现代混凝土结构抗震设计理念浅析

随着我国建筑业的飞速发展，近年来一些抗震理念已被应用于多个行业，而建筑行业的抗震最为重要。本文首先论述了目前社会上经常使用的抗震方法的特点以及其使用范围，然后给出了现代抗震的理念以及主要措施。实践证明，建筑结构的抗震性主要影响到建筑物的抗震性。


地震是大自然的一种现象，它的存在和发生会严重影响到人类的日常生活和生产，并且给人类造成了极大的经济和物质损失，带来了巨大的人员伤亡。通过多年的发展，人们在与地震做斗争的过程当中总结出来很多的经验和教训，其中抗震建筑设计就是其中之一。通过对建筑物实现抗震结构设计，可以从很大程度上保证建筑物的质量，从而保障人们的生命和财产安全。如果要实现结构抗震安全目标，就必须对建筑物的结构进行抗震设计，它是实现结构抗震安全目标的重要措施和手段，所以我们对建筑物抗震设计方法进行研究以及对建筑物抗震规范进行理解都是具有非常重要的意义。
1现代建筑物抗震设计理念
现代建筑物的抗震性设计理念在对建筑物结构设计方面有了较深的理解，该理念要求建筑物的结构应当具有一定的延性，这样在地震发生时，不对因为建筑物没有弹性余量而是的该建筑物倒塌，建筑物的延性使得该建筑物在地震发生时，可以出现少量的非线性变形，并且此时该建筑物的正在能力不会出现明显的下降，这样就会避免了建筑物因为承载能力急剧下降而出现倒塌现象，并且这样的结构可以吸收地震对建筑物所产生的能量，从而最大限度的减少地震所产生的破坏。
2提高建筑物结构延性的主要措施
在我国对建筑物的抗震性设计当中也对钢筋混凝土结构提出了很好的要求，其中最基本的要求就是需要有高延性，这种高延性指的是建筑物结构在承受较大的地震力的情况下，并且出现屈服变形后仍能保持建筑物垂直方向的载荷和抗震性水平，这也是对我国钢筋混凝土结构设计方面也是一大创新。现代抗震性设计当中所提出的“能力设计法”，是保证在地震力的作用下，当建筑物结构设计当中取值为最小时，建筑物本身的结构仍然可以保持一定的延性能力，并且通过对这方面的设计保证建筑物在地震力的作用即使发生倒塌，也会按照合理的形式倒塌，也就是通过对设计进行规范的要求，是建筑物在地震作用下实现有序的倒塌。通过对建筑物采取相应设计措施，从而提高建筑物的塑性以及它的延性，这可以在很大程度上避免建筑物在地震过程当中出现倒塌现象，从而实现建筑物结构在中震、大震的作用下抗震设防达到预期的目标。
2.1建筑物强柱弱梁的现象
在强度较大的地震作用下，建筑物容易出现塑性变形，这在一定程度上可以消耗地震所产生的部分能量。建筑物的“梁铰机构”或者是“梁柱铰机构”是可以形成很多歌的塑性铰的，这从根本上消耗了大量的地震所产生的能量，从而避免地震对建筑物所可能产生的颠覆性的毁灭，所以，在对建筑物进行设计当中，需要格外重视建筑物当中的强柱的抗弯性，这可以引导建筑物在强烈的地震作用下，自身震动更趋于优化，并且所表现出来的阵型更为合理。目前，我国现在所实施的关于抗震性分析的这一套理念已经被世界上的多个国所接受，但是在耗能机构方面，一些国家却出现了不同的看法，其中以新西兰和美国最为突出，他们两个国家存在有两种完全不相同的思路。这两种不同的思路都承认了在建筑物设计当中应该优先使梁端呈现塑性铰，但是这两个国家在对柱端塑性铰的位置以及数量多少方面存在很大的分歧。新西兰国家所追求的是理想化的梁铰机构，即在设计当中，建筑物底层柱的弯矩增大系数在设计的过程当中应当比其他柱的要小很多。他们认为，在强烈的地震作用下，建筑物的底层柱所出现的塑性铰往往要比建筑物的梁端塑性铰要迟很多，然而建筑物中剩下的柱截面则在大震下的作用下，没有出现塑性铰的“梁铰机构”。
2.2建筑物强剪弱弯的现象
通过使用剪力增大系数来对梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口的连梁端以及梁柱节点当中的组合剪力值进行增大处理，并且通过使用增大后的剪力设计值来对受剪截面的控制条件进行验算以及受剪承载力进行设计，这可以从根本上以避免建筑物结构在强地震作用下出现脆性的剪切破坏，从而导致建筑物的倒塌。
我们现在所研究的钢筋混凝土的抗剪能力一般主要是由抗剪能力、骨料咬合力、纵筋销栓力以及箍筋的拉力等四大部分所构成，在整个设计当中，通过对强震作用下建筑物框架梁的抗剪力进行分析可知，建筑物梁端的抗剪能力在形成塑性铰后会出现很大的下降趋势，产生这样的情况主要有一下两个原因:1)位于梁端的正剪力比负剪力要大很多，在建筑物收到剪切破坏的时候，在梁的下部会形成所谓的剪切区，这时梁的保护层已经出现部分剥落。2)强震下梁端剪切破坏发生在塑性铰充分转动的情况下，因而混凝土的交叉裂缝宽度比非抗震情况偏大，使斜裂缝界面中的骨料咬合效应退化，斜裂缝反复开闭，混凝土破坏更严重，混凝土的抗剪能力进一步被削弱。
3常用的建筑物抗震分析方法
目前，现代抗震设计方法已在我国得到了部分发展，随着这一理论的逐渐发展，我国的研究人员在做出了相关的研究，近期，各种抗震设计分析方法被研究出来，并且多数已被应用到了实际建筑物的设计当中。在建筑物的结构设计当中，我国建筑行业通常所采用的方法为建筑物底部所受剪力的分析法，建筑物振型分解的反应谱分析法，建筑结构的弹性时程分析方法，这些方法主要被用来进行地震作用值的计算。在这些方法当中，建筑物底部的剪力分析法是目前最为简便的方法，它主要适用于建筑物的质量和刚度沿建筑物的高度进行分布，并且成比较均匀的结构，通过对建筑物结构的第一振型周期进行分析，来确定地震对建筑物的影响系数，并且需要将建筑物的结构重力荷载进行结合，以确定建筑物所受的总的地震作用，最后将这一地震作用分配到各层进行建筑物结构设计。针对某些相对较复杂的建筑物结构，我国建筑行业一般采用的是振型分解反应谱分析法来对建筑物的抗震性能进行计算，这一方法主要是从振型叠加的原理出发，将建筑物的多自由度体系转化为多个单自由度体系进行叠加，并且将地震所导致的建筑物的各种振型所对应的地震作用和地震效应采用特定的方式进行叠加，从而得到建筑物结构的总的地震作用与作用效应。
4结束语
自从世界上关于现代抗震设计思路提出以后，世界各国在抗震方面做了很多工作，并且也取得了很多的进展。随着计算机的飞速发展，它被广泛地应用在建筑行业的抗震性设计当中。目前，很多学者都在进行此类的研究，并且开发出来很多程序，它们可以精准地测出建筑物的抗震性的好与坏，这可以从根本上来判断建筑物的抗震性，并且现代的抗震设计不拘泥于传统的设计方法，它实现了质的飞跃，出现了很多新的理念，如目前多数人正在研究的基于性能（位移）的新抗震设计理念，这些都是很好的理念和方法，并且这些理念一定能推动我国在建筑物抗震设计领域的发展。但是，就目前我国的在建筑物抗震设计的现状来讲，抗震设计思路本身也或多或少地存在一定的不足，我们相信进行这方面研究的专家和学者们一定可以很好地解决这个问题，并且实现我国建筑抗震设计的飞速发展。