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1高層建筑結構構件的延性設計原則

1.1強柱弱梁為了提高高層建筑的抗震性能，結構設計時應該遵循強柱弱梁的原則。強柱弱梁有利于梁上塑性鉸的形成，從而削弱地震作用，對框架柱起到良好的保護作用。如果塑性鉸存在于梁上，說明塑性鉸所需要的非彈性變形量較小，分布也較為均勻。如果柱中出現塑性鉸，則表明非彈性變形集中于某一層的柱中，因此對柱的延性要求會較高。但是在實際工程中往往很難實現對柱的延性要求，如果處理不好，還容易出現較大層間的側移，對建筑的整個結構安全性會產生影響。為了避免側移對結構穩定性、安全性的威脅，設計時通常會將非彈性變形限制于梁內，使框架柱的彎承載能力得到保證，降低柱端屈服的產生。

1.2強剪弱彎延性破壞的主要形式就是彎曲破壞，這種破壞通常具有一定的預兆性，比如出現開裂或下撓等現象。但是剪切破壞則是一種脆性破壞，無法預知，如果建筑結構的某個構件出現剪性破壞，這個構件的抗震能力將會喪失，會產生更大的破壞性，甚至造成建筑倒塌。因此，延性設計的強剪弱彎，就是在避免構件與節點發生脆性破壞的前提下，保證建筑結構的整體安全性。為了避免梁、柱等構件發生脆性破壞，應該保證構件的受剪承載力要比構件屈服時的實際剪力高。因此，對于框架結構的高層建筑，在設計過程中應遵循強剪弱彎的原則，并依據承載力值與剪力值來進行科學設計。

1.3節點強錨固梁柱等構件的搭接處即為節點，對于高層建筑來說，節點最容易受到地震水平作用的破壞，因此，節點屬于延性的薄弱環節，設計時必須注重節點和錨固的安全性。建筑結構構件的節點破壞主要原因是節點核心部位箍筋足或不到位引起的。為了提升節點的延性，必須保證節點部位混凝土的等級和箍筋的數量。設計時還可以在保證錨固長度的基礎上，疊加一定的抗震附加錨固長度，利用錨固的長度來加強節點的延性。為保證梁柱屈服后節點的約束能力，框架節點的延性設計必須依據相關標準進行。

2結構構件設計措施

2.1連梁的延性設計在地震作用下，連梁的破壞通常會表現為局部混凝土壓碎。其主要原因可能是跨高比過小，或者構件的抗彎能力高于其抗剪能力。如果出現較大震級，連梁應首先受彎出鉸，所以必須控制好其跨高比。在室內如果連梁的高比過小，可考慮利用水平縫來分設兩梁。通常室外連梁可以適當開大建筑窗，并將跨高比控制在3左右。為了遵循強剪弱彎的原則，配筋時應該將樓板鋼筋的影響考慮進去，不用考慮對縱筋的加強；另外，需要配路箍筋并進行強化，可采用對角交叉配筋形式來提高連梁的延性。

2.2剪力墻和柱的延性設計剪力墻在布置時應該盡量均勻對稱，使兩個主軸方向的剛度盡量相同。墻體的開洞也應該均勻，盡量減少或避免錯洞布置。通常獨立墻的能量大多通過墻底出鉸來進行消散。而聯肢墻，則需要通過設置合理的開洞來消散能量，使其能夠在連梁的梁端出鉸或墻底出鉸，而墻體的其他地方都不會存在塑性鉸。在構造方面為了減少剪力墻的剪切破壞，可以在底部加強區適當增加剪力墻的水平受力筋，從而使剪力墻的抗剪能力得到提高。另外，還可考慮將柱箍筋的全長進行加密，以保證框架柱的抗側能力。

2.3樓梯的延性設計樓梯的周圍大多為剪力墻或填充墻，因此，其抗側剛度要比其他位置的抗側剛度大許多，地震時會表現得更加明顯。樓梯間的結構受力情況較為復雜，樓梯板和平臺梁需要承受彎矩、剪力和扭矩等綜合作用。設計時可考慮采用板筋上下拉通和提高梯梁配箍率的方法來增加其延性。

2.4填充墻的延性設計填充墻的布置也應該做到均勻、對稱，應該盡量減少填充墻引起的房屋附加扭矩。設計時可將填充墻作為荷載輸入，其結構受力可不考慮。但是填充墻自身都具有較大的剛度，因此，應該盡量考慮沿豎向連續布置，使其形成砌體剪力墻，起到消耗地震能量的作用，從而避免薄弱層的出現。而且地震時填充墻受到的破壞也會比連梁早，這樣便對主體結構起到了保護作用。另外，為了避免地震破壞時，填充墻對人員的傷害，填充墻應該采用較為新型的輕質材料，而且要設置一定的水平接續筋，使其與主體的連接更加可靠。

3結語

我國高層建筑結構構件大多采用鋼筋混凝土形式，鋼筋混凝土結構不僅具有較好的強度，還具有較好的整體性能。雖然鋼筋混凝土結構在抗震性能上能夠表現出一定的優勢，但其結構構件設計如果不合理，將直接影響到高層建筑的整體抗震性能。所以，應該結合建筑的實際要求和相關標準進行科學而合理的設計。

作者：梁毅單位：桂林市建筑設計研究院