试论钢筋混凝土框架结构减震设计

试论钢筋混凝土框架结构减震设计

张君

广东熹和工程设计有限公司 广东广州 510330

摘要：随着我国建筑行业的发展，人们对于建筑钢筋混凝土的结构需求也随之大幅增加，近几年，随着人们对于钢筋安全性要求的不断增高，针对钢筋混凝土建筑框架的减震设计就成为了现阶段人们关注的重点。由此，针对这一问题，本文拟通过粘滞阻尼墙减震设计方案入手进行研究，从而判断其混凝土框架结构的减震能力，希望能够对未来的钢筋混凝土结构减震设计做出帮助。

关键词：钢筋混凝土；框架结构；减震设计

随着人们生活水平的提升，人们对于建筑混凝土设计环节的安全性也愈发的重视，尤其是近几年建筑安全问题频频发生，都迫使人们重视到了有关钢筋混凝土框架结构中开展减震设计的重要性^[1]。良好的减震设计不仅仅能够在很大程度上提升结构的安全性，同时还能够帮助建筑实现预期的抗震目标，为后续人们的使用作出保障，最大程度上降低结构震动对建筑物所带来的负面损伤。由此，粘滞阻尼墙出现在了实际的框架减震设计过程中，这种模式的应用不仅能够在很大程度上提升结构的抗震效果，同时还能够有效的降低混凝土框架结构的施工成本，从而提升混凝土框架结构的效益^[2]。

一、研究背景

根据以往针对钢筋混凝土框架结构建设设计装置的研究，本文拟针对我国某地区学校6层教学楼的混凝土框架结构进行研究，探究该结构在8级及以上震动强度下混凝土的减震能力，希望能够对实际的混凝土框架结构进行研究^[3]。

（一）研究目标平面设计图

根据对该研究目标的平面设计图进行分析，可以发现该建筑的x方向长50.3米，综合跨度不超过4.5米；y方向走廊长度为16.5米，预期该钢混结构为典型的三跨结构，其中两跨为用于教学的各类型教室，其余一跨为走廊。

（二）研究目标结构构件及其材料

该建筑结构中基础的混凝土材料应用强度为C30强度的混凝土，其中混凝土柱强度为C40；结构搭建环节根据不同的结构位置需求设计两种钢筋，其中主钢筋为HRB400、辅钢筋则为HRB300^[4]。

（三）减震粘滞阻尼墙的布置方案

根据以往的研究可以发现在实际的钢筋混凝土框架结构减震设计环节应用粘滞阻尼墙的方式实现预期的减震目标，就需要根据实际的混凝土框架结构的实际情况设置阻尼墙和相关阻尼参数，才能够实现预期的目标。例如，就研究目标结构来说，其阻尼为0.5。

二、研究目标钢筋混凝土框架结构减震设计分析

根据上述研究，本文拟通过ETABS建模的方式针对该校内6层框架结构的减震设计效果进行分析：

（一）针对该建筑结构状态进行分析

结构进行本文针对该建筑钢筋混凝土框架结构的粘滞阻尼墙的实际情况进行状态分析，可以发现该结构状态下的第一振型为x方向的平行移动；第二振型则为y方向的平行移动；第三振型则为逆转方向的平行移动，由此，可以认为该结构状态的周期为0.783＜0.9，可以认为该研究目标结构的减震设计符合相关钢筋混凝土建筑规范的要求。

（二）针对该建筑结构的时程进行分析

时程分析是近几年新出现的高层减震设计效果分析模式，这种模式能够以在实际建筑结构基本运动的方程中加入地震参数的方式，来获取一段时间内建筑结构对于地震所作动力值的一种计算方法，也是现阶段世界范围中能够有效检测钢筋混凝土结构状态的动力分析方法，是一种比较有效的建筑模式^[5]。由此，本文拟通过研究目标的时程进行分析，进而希望能够对后续建筑结构的减震设计效果进行分析。

本文拟将设计的场地划分为第一组，确定其场地类别为：三级；特征周期为0.45±0.05秒；为了最大程度上实现对目标区域的时程分析效果，本文分别选用了lacc-nor波、yermo波以及一组人工波共同进行目标区域的时程分析，根据研究可以发现该区域的最大加速数值为0.07g，不同震波下的结构位移情况如下表1、表2：加速峰值为0.4g时，其偏移情况如下表3、表4；

表一0.07g下间角位移情况

表二0.07g下顶部位移情况

表三0.4g下间角位移情况

表三0.4g下顶部移情况

根据上述研究结果可以发现在实际的设计环节无论是应用增加结构横截面或者是在钢筋混凝土框架结构中加设粘滞阻尼墙的方法都能够实现增强建筑物减震的目标^[6]，需要注意的是，在实际的设计环节截面较小同时不设置阻尼墙的状态下在不发生严重地震的情况下也不会发生明显位移，但是在实际的设计过程中，如果条件允许，为了最大程度上保证框架结构的相对安全，仍旧应设计相应的粘滞阻尼墙，从而实现结构减震设计的目标。

结语：

综上所述，本文认为在进行钢筋混凝土框架结构的减震设计环节应根据实际的建筑情况选择不同的减震设计方式，从而在根本上为后续的安全使用打下基础。

参考文献：

[1]周云,商城豪,张超.消能减震技术研究与应用进展[J].建筑结构,2019,49(19):33-48.

[2]龚宇伟,布占宇.黏滞阻尼器在框架结构抗震加固中的应用研究[J].施工技术,2019,48(15):25-28+73.

[3]陈钰雪,张敏,邵海浪.巨震作用下非线性粘滞阻尼耗能RC框架结构减震性能分析[J].城市建筑,2019,16(18):110-114.

[4]肖从真,陆宜倩,李建辉,薛彦涛,巫振弘.消能减震框架结构大震弹塑性性能分析[J].建筑科学,2019,35(01):8-13.

[5]钱闪光,李云,姚激,张庆.某钢筋混凝土框架结构减震设计[J].中国水运(下半月),2018,18(12):237-238+241.

[6]刘余宏.防屈曲支撑-钢筋混凝土框架减震结构的分析与设计[J].结构工程师,2016,32(04):20-28.