探讨建筑结构层等位移延性反应抗震设计方法

[关键词] 建筑结构层 抗震设计 延性设计[Abstract] With the development of the career and economicconstruction of China's socialist, the construction industry in themarket competition is increasingly fierce. People’s demandsfor living environment are increasingly high, not only have strictrequirements on quality, but also on the various aspects of therequirements of the a。

licable, economic and security of thebuilding. And the seismic design is the key link. In this articlethe author mainly analysis the status and problems of buildingstructures layer displacement ductility design, and put forwardthe reasonable seismic design measures.[Keywords] construction structure layers, seismic design, ductilitydesign地震反应指在地震的情况下，结构发生的变化。

地震反应体现在位移、速度、加速度等方面的运动上。与此同时，在结构的中间会出现很大程度上的内力现象和变形的情况，在这两者都达到了材料和工艺构造上最大值时，它的结构将会出现大大小小的磨损现象：混凝土出现了严重的裂痕、钢筋的刚度降低、在局部会出现变形和磨损、在整体的结构上倾斜率的改变造成严重的倒塌情况等。所以进行建筑结构层的延性反应抗震设计，势在必行。

一、 建筑结构层抗震设计的基本原则（1）建筑结构层构件必须要具有相应的平衡力度和刚硬度、良好的延伸性能、可以承受最大限度的重力等。

（2）在建筑结构构件的剪力墙、节点和砥柱方面必须要加强其性能，在它的弯度、梁柱、构件方面可以相应地降低。

（3）在结构性能比较低的位置，需要采取科学的方法，提高它的延伸度和适应能力，使结构的抗震反应能力发挥最大的作用。

（4）建筑构件在承受竖向荷载的情况下，它无法代替最重要的消耗能源构件，在其它有需要防护的地方，都加上抗震防线。

（5）具有良好延性的多个构件构成了多个保持正常工作状态的抗震结构体系，发挥了无限的延性。

（6）强烈地震总会带来反反复复的余震，所以必须在抗震结构体系中间设置无数的的内部，注意外端合理的冗余度，综合考虑整体的屈服区。

（7）建筑结构层构件之问的强弱度具有差异性，我们要正确处理好这方面的关系。在相同的一楼层内，它最重要的耗能构件不能超

于另外的构件能处于弹性阶段。使结构构件充分发挥延性反应能力。

（8）在建筑的施工中，把科学技术应用于最薄弱的位置的施工上，保证它充分的延性反应能力。

（9）在构件上面安装充足的安全储锯，积蓄充足的延性，提高抗震能力。使楼层的承载能力和设计计算的弹性受力保持一致。

（10）把连粱巧妙地应用到剪力墙的设计当中，很多的因素会影响到连梁的跨高比和截面尺寸。因此梁承载力超限、连梁截面等现象都违背了设计的标准。我们可以结合很多方法来进行设计，增强结构层位移延性。

二、 影响结构层位移延性的主要因素延性反应直接关系到建筑结构的抗震设计。延性反应的高低会给地震带来不同程度的影响，在进行设计之前，首先要掌握影响结构层位移延性反应的有关因素。一般情况下，混凝土结构构件可以分为常规的两类：梁和柱。它们的区别在此：混凝土的极限压应变和受压区高度具有很大的差异性。经过多年的建筑经验，可见延性是受到混凝土的极限压应变和受压区高度两方面的延伸的影响。

比如，混凝土的极限压应变和受压区高度会随着构件的受拉区钢筋的配筋率高度的提高而增大，相反它的延性反应会随之降低。另一方面，混凝土的受压区高度会随着混凝土构件的受压钢筋布置数量的增加而减小，它的构件的延性也会随之提高。

对于偏压的结构构件，比如柱子的轴压力会提高混凝土构件的受压区的高度，它的构件的延性会随之降低。可是类似箍筋的建筑中构

件，可以提高混凝土的极限压应变能力，结构的延性会越来越强。当高强度混凝土中进行手压的时候，其横向变形系数会比较偏小。

此时，箍筋的约束作用会受到相应的制约。所以低强度混凝土构件才合适增加箍筋来提高它的延性。另一方面，箍筋的优势还体现在：有效控制纵向钢筋的变形、在高强度混凝土构件中则不适用于增加箍筋来提高其延性。除此之外，箍筋还具保持局部的稳定性，利于提高结构构件的抗侧移能力。

三、保证结构层延性能力的抗震措施对结构的延性进行科学选择，利用抗震措施来测试结构是否具有足够的延性能力，在不同程度的地震中，实现抗震系统的标准性。全面的抗震措施如下。

（1）强柱弱梁：在抗弯能力的设置方面，柱子应该要大于梁的抗弯能力，就算在比较危险的地震中，梁端塑性铰会第一时间出现，塑性会随着最大非线性位移而增大，接着柱端塑性铰会出现，塑性会随着最大非线性位移而减小，或者是基本上不会出现塑性铰，充分保证框架塑性耗能机构的稳定性以及塑性耗能能力的最大化。

（2）强剪弱弯：剪切破坏一般都不会具有延性，局部出现剪切破坏后，那这个位置就完成失去了结构抗震能力，要是柱端出现了剪切破坏情况，甚至还会造成结构的局部或整体倒塌。所以可以最大程度地提高柱端、梁端、节点的组合剪力值，无论是任何强度的地震中，其任何构件都不可能出现剪切破坏情况。

（3）为了防止将刚度折减后会降低连粱受弯或受剪承载力。我们可以采取两种科学的方法预防此现象。首先是增大梁洞口宽度、降

低连梁高度，从而降低连梁的刚度；其次是增大剪力墙厚度来降低连梁的刚度。在连梁的设计中的影响因素是多种多样的，但是在连梁的设计中的内力和剪力墙的刚度和强度，都必须遵循“强剪弱弯”的原则，以提高高层剪力墙的连梁设计水平。把强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱杆件的设计原则灵活地应用到结构层延性的抗震设计之中。通过受弯构件的压力和构件变形的作用，集中武器爆炸动荷载作用的能量，从而减轻支座截面中抗剪与柱子的承载能力，在屈服前结构不会发生剪切破坏，在屈服后保证充足的延性，最终形成塑性破坏，提高结构的整体承载能力。

或者是受弯构件应双面配筋，在承受动荷载作用发挥下，可能会造成构件坍塌，所以在节点区要保证充足的抗剪、抗压能力、钢筋锚固长度等。

（4）材料性能：材料延性在构件延性的确定中起到关键性的作用。为了达到材料的规范性，它也有相应的讲究。比如：使钢铁的强度比需要更合理，延伸率及混凝土强度等级等方面。对于用来承受拉压外力的材料的选择，最重要的是考虑构件材料内部对拉压外力引起的反向应力。在目前的建筑业来讲，钢材是现代建筑中最为理想的构件材料。

砖头的抗压能力远远大于抗拉能力，因此砖头长久以来被用来当做墙体材料和建筑基础。而混凝土是易脆性材料，只能抗压而不能抗拉，所以混凝土是在钢筋混凝土技术发明后，才在现代建筑中被广泛使用。因此，综合来讲，钢材、砖头、混凝土和木材，每一种材料都

有其各自的抗拉压能力的优缺点，所以现代建筑物中，考虑合理的材料选择，让建筑构建达到最佳效果。

五、 结语总而言之，承载能力和设计计算的弹性受力在建筑杭震设计发挥了主体作用，两者具有相辅相成、紧密相关的特征，是进行建筑抗震的有效前提。科学合理的建筑抗震设计，主要是立足于建筑结构层位移延性的抗震设计，以及采取其它的抗震措施。

所以，作为建筑行业的工作人员，需要充分认识到建筑结构层位移延性的抗震设计在建筑抗震设计中的重要性，在建筑抗震设计，将建筑结构层位移延性的抗震设计水平发挥得淋漓尽致。

参考文献

徐宜,丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑,2004(03).

CBJII., 建筑抗震设计规范[S],中国建筑工业出版社,2005. .浅析高层建筑结构抗震设计[J].消费导刊,2008,(11).（作者单位：山东齐鲁城市建设管理有限公司，济宁 272000）__