摘要：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是我國工業(yè)與民用建筑中最常見的結(jié)構(gòu)。正確掌握現(xiàn)在抗震設(shè)計方法還要理解抗震思路的由來，不僅要進行抗震理論計算，更要重視抗震的構(gòu)造要求，采取適當?shù)目拐鸺夹g(shù)措施確保結(jié)構(gòu)安全。
　　關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；核心抗震；抗震設(shè)計；抗震構(gòu)造
　　一、鋼筋混凝土抗震的理論及應用
　　自1932年M·A·Biot提出反應譜理論和1959年G·W·Housner給出世界上第一條設(shè)計譜以來，地震反應譜理論得到了全世界地震工程界的廣泛認同，也因此吸引了全世界包括我國地震工程科學家和工程師對此進行了深入的研究，研究表明，對于長周期（指彈性周期且T＞1.0s）的結(jié)構(gòu)可以適用“等位移法則”，即彈性體系與彈塑性體系的最大位移反應總是基本相同的；而對于中周期（指彈性周期且0.12s＜T＜0.5s）的結(jié)構(gòu)，則適用于“等能量法則”，即非彈性反應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。這是因為：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，而又維持承載力不會下降的屬性。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)闊崮埽魅肟諝庵泻纳⒌?。由此我們可以想到，在地震往復作用下，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。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。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。
　　二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震措施
　　我國抗震設(shè)計對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提出的是“高延性要求”，也就是要求結(jié)構(gòu)在較大的屈服后塑性變形狀態(tài)下仍保持其豎向荷載和抗水平力的能力，具體做法是通過合理設(shè)計使柱端抗彎能力大于梁端從而使結(jié)構(gòu)在地震作用下形成“梁鉸機構(gòu)”，即塑性變形或塑性鉸出現(xiàn)在比較容易保證具有較大延性能力的梁端；通過相應提高構(gòu)件端部和節(jié)點的抗剪能力以避免構(gòu)件發(fā)生非延性的剪切破壞。其核心是：
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　　主要是通過人為增大相對于梁的抗彎能力，使塑性鉸更多的出現(xiàn)在柱端而不是梁端，讓結(jié)構(gòu)在地震引起的動力反應中形成“梁鉸機構(gòu)”或“梁柱鉸機構(gòu)”，通過框架梁的塑性變形來耗散地震能量。
　　根據(jù)對構(gòu)件在強震下非線線動力分析可知，強震下，由于構(gòu)件產(chǎn)生塑性變形，因此可以耗散部分地震能量，同時根據(jù)桿系結(jié)構(gòu)塑性力學的分析知道，在保證結(jié)構(gòu)不形成機構(gòu)的要求下，“梁鉸機構(gòu)”或“梁柱鉸機構(gòu)”相對與“柱鉸機構(gòu)”而言，能夠形成更多的塑性鉸，從而能耗散更多的地震能量，因此我們需要加強柱的抗彎能力，引導結(jié)構(gòu)在強震下形成更優(yōu)、更合理的“梁鉸機構(gòu)”或“梁柱鉸機構(gòu)”。
　　這一套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。這兩種思路都承認應該優(yōu)先引導梁端出塑性鉸，但是雙方對柱端塑性鉸出現(xiàn)的位置和數(shù)量有分歧。
　　新西蘭追求理想的梁鉸機構(gòu)，規(guī)范中底層柱的彎距增大系數(shù)比其它柱的彎距增大系數(shù)要小一些，這么做的目的是希望在強震下，梁端塑性鉸形成較為普遍，底層柱塑性鉸的出現(xiàn)比梁端塑性鉸遲，而其余所有的柱截面在大震下不出現(xiàn)塑性鉸的“梁鉸機構(gòu)”。但是新西蘭人也不認為他們的理想梁鉸方案是可用的方法，他們在規(guī)范中規(guī)定可以選用兩種方法，一種是上述的理想梁鉸機構(gòu)法，另一種就是類似于美國的方法。
　　美國規(guī)范的做法則希望在強震下塑性鉸出現(xiàn)較早，柱端塑性鉸形成較遲，梁端塑性鉸形成得較普遍，柱端塑性鉸可能要形成得要少一些的“梁－柱塑性鉸機構(gòu)”（柱端塑性鉸可以在任何位置形成，這一點是與新西蘭規(guī)范的做法是不同的）。中國規(guī)范和歐洲EC8規(guī)范也是采用與美國類似的方法。
　　（二）“強剪弱彎”措施
　　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)點中的組合剪力值，并用增大后的剪力設(shè)計值進行受剪截面控制條件驗算和受剪承載力設(shè)計，以避免在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性的剪切破壞。
　　鋼筋混凝土的抗剪能力由混凝土自身的抗剪能力、裂縫界面的骨料咬合力、縱筋銷栓力和箍筋的拉力4部分構(gòu)成，而通過對框架梁在強震下的抗剪分析可知，混凝土的梁端抗剪能力在形成塑性鉸后會比非抗震時有所下降，主要原因有以下幾個：　1．由結(jié)構(gòu)力學和材料力學的分析可知，梁端總是正剪力大于負剪力，如果發(fā)生剪切破壞時，剪壓區(qū)一般都在梁的下部，而此時混凝土保護層已經(jīng)剝落，且梁下端又沒有現(xiàn)澆板，所以混凝土剪壓區(qū)的抗剪能力會比非抗震時偏低。
　　2．由于在強震下剪切破壞要發(fā)生在塑性鉸充分轉(zhuǎn)動的情況下，而非抗震時的剪切破壞往往發(fā)生在縱筋屈服之前，因此在抗震條件下混凝土的交叉裂縫寬度會比非抗震情況偏大，從而使斜裂縫界面中的骨料咬合效應慢慢退化，加之斜裂縫反復開閉，混凝土體破壞更嚴重，這使得混凝土的抗剪能力進一步被削弱。