王立成　王吉忠

摘要：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為土木工程、水利工程等專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，包含許多結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的概念和思想。5·12汶川地震造成大量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同程度的開(kāi)裂、損壞，甚至倒塌。在課堂教學(xué)中，通過(guò)對(duì)不同類型構(gòu)件破壞形態(tài)的分析，從結(jié)構(gòu)延性、約束混凝土、“強(qiáng)柱弱梁”等方面，對(duì)學(xué)生開(kāi)展了抗震概念和思想的引導(dǎo)和教育，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的興趣，為后續(xù)課程，如建筑結(jié)構(gòu)抗震和高層建筑等課程的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；抗震概念；教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：TU375；G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：10052909（2014）03008905

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程、水利工程等專業(yè)中一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。學(xué)習(xí)本課程的主要目的是，掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算的基本理論和構(gòu)造知識(shí)，為學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程和從事鋼筋混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)。這些專業(yè)課程包括建筑結(jié)構(gòu)抗震、高層建筑等。建筑結(jié)構(gòu)抗震課程依據(jù)國(guó)家規(guī)范GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]，介紹了地震有關(guān)知識(shí)、抗震設(shè)計(jì)原則與要求、場(chǎng)地分類與基礎(chǔ)抗震、地震作用與結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析、砌體結(jié)構(gòu)和多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)與構(gòu)造措施，以及隔震減震設(shè)計(jì)等內(nèi)容?；炷两Y(jié)構(gòu)按課程內(nèi)容的性質(zhì)通常分為“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”和“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”兩部分。前者主要講述各種混凝土基本構(gòu)件的受力性能、截面設(shè)計(jì)計(jì)算方法和構(gòu)造等混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課。后者主要講述梁板結(jié)構(gòu)、單層廠房、多層和高層房屋、公路橋梁等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，屬于專業(yè)課內(nèi)容。

在高校土木工程專業(yè)的課程設(shè)置中，作為專業(yè)基礎(chǔ)課，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常是在三年級(jí)講授，建筑結(jié)構(gòu)抗震作為專業(yè)課，在四年級(jí)講授。這樣帶來(lái)的主要問(wèn)題是，學(xué)生在學(xué)習(xí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論時(shí)，由于缺乏基本的抗震設(shè)計(jì)概念和思想，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中與抗震有關(guān)的設(shè)計(jì)方法、構(gòu)造措施的理解比較困難。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)理念和教學(xué)方法，與學(xué)生此前學(xué)習(xí)的具有嚴(yán)密科學(xué)邏輯理論體系的基礎(chǔ)課程有很大的不同，要求學(xué)生既要掌握課堂上講授的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又要綜合考慮材料、施工、經(jīng)濟(jì)、構(gòu)造細(xì)節(jié)等各方面的因素[2]。

2008年5月12日，四川省汶川縣發(fā)生里氏8.0級(jí)地震，舉國(guó)震驚，造成了數(shù)萬(wàn)人死亡或失蹤，數(shù)十萬(wàn)人受傷，大量道路、橋梁被毀，2 300多萬(wàn)間房屋損壞，650多萬(wàn)間房屋倒塌。此類地震災(zāi)害仍然是土木工程專業(yè)學(xué)生所關(guān)心的話題。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)雖然是講授混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論和設(shè)計(jì)方法的課程，然而從鋼筋混凝土的基本材料力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施和技術(shù)等方面都蘊(yùn)藏著結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的概念和思想。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，向?qū)W生貫徹滲透建筑抗震設(shè)計(jì)的概念和思想，通過(guò)汶川地震后不同類型構(gòu)件的破壞形態(tài)和破壞特征的分析和學(xué)習(xí)，不僅對(duì)充分掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力特性、破壞性能具有很好的促進(jìn)作用，而且能夠?yàn)閷?lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握抗震設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)理念打下基礎(chǔ)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。作者在近兩年的教學(xué)工作中，通過(guò)向?qū)W生演示自己現(xiàn)場(chǎng)拍攝的大量圖片資料，分析地震引起的結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨的抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題和難題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本理論和設(shè)計(jì)方法的理解和掌握，取得了非常好的效果。

圖1都江堰市某辦公樓外部損壞

一、抗震設(shè)防目標(biāo)與結(jié)構(gòu)延性

GB 50011—2010 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)抗震設(shè)防的目標(biāo)提出了“三水準(zhǔn)”的設(shè)計(jì)方法，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。特別是第三水準(zhǔn)，當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，建筑物不致倒塌或發(fā)生危機(jī)生命的嚴(yán)重破壞。因此，必須保證結(jié)構(gòu)在地震作用下具有足夠的延性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)雖然重點(diǎn)講授鋼筋混凝土構(gòu)件在非抗震設(shè)計(jì)中的基本計(jì)算理論與原理，然而課程中多處提到了結(jié)構(gòu)延性的概念及其與抗震設(shè)計(jì)的關(guān)系。因此，在課堂講課過(guò)程中，針對(duì)地震后結(jié)構(gòu)的破壞狀況展開(kāi)討論，對(duì)更好地理解和掌握結(jié)構(gòu)延性的概念及其對(duì)達(dá)到抗震設(shè)防目標(biāo)的作用具有重要的推動(dòng)作用。

5·12汶川地震，都江堰市區(qū)的實(shí)際烈度是8度，而抗震設(shè)防烈度為7度。因此，按抗震設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)的建筑物，應(yīng)能夠達(dá)到第三水準(zhǔn)的要求，即滿足大震不倒的設(shè)防目標(biāo)。圖1所示為都江堰市某辦公樓，在地震中雖然遭受了嚴(yán)重?fù)p壞，但其主體框架結(jié)構(gòu)卻能保持相對(duì)完好，未導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。但其內(nèi)部的梁板構(gòu)件卻大量開(kāi)裂、變形，說(shuō)明消耗了大量的地震能量。內(nèi)部構(gòu)件損害如圖2所示。

結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面的延性是指從屈服開(kāi)始至達(dá)到最大承載能力或達(dá)到以后而承載力還沒(méi)有顯著下降期間的變形能力，即當(dāng)?shù)卣鹌仁菇Y(jié)構(gòu)發(fā)生較大的非線性變形時(shí)，結(jié)構(gòu)仍能維持其初始強(qiáng)度[3]。也就是說(shuō)，延性反映結(jié)構(gòu)的后期變形能力?！昂笃凇笔侵笍匿摻铋_(kāi)始屈服進(jìn)入破壞階段直到最大承載能力（或下降到最大承載能力的85%）時(shí)的整個(gè)過(guò)程。延性是結(jié)構(gòu)超過(guò)彈性階段的變形能力，它是結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng)弱的標(biāo)志。它包括承受極大變形的能力和靠滯回特性吸收能量的能力，是抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中一個(gè)非常重要的特性。延性差的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面，其后期變形能力小，剛進(jìn)入破壞階段就會(huì)破壞，這是不好的。因此，對(duì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面除了要求其滿足承載能力以外，還要求具有一定的延性，其目的在于：

（1）有利于吸收和耗散地震能量，滿足抗震方面的要求。

（2）防止發(fā)生像超筋梁那樣的脆性破壞，以確保生命和財(cái)產(chǎn)的安全。

（3）在超靜定結(jié)構(gòu)中，能更好地適應(yīng)地基不均勻沉降以及溫度變化等情況。

（4）使超靜定結(jié)構(gòu)能夠充分地進(jìn)行內(nèi)力重分布，并避免配筋疏密懸殊，便于施工，節(jié)約鋼材。

以上分析可見(jiàn)，結(jié)構(gòu)延性對(duì)提高結(jié)構(gòu)的抗震能力、減小地震造成的破壞和損失具有重要作用。因此，在地震作用下，一味地追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不可取，結(jié)構(gòu)的延性非常重要。

在“小震”作用下，要求結(jié)構(gòu)不受損傷或不需修理仍可繼續(xù)使用。從結(jié)構(gòu)抗震分析角度來(lái)說(shuō)，就是要求結(jié)構(gòu)在“小震”作用下保持準(zhǔn)彈性反應(yīng)狀態(tài)，而不進(jìn)入使建筑物中斷使用和產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的非彈性反應(yīng)狀態(tài)；同時(shí)結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形應(yīng)控制在合理的限制范圍以內(nèi)，目的是使結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)向力剛度。中震大概相當(dāng)于設(shè)防烈度地震，當(dāng)遭遇中震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)可以有一定程度的損壞，經(jīng)修復(fù)或不經(jīng)修復(fù)仍可繼續(xù)使用。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，維修費(fèi)用不能太高。對(duì)發(fā)生概率極小的罕遇大震（“大震”的烈度比設(shè)防烈度約高一度左右）。要求當(dāng)結(jié)構(gòu)在遭遇“大震”作用時(shí)，不應(yīng)倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。這樣一個(gè)抗震設(shè)防目標(biāo)是非常經(jīng)濟(jì)合理的。因?yàn)榈卣鹗桥及l(fā)性事件，一味地追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以保證中震甚至是大震作用下結(jié)構(gòu)不壞，將會(huì)使大量的材料在絕大部分時(shí)間里，甚至在整個(gè)壽命期內(nèi)都處于不能充分發(fā)揮作用的狀態(tài)，這樣做是不明智的。

以上這些延性與抗震設(shè)計(jì)的概念在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程中均有不同程度的體現(xiàn)。比如上面講的一味追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不可取的說(shuō)法。在混凝土的物理力學(xué)性能的內(nèi)容中，明確指出，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段坡度越陡，即應(yīng)力下降相同幅度時(shí)變形越小，延性越差，如圖3所示。再比如，要提高梁的抗彎承載力，可以通過(guò)增加縱向受拉鋼筋來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，縱向受拉鋼筋配筋率增大將造成延性的降低。這也是除了限值最小配筋率外，還要規(guī)定配筋率上限值的原因。

圖3不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系

二、約束混凝土

使混凝土處于三軸受壓的應(yīng)力狀態(tài)，限制了混凝土的橫向變形，從而提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力，就成為“約束混凝土”。在課程中講述復(fù)合應(yīng)力下混凝土的強(qiáng)度和變形性能時(shí)，學(xué)生往往對(duì)此問(wèn)題缺少直接和感性的認(rèn)識(shí)。于是，作者引入鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例，使學(xué)生了解到復(fù)合應(yīng)力問(wèn)題和約束混凝土的工程應(yīng)用，特別是約束后混凝土變形性能的改善對(duì)提高結(jié)構(gòu)抗震性能的好處。

隨著近年來(lái)高強(qiáng)混凝土、新型組合材料在工程中的應(yīng)用，現(xiàn)代高層建筑將會(huì)更多采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)、纖維約束混凝土結(jié)構(gòu)等，使高樓的抗震效果提高到一個(gè)新的水平。美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校在國(guó)際上研究新型約束混凝土結(jié)構(gòu)享有盛譽(yù)，該校杰克·莫尼教授出席“約束混凝土國(guó)際研討會(huì)”時(shí)表示，盡管學(xué)術(shù)上對(duì)鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)研究有近百年的歷史，但在實(shí)際工程中的應(yīng)用不到10年，如果當(dāng)初美國(guó)的世貿(mào)大廈采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)，或許在“9·11”恐怖事件中的損失會(huì)小一些。國(guó)內(nèi)教授也曾指出，新型約束混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，抗震加固性能更加優(yōu)化，地震作用下的延性性能和耗能能力大幅提高。近年在我國(guó)得到了較好的應(yīng)用，其中由貝聿銘設(shè)計(jì)的60多層高樓、香港上海銀行大樓和深圳賽格市場(chǎng)大廈就是采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)的代表作[4]。

圖4為5·12汶川地震中都江堰市一棟建筑受損的情況?？梢韵胂?，如果結(jié)構(gòu)的柱子采用類似鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)形式，或者橫向箍筋設(shè)計(jì)中增加箍筋數(shù)量（即減小箍筋間距），就可以大大提高結(jié)構(gòu)的承載力，特別是使結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力，而避免出現(xiàn)柱子“燈籠”型破壞方式。

圖4汶川地震后都江堰某建筑柱燈籠型破壞形態(tài)

三、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

在講授預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，除了要讓學(xué)生理解預(yù)應(yīng)力是如何施加及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的工作性能外，還需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這樣能夠使學(xué)生在將來(lái)的工作中根據(jù)不同情況選擇結(jié)構(gòu)形式。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)中，非常重要的一點(diǎn)是：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的延性較差。原因是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的開(kāi)裂荷載與破壞荷載較為接近，從而造成混凝土開(kāi)裂后結(jié)構(gòu)的變形過(guò)程縮短。這一點(diǎn)與前面講的混凝土結(jié)構(gòu)的延性與抗震的知識(shí)相呼應(yīng)，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了延性對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的重要性。

針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中存在的這一致命缺陷，需要明確預(yù)應(yīng)力混凝土抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的一般原則[5]：

（1）既要做好抗震計(jì)算，又要重視概念設(shè)計(jì)。一方面，要認(rèn)真對(duì)地震作用、效應(yīng)進(jìn)行定量計(jì)算；另一方面，要選好場(chǎng)地，采用合理的建筑平面、立面，選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系，采用正確的構(gòu)造措施。

（2）采用兩階段設(shè)計(jì)，滿足三個(gè)水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。兩階段抗震驗(yàn)算要求，即第一階段采用小震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震作用，進(jìn)行允許彈性變形驗(yàn)算，實(shí)現(xiàn)第一水準(zhǔn)的設(shè)防要求，采用荷載分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力驗(yàn)算，近似實(shí)現(xiàn)第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求；第二階段設(shè)計(jì)時(shí)，采用大震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震作用，進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算，實(shí)現(xiàn)第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。

（3）宜有多道抗震防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)抗震能力或承載能力的喪失。

（4）使結(jié)構(gòu)具有合理的剛度和強(qiáng)度分布，避免薄弱層或薄弱部位的出現(xiàn)。

（5）提高抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性，改善其變形能力，應(yīng)進(jìn)行多遇或罕遇地震作用下的變形驗(yàn)算。

通過(guò)以上知識(shí)的介紹和講解，學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震能力差的問(wèn)題可以通過(guò)一些抗震措施得以緩解，從而擴(kuò)大了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。

四、多道抗震設(shè)防

針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震問(wèn)題，可做的工作還很多。比如，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)結(jié)構(gòu)體系提出了多道抗震防線的要求，對(duì)在大震作用下結(jié)構(gòu)抗倒塌具有重要意義。GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[6]增加了結(jié)構(gòu)抗防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的內(nèi)容，要求采用超靜定結(jié)構(gòu)，重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位應(yīng)增加冗余約束或多條傳力途徑。另外，特增加“結(jié)構(gòu)方案”一節(jié)，由“構(gòu)件計(jì)算”擴(kuò)展到“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”。強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)選型、體系組構(gòu)、構(gòu)件布置、均勻規(guī)則、傳力途徑、冗余約束、縫的分割、連接構(gòu)造、方便施工、綜合功能等要求，特別強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性或魯棒性。本項(xiàng)修訂內(nèi)容對(duì)轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念，即從傳統(tǒng)上強(qiáng)調(diào)構(gòu)件設(shè)計(jì)，甚至截面設(shè)計(jì)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，起到了重要的推動(dòng)作用[7]。對(duì)中小學(xué)校建筑，人群相對(duì)集中，又涉及未成年人，現(xiàn)在廣泛存在的大開(kāi)間教室建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)該考慮在現(xiàn)有抗震防線的基礎(chǔ)上再增加一道抗震防線，從而提高此類建筑的抗震水平[8]。在這一方面，日本由于長(zhǎng)期受地震災(zāi)害的影響，積累了很多有益的經(jīng)驗(yàn)和做法。圖5為日本某大學(xué)的教學(xué)辦公樓以增設(shè)鋼架提高結(jié)構(gòu)抗震性能。

圖 5日本某大學(xué)教學(xué)辦公樓的抗震增強(qiáng)措施

五、結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防是地震設(shè)防區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中向?qū)W生灌輸和滲透抗震設(shè)計(jì)的概念和思想對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)具有重要意義。不僅提高了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)，而且培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的興趣，受到學(xué)生的普遍歡迎。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王立成，劉毅. 專業(yè)課程教學(xué)中創(chuàng)新思維的培養(yǎng)途徑研究[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2009，30（S2）： 22-24.

[3] 豐定國(guó). 工程結(jié)構(gòu)抗震[M]. 地震出版社，2002.

[4] 國(guó)內(nèi)科技動(dòng)態(tài)：新型約束混凝土結(jié)構(gòu)讓高樓更堅(jiān)固[EB/OL].[2013-12-01]. http：//ctixm.xmsme.gov.cn/2004-6/2004618162319.htm.

[5] 宋玉普，王立成，車(chē)軼. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[6] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB 50010—2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[7] 王立成. 2010版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》與混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整[J]. 高等建筑教育， 2013， 22（4）：55-58.

[8] 王立成. 汶川地震后學(xué)校砌體建筑結(jié)構(gòu)破壞情況調(diào)查與分析[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，49（5）： 650-656.

在“小震”作用下，要求結(jié)構(gòu)不受損傷或不需修理仍可繼續(xù)使用。從結(jié)構(gòu)抗震分析角度來(lái)說(shuō)，就是要求結(jié)構(gòu)在“小震”作用下保持準(zhǔn)彈性反應(yīng)狀態(tài)，而不進(jìn)入使建筑物中斷使用和產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的非彈性反應(yīng)狀態(tài)；同時(shí)結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形應(yīng)控制在合理的限制范圍以內(nèi)，目的是使結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)向力剛度。中震大概相當(dāng)于設(shè)防烈度地震，當(dāng)遭遇中震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)可以有一定程度的損壞，經(jīng)修復(fù)或不經(jīng)修復(fù)仍可繼續(xù)使用。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，維修費(fèi)用不能太高。對(duì)發(fā)生概率極小的罕遇大震（“大震”的烈度比設(shè)防烈度約高一度左右）。要求當(dāng)結(jié)構(gòu)在遭遇“大震”作用時(shí)，不應(yīng)倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。這樣一個(gè)抗震設(shè)防目標(biāo)是非常經(jīng)濟(jì)合理的。因?yàn)榈卣鹗桥及l(fā)性事件，一味地追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以保證中震甚至是大震作用下結(jié)構(gòu)不壞，將會(huì)使大量的材料在絕大部分時(shí)間里，甚至在整個(gè)壽命期內(nèi)都處于不能充分發(fā)揮作用的狀態(tài)，這樣做是不明智的。

以上這些延性與抗震設(shè)計(jì)的概念在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程中均有不同程度的體現(xiàn)。比如上面講的一味追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不可取的說(shuō)法。在混凝土的物理力學(xué)性能的內(nèi)容中，明確指出，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段坡度越陡，即應(yīng)力下降相同幅度時(shí)變形越小，延性越差，如圖3所示。再比如，要提高梁的抗彎承載力，可以通過(guò)增加縱向受拉鋼筋來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，縱向受拉鋼筋配筋率增大將造成延性的降低。這也是除了限值最小配筋率外，還要規(guī)定配筋率上限值的原因。

圖3不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系

二、約束混凝土

使混凝土處于三軸受壓的應(yīng)力狀態(tài)，限制了混凝土的橫向變形，從而提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力，就成為“約束混凝土”。在課程中講述復(fù)合應(yīng)力下混凝土的強(qiáng)度和變形性能時(shí)，學(xué)生往往對(duì)此問(wèn)題缺少直接和感性的認(rèn)識(shí)。于是，作者引入鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例，使學(xué)生了解到復(fù)合應(yīng)力問(wèn)題和約束混凝土的工程應(yīng)用，特別是約束后混凝土變形性能的改善對(duì)提高結(jié)構(gòu)抗震性能的好處。

隨著近年來(lái)高強(qiáng)混凝土、新型組合材料在工程中的應(yīng)用，現(xiàn)代高層建筑將會(huì)更多采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)、纖維約束混凝土結(jié)構(gòu)等，使高樓的抗震效果提高到一個(gè)新的水平。美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校在國(guó)際上研究新型約束混凝土結(jié)構(gòu)享有盛譽(yù)，該校杰克·莫尼教授出席“約束混凝土國(guó)際研討會(huì)”時(shí)表示，盡管學(xué)術(shù)上對(duì)鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)研究有近百年的歷史，但在實(shí)際工程中的應(yīng)用不到10年，如果當(dāng)初美國(guó)的世貿(mào)大廈采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)，或許在“9·11”恐怖事件中的損失會(huì)小一些。國(guó)內(nèi)教授也曾指出，新型約束混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，抗震加固性能更加優(yōu)化，地震作用下的延性性能和耗能能力大幅提高。近年在我國(guó)得到了較好的應(yīng)用，其中由貝聿銘設(shè)計(jì)的60多層高樓、香港上海銀行大樓和深圳賽格市場(chǎng)大廈就是采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)的代表作[4]。

圖4為5·12汶川地震中都江堰市一棟建筑受損的情況?？梢韵胂螅绻Y(jié)構(gòu)的柱子采用類似鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)形式，或者橫向箍筋設(shè)計(jì)中增加箍筋數(shù)量（即減小箍筋間距），就可以大大提高結(jié)構(gòu)的承載力，特別是使結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力，而避免出現(xiàn)柱子“燈籠”型破壞方式。

圖4汶川地震后都江堰某建筑柱燈籠型破壞形態(tài)

三、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

在講授預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，除了要讓學(xué)生理解預(yù)應(yīng)力是如何施加及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的工作性能外，還需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這樣能夠使學(xué)生在將來(lái)的工作中根據(jù)不同情況選擇結(jié)構(gòu)形式。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)中，非常重要的一點(diǎn)是：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的延性較差。原因是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的開(kāi)裂荷載與破壞荷載較為接近，從而造成混凝土開(kāi)裂后結(jié)構(gòu)的變形過(guò)程縮短。這一點(diǎn)與前面講的混凝土結(jié)構(gòu)的延性與抗震的知識(shí)相呼應(yīng)，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了延性對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的重要性。

針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中存在的這一致命缺陷，需要明確預(yù)應(yīng)力混凝土抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的一般原則[5]：

（1）既要做好抗震計(jì)算，又要重視概念設(shè)計(jì)。一方面，要認(rèn)真對(duì)地震作用、效應(yīng)進(jìn)行定量計(jì)算；另一方面，要選好場(chǎng)地，采用合理的建筑平面、立面，選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系，采用正確的構(gòu)造措施。

（2）采用兩階段設(shè)計(jì)，滿足三個(gè)水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。兩階段抗震驗(yàn)算要求，即第一階段采用小震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震作用，進(jìn)行允許彈性變形驗(yàn)算，實(shí)現(xiàn)第一水準(zhǔn)的設(shè)防要求，采用荷載分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力驗(yàn)算，近似實(shí)現(xiàn)第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求；第二階段設(shè)計(jì)時(shí)，采用大震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震作用，進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算，實(shí)現(xiàn)第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。

（3）宜有多道抗震防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)抗震能力或承載能力的喪失。

（4）使結(jié)構(gòu)具有合理的剛度和強(qiáng)度分布，避免薄弱層或薄弱部位的出現(xiàn)。

（5）提高抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性，改善其變形能力，應(yīng)進(jìn)行多遇或罕遇地震作用下的變形驗(yàn)算。

通過(guò)以上知識(shí)的介紹和講解，學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震能力差的問(wèn)題可以通過(guò)一些抗震措施得以緩解，從而擴(kuò)大了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。

四、多道抗震設(shè)防

針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震問(wèn)題，可做的工作還很多。比如，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)結(jié)構(gòu)體系提出了多道抗震防線的要求，對(duì)在大震作用下結(jié)構(gòu)抗倒塌具有重要意義。GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[6]增加了結(jié)構(gòu)抗防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的內(nèi)容，要求采用超靜定結(jié)構(gòu)，重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位應(yīng)增加冗余約束或多條傳力途徑。另外，特增加“結(jié)構(gòu)方案”一節(jié)，由“構(gòu)件計(jì)算”擴(kuò)展到“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”。強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)選型、體系組構(gòu)、構(gòu)件布置、均勻規(guī)則、傳力途徑、冗余約束、縫的分割、連接構(gòu)造、方便施工、綜合功能等要求，特別強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性或魯棒性。本項(xiàng)修訂內(nèi)容對(duì)轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念，即從傳統(tǒng)上強(qiáng)調(diào)構(gòu)件設(shè)計(jì)，甚至截面設(shè)計(jì)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，起到了重要的推動(dòng)作用[7]。對(duì)中小學(xué)校建筑，人群相對(duì)集中，又涉及未成年人，現(xiàn)在廣泛存在的大開(kāi)間教室建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)該考慮在現(xiàn)有抗震防線的基礎(chǔ)上再增加一道抗震防線，從而提高此類建筑的抗震水平[8]。在這一方面，日本由于長(zhǎng)期受地震災(zāi)害的影響，積累了很多有益的經(jīng)驗(yàn)和做法。圖5為日本某大學(xué)的教學(xué)辦公樓以增設(shè)鋼架提高結(jié)構(gòu)抗震性能。

圖 5日本某大學(xué)教學(xué)辦公樓的抗震增強(qiáng)措施

五、結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防是地震設(shè)防區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中向?qū)W生灌輸和滲透抗震設(shè)計(jì)的概念和思想對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)具有重要意義。不僅提高了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)，而且培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的興趣，受到學(xué)生的普遍歡迎。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[2] 王立成，劉毅. 專業(yè)課程教學(xué)中創(chuàng)新思維的培養(yǎng)途徑研究[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2009，30（S2）： 22-24.

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[4] 國(guó)內(nèi)科技動(dòng)態(tài)：新型約束混凝土結(jié)構(gòu)讓高樓更堅(jiān)固[EB/OL].[2013-12-01]. http：//ctixm.xmsme.gov.cn/2004-6/2004618162319.htm.

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[8] 王立成. 汶川地震后學(xué)校砌體建筑結(jié)構(gòu)破壞情況調(diào)查與分析[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，49（5）： 650-656.

在“小震”作用下，要求結(jié)構(gòu)不受損傷或不需修理仍可繼續(xù)使用。從結(jié)構(gòu)抗震分析角度來(lái)說(shuō)，就是要求結(jié)構(gòu)在“小震”作用下保持準(zhǔn)彈性反應(yīng)狀態(tài)，而不進(jìn)入使建筑物中斷使用和產(chǎn)生非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的非彈性反應(yīng)狀態(tài)；同時(shí)結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形應(yīng)控制在合理的限制范圍以內(nèi)，目的是使結(jié)構(gòu)具有足夠的抗側(cè)向力剛度。中震大概相當(dāng)于設(shè)防烈度地震，當(dāng)遭遇中震作用時(shí)，結(jié)構(gòu)可以有一定程度的損壞，經(jīng)修復(fù)或不經(jīng)修復(fù)仍可繼續(xù)使用。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，維修費(fèi)用不能太高。對(duì)發(fā)生概率極小的罕遇大震（“大震”的烈度比設(shè)防烈度約高一度左右）。要求當(dāng)結(jié)構(gòu)在遭遇“大震”作用時(shí)，不應(yīng)倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。這樣一個(gè)抗震設(shè)防目標(biāo)是非常經(jīng)濟(jì)合理的。因?yàn)榈卣鹗桥及l(fā)性事件，一味地追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以保證中震甚至是大震作用下結(jié)構(gòu)不壞，將會(huì)使大量的材料在絕大部分時(shí)間里，甚至在整個(gè)壽命期內(nèi)都處于不能充分發(fā)揮作用的狀態(tài)，這樣做是不明智的。

以上這些延性與抗震設(shè)計(jì)的概念在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程中均有不同程度的體現(xiàn)。比如上面講的一味追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不可取的說(shuō)法。在混凝土的物理力學(xué)性能的內(nèi)容中，明確指出，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段坡度越陡，即應(yīng)力下降相同幅度時(shí)變形越小，延性越差，如圖3所示。再比如，要提高梁的抗彎承載力，可以通過(guò)增加縱向受拉鋼筋來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，縱向受拉鋼筋配筋率增大將造成延性的降低。這也是除了限值最小配筋率外，還要規(guī)定配筋率上限值的原因。

圖3不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系

二、約束混凝土

使混凝土處于三軸受壓的應(yīng)力狀態(tài)，限制了混凝土的橫向變形，從而提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力，就成為“約束混凝土”。在課程中講述復(fù)合應(yīng)力下混凝土的強(qiáng)度和變形性能時(shí)，學(xué)生往往對(duì)此問(wèn)題缺少直接和感性的認(rèn)識(shí)。于是，作者引入鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例，使學(xué)生了解到復(fù)合應(yīng)力問(wèn)題和約束混凝土的工程應(yīng)用，特別是約束后混凝土變形性能的改善對(duì)提高結(jié)構(gòu)抗震性能的好處。

隨著近年來(lái)高強(qiáng)混凝土、新型組合材料在工程中的應(yīng)用，現(xiàn)代高層建筑將會(huì)更多采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)、纖維約束混凝土結(jié)構(gòu)等，使高樓的抗震效果提高到一個(gè)新的水平。美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校在國(guó)際上研究新型約束混凝土結(jié)構(gòu)享有盛譽(yù)，該校杰克·莫尼教授出席“約束混凝土國(guó)際研討會(huì)”時(shí)表示，盡管學(xué)術(shù)上對(duì)鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)研究有近百年的歷史，但在實(shí)際工程中的應(yīng)用不到10年，如果當(dāng)初美國(guó)的世貿(mào)大廈采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)，或許在“9·11”恐怖事件中的損失會(huì)小一些。國(guó)內(nèi)教授也曾指出，新型約束混凝土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，抗震加固性能更加優(yōu)化，地震作用下的延性性能和耗能能力大幅提高。近年在我國(guó)得到了較好的應(yīng)用，其中由貝聿銘設(shè)計(jì)的60多層高樓、香港上海銀行大樓和深圳賽格市場(chǎng)大廈就是采用鋼管約束混凝土結(jié)構(gòu)的代表作[4]。

圖4為5·12汶川地震中都江堰市一棟建筑受損的情況。可以想象，如果結(jié)構(gòu)的柱子采用類似鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)形式，或者橫向箍筋設(shè)計(jì)中增加箍筋數(shù)量（即減小箍筋間距），就可以大大提高結(jié)構(gòu)的承載力，特別是使結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力，而避免出現(xiàn)柱子“燈籠”型破壞方式。

圖4汶川地震后都江堰某建筑柱燈籠型破壞形態(tài)

三、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

在講授預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，除了要讓學(xué)生理解預(yù)應(yīng)力是如何施加及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的工作性能外，還需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這樣能夠使學(xué)生在將來(lái)的工作中根據(jù)不同情況選擇結(jié)構(gòu)形式。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)中，非常重要的一點(diǎn)是：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的延性較差。原因是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的開(kāi)裂荷載與破壞荷載較為接近，從而造成混凝土開(kāi)裂后結(jié)構(gòu)的變形過(guò)程縮短。這一點(diǎn)與前面講的混凝土結(jié)構(gòu)的延性與抗震的知識(shí)相呼應(yīng)，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了延性對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的重要性。

針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中存在的這一致命缺陷，需要明確預(yù)應(yīng)力混凝土抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的一般原則[5]：

（1）既要做好抗震計(jì)算，又要重視概念設(shè)計(jì)。一方面，要認(rèn)真對(duì)地震作用、效應(yīng)進(jìn)行定量計(jì)算；另一方面，要選好場(chǎng)地，采用合理的建筑平面、立面，選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系，采用正確的構(gòu)造措施。

（2）采用兩階段設(shè)計(jì)，滿足三個(gè)水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。兩階段抗震驗(yàn)算要求，即第一階段采用小震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震作用，進(jìn)行允許彈性變形驗(yàn)算，實(shí)現(xiàn)第一水準(zhǔn)的設(shè)防要求，采用荷載分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力驗(yàn)算，近似實(shí)現(xiàn)第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求；第二階段設(shè)計(jì)時(shí)，采用大震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算地震作用，進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算，實(shí)現(xiàn)第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。

（3）宜有多道抗震防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)抗震能力或承載能力的喪失。

（4）使結(jié)構(gòu)具有合理的剛度和強(qiáng)度分布，避免薄弱層或薄弱部位的出現(xiàn)。

（5）提高抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性，改善其變形能力，應(yīng)進(jìn)行多遇或罕遇地震作用下的變形驗(yàn)算。

通過(guò)以上知識(shí)的介紹和講解，學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震能力差的問(wèn)題可以通過(guò)一些抗震措施得以緩解，從而擴(kuò)大了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。

四、多道抗震設(shè)防

針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震問(wèn)題，可做的工作還很多。比如，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)結(jié)構(gòu)體系提出了多道抗震防線的要求，對(duì)在大震作用下結(jié)構(gòu)抗倒塌具有重要意義。GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[6]增加了結(jié)構(gòu)抗防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的內(nèi)容，要求采用超靜定結(jié)構(gòu)，重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位應(yīng)增加冗余約束或多條傳力途徑。另外，特增加“結(jié)構(gòu)方案”一節(jié)，由“構(gòu)件計(jì)算”擴(kuò)展到“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”。強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)選型、體系組構(gòu)、構(gòu)件布置、均勻規(guī)則、傳力途徑、冗余約束、縫的分割、連接構(gòu)造、方便施工、綜合功能等要求，特別強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性或魯棒性。本項(xiàng)修訂內(nèi)容對(duì)轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念，即從傳統(tǒng)上強(qiáng)調(diào)構(gòu)件設(shè)計(jì)，甚至截面設(shè)計(jì)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，起到了重要的推動(dòng)作用[7]。對(duì)中小學(xué)校建筑，人群相對(duì)集中，又涉及未成年人，現(xiàn)在廣泛存在的大開(kāi)間教室建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)該考慮在現(xiàn)有抗震防線的基礎(chǔ)上再增加一道抗震防線，從而提高此類建筑的抗震水平[8]。在這一方面，日本由于長(zhǎng)期受地震災(zāi)害的影響，積累了很多有益的經(jīng)驗(yàn)和做法。圖5為日本某大學(xué)的教學(xué)辦公樓以增設(shè)鋼架提高結(jié)構(gòu)抗震性能。

圖 5日本某大學(xué)教學(xué)辦公樓的抗震增強(qiáng)措施

五、結(jié)語(yǔ)

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防是地震設(shè)防區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中向?qū)W生灌輸和滲透抗震設(shè)計(jì)的概念和思想對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)具有重要意義。不僅提高了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)，而且培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的興趣，受到學(xué)生的普遍歡迎。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王立成，劉毅. 專業(yè)課程教學(xué)中創(chuàng)新思維的培養(yǎng)途徑研究[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2009，30（S2）： 22-24.

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[5] 宋玉普，王立成，車(chē)軼. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[6] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB 50010—2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[7] 王立成. 2010版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》與混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整[J]. 高等建筑教育， 2013， 22（4）：55-58.

[8] 王立成. 汶川地震后學(xué)校砌體建筑結(jié)構(gòu)破壞情況調(diào)查與分析[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，49（5）： 650-656.