度體系做動力分析，得到了有關(guān)彈塑性反應(yīng)下最大位移的規(guī)律：對T大于1.0秒的體系適用“等位移法則”即非彈性反應(yīng)下的最大位移總等于同一地面運動輸入下的彈性反應(yīng)最大位移。對于T在0.12－0.5秒之間的結(jié)構(gòu)，適用“等能量法則”即非彈性反應(yīng)下的彈塑性變形能等于同一地震地面運動輸入下的彈性變形能。當“等能量原則”適用時，隨著R的增大，位移延性需求的增長速度比“等位移原則”下按與R相同的比例增長更快。由以上規(guī)律我們可以看出，如果以結(jié)構(gòu)彈性反應(yīng)為準，把結(jié)構(gòu)用來做承載能力設(shè)計的地震作用取的越低，即R越大，則結(jié)構(gòu)在與彈性反應(yīng)時相同的地震作用下達到的非彈性位移就越大，位移延性需求就越高。這意味著結(jié)構(gòu)必須具有更高的塑性變形能力。規(guī)律初步揭示出不同彈性周期的結(jié)構(gòu)，當其彈塑性屈服水準取值大小不同時，在同一地面運動輸入下屈服水準與所達到的最大非彈性位移之間的關(guān)系。也揭示出了延性能力和塑性耗能能力是屈服水準不高的結(jié)構(gòu)在較大地震引起的非彈性動力反應(yīng)中不致發(fā)生嚴重損壞和倒塌的主要原因。讓人們認識到延性在抗震設(shè)計中的重要性。
之所以存在上訴的規(guī)律，我們應(yīng)該注意到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一些相關(guān)特性。首先，通過人為措施可以使結(jié)構(gòu)具有一定的延性，即結(jié)構(gòu)在外部作用下，可以發(fā)生足夠的非線性變形，而又維持承載力的屬性。這樣就可以保證結(jié)構(gòu)在進入較大非線性變形時，不會出現(xiàn)因強度急劇下降而導(dǎo)致的嚴重破壞和倒塌，從而使結(jié)構(gòu)在非線性變形狀態(tài)下耗能成為可能。其次，作為非線彈性材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在一定的外力作用下，結(jié)構(gòu)將從彈性進入非彈性狀態(tài)。在非彈性變形過程中，外力做功全部變?yōu)闊崮?，并傳入空氣中耗散掉。我們可以進一步以單質(zhì)點體系的無阻尼振動來分析，在彈性范圍振動時，慣性力與彈性恢復(fù)力總處于動態(tài)平衡狀態(tài)，體系能量在動能、勢能間不停轉(zhuǎn)換，但總量保持不變。如果某次振動過大，體系進入屈服后狀態(tài)，則體系在平衡位置的動能將在最大位移處轉(zhuǎn)化為彈性勢能和塑性變形能兩部分，其中，塑性變性能將耗散掉，從而減小了體系總的能量。由此我們可以想到，在地震往復(fù)作用下，結(jié)構(gòu)在振動過程中，如果進入屈服后狀態(tài)，將通過塑性變性能耗散掉部分地震輸給結(jié)構(gòu)的累積能量，從而減小地震反應(yīng)。同時，實際結(jié)構(gòu)存在的阻尼也會進一步耗散能量，減小地震反應(yīng)。此外，結(jié)構(gòu)進入非彈性狀態(tài)后，其側(cè)向剛度將明顯小于彈性剛度，這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)瞬時剛度的下降，自振周期加長，從而減小地震作用。
隨著對規(guī)律認識的深入，這一規(guī)律已被各國規(guī)范所接受。在抗震設(shè)計時，對在同一烈度區(qū)的同一類結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)情況取用不同的R，也就是不同的用于強度設(shè)計的地震作用。當R取值較大，即用于設(shè)計的地震作用較小時，對結(jié)構(gòu)的延性要求就越嚴；反之，當R取值較小，即用于設(shè)計的地震作用較大時，對結(jié)構(gòu)的延性要求就可放松。
目前，國際上逐步形成了一套“多層次，多水準性態(tài)控制目標”的抗震理念。這一理念主要含義為：工程師應(yīng)該選擇合適的形態(tài)水準和地震荷載進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。建筑物的性態(tài)是由結(jié)構(gòu)的性態(tài)，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和體系的性態(tài)以及建筑物內(nèi)容物性態(tài)的組合。目前性態(tài)水準一般分為：損傷出現(xiàn)（damageonset）、正常運作（operational）、能繼續(xù)居?。╟ountinuedoccupancy）、可修復(fù)的（repairable）、生命安全（lifesafe）、倒塌（collapse）。性態(tài)目標指建筑物在一定程度的地震作用下對所期望的性態(tài)水準的表述。對建筑抗震設(shè)計應(yīng)采用多重性態(tài)目標，比如美國的“面向2000基于性態(tài)工程的框架方案”曾對一般結(jié)構(gòu)、必要結(jié)構(gòu)、對安全起控制作用的結(jié)構(gòu)分別建議了相應(yīng)的性態(tài)目標――基本目標（常遇地震下完全正常運作，少遇地震下正常運作，罕遇地震下保證生命安全，極罕遇地震下接近倒塌）、必要目標（少于地震下完全正常運作，罕遇地震下正常運作，極罕遇地震下保證生命安全）、對安全其控制作用的目標（罕遇地震下完全正常運作，極罕遇地震下正常運作）。對重要性不同的建筑，如協(xié)助進行災(zāi)害恢復(fù)行動的醫(yī)院等建筑，應(yīng)該按較高的性態(tài)目標設(shè)計，此外，也可以針對甲方對建筑提出的不同抗震要求，選擇不同的性態(tài)目標。
三.保證結(jié)構(gòu)延性能力的抗震措施
合理選擇了結(jié)構(gòu)的屈服水準和延性要求后，就需要通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)確實具有所需的延性能力，從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實現(xiàn)抗震設(shè)防目標。系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個方面內(nèi)容：
1.“強柱弱梁”：人為增大柱相對于梁的抗彎能力，使鋼筋混凝土框架在大震下，梁端塑性鉸出現(xiàn)較早，在達到最大非線性位移時塑性轉(zhuǎn)動較大；而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚，在達到最大非線性位移時塑性轉(zhuǎn)動較小，甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個較為穩(wěn)定的塑性耗能機構(gòu)和較大的塑性耗能能力。
2.“強剪弱彎”：剪切破壞基本上沒有延性，一旦某部位發(fā)生剪切破壞，該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力，對于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點的組合剪力值，使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會先發(fā)生剪切破壞。
3.抗震構(gòu)造措施：通過抗震構(gòu)造措施來保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力，同時保證結(jié)構(gòu)的整體性。
這一系統(tǒng)的抗震措施理念已被世界各國所接受，但是對于耗能機構(gòu)卻出現(xiàn)了以新西蘭和美國為代表的兩種不完全相同的思路。首先，這兩種思路都是以優(yōu)先引導(dǎo)梁端出塑性鉸為前提。
新西蘭的抗震研究者認為耗能機構(gòu)宜采用符合塑性力學中的“理想梁鉸機構(gòu)”，即梁端全部形成塑性鉸，同時底層柱底也都形成塑性鉸的“全結(jié)構(gòu)塑性機構(gòu)”。其具體做法是通過結(jié)構(gòu)分析得到各構(gòu)件組合內(nèi)力值后，對梁端截面就按組合彎矩進行截面設(shè)計；而對除底層柱底以外的柱截面，則用人為增大了以后的組合彎矩和組合軸力進行設(shè)計；對底層柱底截面則用增大幅度較小的組合彎矩和組合軸力進行截面設(shè)計。通過這一做法實現(xiàn)在大震下的較大塑性變形中，梁端塑性鉸形成的較為普遍，底層柱底塑性鉸出現(xiàn)遲于梁端塑性鉸，而其余所有的柱截面不出現(xiàn)塑性鉸，最終形成“理想梁鉸機構(gòu)”。為此，這種方法就必須取足夠大的柱端彎矩增強系數(shù)。
美國抗震界則認為新西蘭取的柱彎矩增強系數(shù)過大，根據(jù)經(jīng)驗取了較小的柱彎矩增強系數(shù)，這一做法使結(jié)構(gòu)在大震引起的非彈性變形過程中，梁端塑性鉸形成較早，柱端塑性鉸形成的相對較遲，梁端塑性鉸形成的較普遍，柱端塑性鉸形成的相對少一些，從而形成“梁柱塑性鉸機構(gòu)”。
新西蘭抗震措施的好處在于“理想梁鉸機構(gòu)”完全利用了延性和塑性耗能能力較好的梁端塑性鉸來實現(xiàn)框架延性和耗散地震能量，同時因為除底層柱底外的其它柱端不出現(xiàn)塑性鉸，也就不必再對這些柱端加更多的箍筋。但是這種思路過于受塑性力學形成理想機構(gòu)概念的制約，總認為底層柱底應(yīng)該形成塑性鉸，這樣就對底層柱底提出了較嚴格的軸壓比要求，同時還要用足夠多的箍筋來使柱底截面具有所需的延性，此外，底層柱底如果延性不夠發(fā)生破壞很容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌。這些不利因素使該方法喪失了很大的優(yōu)勢。
因此很多研究者認為不需要被塑性力學的機構(gòu)概念所限制，只要能在大震下實現(xiàn)以下的塑性耗能機構(gòu)，就能保證抗震設(shè)計的基本要求：
1.以梁端塑性鉸耗能為主；
2.不限制柱端塑性鉸出現(xiàn)（包括底層柱底），但是通過適當增強柱端抗彎能力的方法使它在大震下的塑性轉(zhuǎn)動離其塑性轉(zhuǎn)動能力有足夠裕量；
3.同層各柱上下端不同時處于塑性變形狀態(tài)。
我國的抗震措施中對耗能機構(gòu)的考慮也基本遵循了這一思路，采用了“梁柱塑性鉸機構(gòu)”模式，而放棄了新西蘭的基于塑性力學的“理想梁鉸機構(gòu)”模式。
抗震設(shè)計中我們?yōu)榱吮苊鉀]有延性的剪切破壞的發(fā)生，采取了“強剪弱彎”的措施來處理構(gòu)件受彎能力與受剪能力的關(guān)系問題。值得注意的是，與非抗震抗剪破壞相比，地震作用下的剪切破壞是不同的。以梁構(gòu)件為例，在較大地震作用下，梁端形成交叉斜裂縫區(qū)，該區(qū)混凝土受斜裂縫分割，形成若干個菱形塊體，而且破碎會隨著延性增長而加劇。由于交叉斜裂縫與塑性鉸區(qū)基本重合，垂直和斜裂縫寬度都會隨延性而增大。抗震下根據(jù)梁端的受力特征，正剪力總是大于負剪力，正剪力作用下的剪壓區(qū)一般位于梁下部，但由于地震的往復(fù)作用，梁底的混凝土保護層可能已經(jīng)剝落，從而削弱了混凝土剪壓區(qū)的抗剪能力；交叉斜裂縫寬度比非抗震情況大，以及斜裂縫反復(fù)開閉，混凝土破碎更嚴重，從而使斜裂縫界面中的骨料咬合效應(yīng)退化；混凝土保護層剝落和裂縫的加寬又會使縱筋的銷栓作用有一定退化?？梢姡卣鹱饔孟?，混凝土抗剪能力嚴重退化，但是試驗發(fā)現(xiàn)箍筋的抗剪能力仍可以維持。當?shù)卣鹱饔迷絹碓叫r，梁端可能不出現(xiàn)雙向斜裂縫，而出現(xiàn)單向斜裂縫，裂縫寬度發(fā)育也從大于非抗震情況到接近非抗震情況，抗剪環(huán)境越來越有利。此外，抗震抗剪要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)在大震下預(yù)計達到的非彈性變形狀態(tài)之前不發(fā)生剪切破壞。因為框架剪切破壞總是發(fā)生在梁端塑性鉸區(qū)，這就不僅要求在梁端形成塑性鉸前不發(fā)生剪切破壞，而且抗剪能力還要維持到塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動達到大震所要求的程度，這就需要更多的箍筋。同時，在梁端塑性變形過程中作用剪力并沒有明顯增大，也進一步說明這里增加的箍筋不是用來增大抗剪強度，而是為了提高構(gòu)件在發(fā)生剪切破壞時所達的延性。
綜上所述，與非抗震抗剪相比，抗震抗剪性能是不同的，其性能與剪力作用環(huán)境，塑性區(qū)延性要求大小有關(guān)。我們可以采取以下公式來考慮抗震抗剪的強度公式：
其中為混凝土抗剪能力，為箍筋抗剪能力，為由于地震作用導(dǎo)致的混凝土抗剪能力下降的折減系數(shù)，且隨著剪力作用環(huán)境、延性要求而改變。我國的抗震抗剪強度公式也以上面公式為基礎(chǔ)的，但是為設(shè)計方便，不同的烈度區(qū)取用了相同的公式，均取為0.6，與上面提到的混凝土抗剪能力隨地震作用變化而不同的規(guī)律不一致，較為粗略。
延性對抗震來說是極其重要的一個性質(zhì)，我們要想通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)的延性，那么就必須清楚影響延性的因素。對于梁柱等構(gòu)件，延性的影響因素最終可歸納為最根本的兩點：混凝土極限壓應(yīng)變，破壞時的受壓區(qū)高度。影響延性的其他因素實質(zhì)都是這兩個根本因素的延伸。如受拉鋼筋配筋率越大，混凝土受壓區(qū)高度就越大，延性越差；受壓鋼筋越多，混凝土受壓區(qū)高度越小，延性越好；混凝土強度越高，受壓區(qū)高度越低，延性越好（但如果混凝土強度過高可能會減小混凝土極限壓應(yīng)變從而降低延性）；對柱子這類偏壓構(gòu)件，軸壓力的存在會增大混凝土受壓區(qū)高度，減小延性；箍筋可以提高混凝土極限壓應(yīng)變，從而提高延性，但對于高強度混凝土，受壓時，其橫向變形系數(shù)較一般混凝土明顯偏小，箍筋的約束作用不能充分發(fā)揮，所以對于高強度混凝土，不適于用加箍筋的方法來改善其延性。此外，箍筋還有約束縱向鋼筋，避免其發(fā)生局部壓屈失穩(wěn)，提高構(gòu)件抗剪能力的作用，因此箍筋對提高結(jié)構(gòu)抗震性能具有相當重要的作用。根據(jù)以上規(guī)律，在抗震設(shè)計中為保證結(jié)構(gòu)的延性，常常采用以下措施：控制受拉鋼筋配筋率，保證一定數(shù)量受壓鋼筋，通過加箍筋保證縱筋不局部壓屈失穩(wěn)以及約束受壓混凝土，對柱子限制軸壓比等。
四.我國抗震設(shè)計思路中的部分不足
我國在學習借鑒世界其他國家抗震研究成果的基礎(chǔ)上，逐漸形成了自己的一套較為先進的抗震設(shè)計思路。其中大部分內(nèi)容都符合現(xiàn)代抗震設(shè)計理念，但是也有許多考慮欠妥的地方，需要我們今后加以完善。
其中，最值得我們注意的是，與國外規(guī)范相比，我國抗震規(guī)范在對關(guān)系的認識上還存在一定的差距。歐洲和新西蘭規(guī)范按地震作用降低系數(shù)（“中震”的地面運動加速度與“小震”的地面運動加速度之比）來劃分延性等級，“小震”取值越高，延性要求越低，“小震”取值越低，延性要求越高。美國UBC規(guī)范按同樣原則來劃分延性等級，但在高烈度區(qū)推薦使用高延性等級，在低烈度區(qū)推薦使用低延性等級。這幾種抗震思路都是符合規(guī)律的。而目前我國將地震作用降低系數(shù)統(tǒng)一取為2.86，而且還把用于結(jié)構(gòu)截面承載能力設(shè)計和變形驗算的小震賦予一個固定的統(tǒng)計意義。對延性要求則并未按關(guān)系來取對應(yīng)的，而是按抗震等級來劃分，抗震等級實質(zhì)又主要是由烈度分區(qū)來決定的。這就導(dǎo)致同一個R對應(yīng)了不同的，從而制定了不同的抗震措施，這與關(guān)系是不一致的。這種思路造成低烈度區(qū)的結(jié)構(gòu)延性要求可能偏低的結(jié)果。
另外，我國規(guī)定的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三水準抗震設(shè)防目標也存在一定的問題。該設(shè)防目標對甲類、乙類、丙類這三類重要性不同的建筑來說，并不都是恰當?shù)?。這種籠統(tǒng)的設(shè)防目標也不符合當今國際上的“多層次，多水準性態(tài)控制目標”思想，這種多性態(tài)目標思想提倡在建筑抗震設(shè)計中應(yīng)靈活采用多重性態(tài)目標。甲類建筑指重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重此生災(zāi)害的建筑，乙類建筑指地震時使用不能中斷或需要盡快修復(fù)的建筑，由于不同類別建筑的不同重要性，不宜再籠統(tǒng)的使用以上同一個性態(tài)目標（設(shè)防目標），此外，還應(yīng)該考慮建筑所有者的不同要求，選擇不同的設(shè)防目標，從而做到在性態(tài)目標的選擇上更加靈活。
五.常用抗震分析方法
伴隨著抗震理論的發(fā)展，各種抗震分析方法也不斷出現(xiàn)在研究和設(shè)計領(lǐng)域。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們需要確定用來進行內(nèi)力組合及截面設(shè)計的地震作用值。通常采用底部剪力法，振型分解反應(yīng)譜法，彈性時程分析方法來計算該地震作用值，這三種方法都是彈性分析方法。其中，底部剪力法最簡便，適用于質(zhì)量、剛度沿高度分布較均勻的結(jié)構(gòu)。它的大致思路是通過估計結(jié)構(gòu)的第一振型周期來確定地震影響系數(shù)，再結(jié)合結(jié)構(gòu)的重力荷載來確定總的水平地震作用，然后按一定方式分配至各層進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。對較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系則宜采用振型分解反應(yīng)譜法進行抗震計算，它的思路是根據(jù)振型疊加原理，將多自由度體系化為一系列單自由度體系的疊加，將各種振型對應(yīng)的地震作用、作用效應(yīng)以一定方式疊加起來得到結(jié)構(gòu)總的地震作用、作用效應(yīng)。而對于特別不規(guī)則和特別重要的結(jié)構(gòu)，常常需要進行彈性時程分析，該方法為直接動力分析方法。以上方法主要針對結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈性階段，保證結(jié)構(gòu)具有一定的屈服水準。
