钢结构性能特点及抗震设计

浅析钢结构的性能特点及抗震设计摘要：文章简述了钢结构建筑的结构体系及性能特点，并分析了钢结构的抗震设计方法及要求，以供参考。

关键词：钢结构；性能特点；抗震设计

钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构，钢结构住宅依其自重轻，基础造价低，适用于软弱地基，安装容易，施工快，周期短，投资回收快，施工污染环境少，抗震性能好等综合优势而受到各方的重视。但是，如果钢结构房屋在结构设计、材料选用、施工制作和维护上出现问题，则其优良的钢材特性将得不到充分的发挥，在地震作用下同样会造成结构的局部破坏或整体倒塌。

一、钢结构建筑的结构体系及性能特点

（一）钢框架结构体系

纯钢框架结构体系是钢结构住宅的基本体系，受力明确，使用灵活，制作安装简单，施工速度较快，但为抵抗侧向力所需梁柱截面较大，一般可用于6层以下的多层建筑，且一般情况下，梁柱节点应采用刚接。

（二）钢框架—支撑结构体系

当钢框架体系层数较多时，由于侧向作用力的增大，使得梁柱等构件尺寸也相对较大，失去其经济合理性。这时宜增设支撑，形成钢框架—支撑结构体系。支撑体系包括十字交叉支撑、单斜杆支撑、人字形或v形支撑。

（三）钢框架—预制钢筋混凝土墙结构体系

超限高层建筑结构基于性能抗震设计

超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究超限高层建筑的结构抗震设计中，采用基于性能要求的抗震设计方法，有助于提高高层建筑工程抗震设计的可靠性、避免抗震安全隐患，同时又促进高层建筑技术发展。 阐述基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法的比较；针对超限高层建筑结构的特点，提出结构的抗震性能目标、性能水准以及实施性能设计的主要方法，包括性能水准判别准则、性能目标的选用及结构计算和试验要求。文中还列举了应用性能设计理念和要求的部分工程实例。 基于性能的抗震设计理念和方法，自世纪年代在美国兴起，并日益得到工程界的关注。美国的ATC40（1996年）、FEMA237（1997年）提出了既有建筑评定、加固中使用多重性能目标的建议，并提供了设计方法。美国加州结构工程师协会SEAO于1995年提出了新建房屋基于性能的抗震设计。1998年和2000年，美国FEMA又发布了几个有关基于性能的抗震设计文件。2003年美国ICC（Internation-alCode Council）发布了《建筑物及设施的性能规范》，其内容广泛，涉及房屋的建筑、结构、非结构及设施的正常使用性能、遭遇各种灾害时（火、风、地震等）的性能施工过程及长期使用性能，该规范对基于性能设计方法的重要准则作了明确的规定。日本开始将抗震性能设计的思想正式列入设计和加固标准中，并已由建筑研究所（BRI）提出个性能标准。欧洲混凝土协会（CRB）于2003 年出版了“钢筋混凝土建筑结构基于位移的抗震设计”报告。澳大利亚则在基于性能设计的整体框架以及建筑防火性能设计等方面做了许多研究，提出了相应的建筑规范（BCA1996）。我国在基于性能的抗震设计方面也发表了不少论文加以研究和探讨。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是：使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标；抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证，有利于建筑结构的创新，经过论证（包括试验）可以采用现行标准规范中还未规定的新的结构体系、新技术、新材料；有利于针对不同设防烈度、场地条件及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施。这一方法是一种发展方向。目前，这一方法在工程中还未得到广泛的应用，还有一些问题有待研究改进，诸如：地震作用的不确定性、结构分析模型和参数的选用存在不少经验因素、模型试验和震害

钢结构抗震性能分析

钢结构抗震性能分析 摘要：钢结构建筑具有建设速度快、工业化程度比较高、技术经济指标好、抗震性能相比较其他建筑材料比较优越，所以能够广泛地应用于建筑的各个领域，有着得天独厚的发展优势。本文对钢结构建筑的抗震性能进行分析，总结出钢结构抗震的特点及在建设中的应用，分析了几种钢结构所具有的抗震性能，为建筑中明确钢结构的抗震性能找到了依据。 关键词：建筑；钢结构；发展；抗震；分析 引言 近几年，随着我国建筑产业高速发展，钢铁材料和结构体逐渐呈现多元化的发展趋势，建筑行业的发展也更是各具特色。作为现代建筑领域新兴的钢结构建筑，也越来越被建筑界所重视，这对地震多发的地区，建筑在地震中由于倒坍所造成的灾害，将会成为地震灾害中，对于生命和财产安全中，最具破坏力和杀伤力的直接因素，这就需要不断加强钢结构的抗震性能，提升钢结构建筑抗震的能力 1 钢结构的特点 优质的钢结构具有良好的延伸性，能够将震动时发生的波动抵消掉。对于钢结构在抗拉、抗压、抗剪的强度要求上都很高，特别是钢结构需要凭着工艺制造，利用其所具有的高延性，提升其在地震中的抗震能力[1]。钢结构通过自身的塑性变形特点，达到吸收和消耗震动过程中，抵抗强烈地震的能力。 2 建筑中的钢结构体系 在钢结构建筑中，用的较多钢结构框架体系有纯框架结构、中心支撑结构、偏心支撑结构等。纯框架结构延性和抗震性能比较好，但是由于抗侧刚度比较差，一般不太适合用于层数比较高的建筑。以中心支撑的钢结构框架结构抗侧刚度大，适用于层数较高的建筑。由于一些钢结构支撑构件，具有的滞回性能较差，对于耗散的震动的能量有限，抗震性能没有钢结构纯框架的性能好。钢结构的框架偏心支撑结构，还可以通过偏心连梁进行剪切，达到耗散地震的能量，保证通过钢结构框架的支撑不丧失稳定，这种抗震性能的效果，优于中心支撑的钢结构框架[2]，并且其弹性阶段的刚度也接近中心支撑框架。如果采用能与钢结构框架抗侧刚度相匹配含有钢板的剪力墙，还有带竖缝剪力墙的钢结构代替支撑，可以构成具有钢结构框架的抗震墙板结构，其抗震的性能强于由钢结构框架构成的中心支撑结构。当房屋建筑的刚度要求更高时，一般都可以采用沿着建筑周边，有秩序地进行设置一些密柱深梁框架，来构成钢结构的框筒结构。这样设计安装的框筒结构抗侧刚度大，能够起到具有良好抗震性能的效果。 3 建筑中钢结构的抗震性能分析

浅谈钢结构工业厂房的抗震设计

浅谈钢结构工业厂房的抗震设计 陈将奇 昊华工程有限公司，北京，100143 【摘要】钢结构抗震设计工作不是单纯的依靠建筑工程，还需要对土地地基以及钢结构做好性能着手工作，考虑好构件的特点性能以及部件的深度要求，只有做好地基的设计、构件的处理，才可以有效的提高钢结构抗震性能。 【关键词】钢结构工业厂房抗震设计 前言 钢结构具有强度高、塑性韧性好、自重小、制作简便、施工工期短、节能环保等优点。随着经济的发展，单层钢结构厂房在工业建筑中得到广泛应用。采用单层工业厂房，生产工艺流程相对简洁，地面上可以放置较重的机器设备和产品，内部生产运输容易组织。但是在强烈地震作用下厂房有局部破坏、甚至倒塌现象的事故发生。 一、做好钢结构地形设计 1、选择好钢结构的场地 为了有效的提高建筑场地的质量，做好地基抗击地震能量，需要在钢结构厂房设计方面做好以下几个方面： （1）选择薄的场地覆盖层 钢结构厂房由于其自身具有良好的刚柔性特点，而根据世界上多次地震，数次实验可知，在厚土地层上，地震对钢结构危害较重，而薄的场地覆盖层对钢结构的影响较小，因此，在进行场地选择时，优先选择薄的场地覆盖层。 （2）选择坚实的场地土壤 在建设钢结构厂房方面，场地土壤的刚度大的话，抵抗地震性能要比场地土壤刚度小的好，即场地刚强度小，震害指数大，因此，为了减少钢结构的厂房土地破坏程度，在建设中，应选择场地土壤坚实，土地广阔平坦，并且具有较大的剪切波速的坚实坚硬场地，有利于提高钢结构厂房抵抗地震的性能。 （3）避免产生共振现象 发生地震现象时，如果地震震动周期与建筑物一致或者建筑物的震动周期与地震周期接近，很容易导致地震发生时，产生共振现象。因此，在钢结构厂房设

钢结构抗震性能设计

第四章抗震性能设计 4.2b 综述适用于钢构件、钢节点、钢连接的几种滞回模型和损伤指数。（重点阐述有关钢结构的内容) 答： 1、滞回模型 （1）钢构件的滞回模型： a、轴心受力构件 反复荷载作用下轴心受力钢构件滞回模型 b、受弯构件

反复荷载作用下受弯钢构件的滞回模型 c、钢板 反复荷载作用下受弯钢构件板的滞回模型 （2）钢连接的几种滞回模型 线性模型非线性模型

（3）钢节点的滞回性能模型 反复荷载作用下受弯钢节点的几种滞回模型 2、损伤指数综述 为了定量描述结构防止在地震中倒塌的安全度，提出了损伤指数的概念。对结构在其寿命周期内所能承受的地震破坏总量的预测由损伤指数(Damage Index)控制，而损伤指数由刚度、强度和延性确定。对于其中的延性而言，损伤指数分别从构件级别、楼层级别和整体结构级别代表了塑性铰的塑性转动能力。 （1）构件损伤指数 可以由所需塑性转动能力和可提供的塑性主动能力之间的比值计算得出。 a dm I θθ/r （2）楼层损伤指数 代表了楼层抵御地震破坏的能力： （3）整体损伤指数 描述整个结构的损伤指数，包括地震作用下的结构整体性能。

4.3c综述屈曲约束支撑(无粘结支撑、防屈曲支撑)的特点、类型、设计要点以及国内外最新研究进展和工程应用现状。答： 1、特点 在普通支撑外部设置套管，约束支撑的受压屈曲，构成屈曲约束支撑。屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接，所受的荷载全部由芯板承担，外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲，使芯板在受拉和受压下均能进入屈服，因而，屈曲约束支撑的滞回性能优良。 .屈曲约束支撑与普通支撑滞回性能对比 优点： （1）承载力与刚度分离 普通支撑因需要考虑其自身的稳定性，使截面和支撑刚度过大，从而导致结构的刚度过大，这就间接地造成地震力过大，形成了不可避免的恶性循环。选用防屈曲支撑，即可避免此类现象，在不增加结构刚度的情况下满足结构对于承载力的要求。 （2）承载力高 抗震设计中，普通支撑和屈曲约束支撑的轴向承载力设计值为：

从结构抗震的角度论述钢结构的性能

题目： 从结构抗震的角度论述钢结构的性能，优缺点及发展前景 学院：土木工程学院 专业：建筑工程技术专业 班级:建工一班 姓名：杨星星 指导教师：盛朝晖 2014年04月10日从结构抗震的角度论述钢结构的性能，优缺点及发展前景 论文摘要： 本文简要分析了钢结构建筑的结构体系及性能特点，优缺点，抗震性能以及日后良好的发展前景。 关键词： 钢结构，抗震性能好，施工方便，耐火性差，质量轻，强度大，发展前景好。 目录： 一、摘要 二、绪论 三1.1钢结构的性能及特点。 1.1.1钢结构的特点： 1.1.2钢结构的性能 四、1.2钢结构的优缺点 1.2.1钢结构的优点

1.2.2钢结构的缺点 五、1.3钢结构的发展前景 1.3.1钢结构的应用范围 1.3.2钢结构的发展前景 1.3.3发展方向 六、 1.4结论 七、参考文献 二、绪论 三 1.1钢结构的性能及特点。 近年来，全世界地震频频发生，对人们是生命财产安全造成了很大的威胁。在地震中造成人员财产损失的因素之一是建筑物的倒塌，如 何提高建筑物的抗震性能就显得尤为重要。目前建筑使用较多的轻钢结构建筑其抗震的能力有明显成果。 1.1.1钢结构的特点 1.钢材的材质均匀，质量稳定，可靠度高；自重轻，变形大，可以吸收很大能量，而且可以通过构造实现强梁弱柱、强剪弱弯。 2.钢材的强度高，塑性和韧性好，抗冲击和抗振动能力强； 3.钢结构工业化程度高，工厂制造，工地安装，加工精度高，制造周期短，生产效率高，建造速度快； 4.钢结构抗震性能好； 5.耐腐蚀和耐火性差，单价较高。 1.1.2钢结构的性能

钢结构轻质高强，所以地震时受地震作用小。而钢结构具有良好的延展性，可以将地震波的能耗抵消掉。钢材基本上属各向同性材料，扛拉、抗压、扛剪强度均很高，而且具有良好的延展性，特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震反应。钢结构还可以看作比较理想的弹塑性结构，可以通过结构的塑性变形吸收和消耗地震输入能量，从而具有较高的抵抗强烈地震的能力。钢结构相对于其他结构自重轻，这也大大减轻了地震作用的影响。不同的结构形式，抗震性能明显不同。混凝土结构的房屋受压较好，但不抗拉力，两种力的差距达10倍。当地震来临时，房屋在地震波循环荷载情况下，极易发生整体垮塌。钢结构除了抗震性能高，施工周期短、工业化程度高、环保性能好的特点也显著优于混凝土结构。 三1.2 钢结构的优缺点 1.2.1钢结构工程优点 钢结构住宅建筑是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架，同时配以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构建造而成，其中主要承重骨架是由钢构件或钢管(圆管或矩形管)混凝土构件所组成。在建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面: .1 强度高、自重轻、抗震性能好 钢结构体系轻质高强，可减轻建筑结构自重的30%，大大降低基础的造价；钢结构是柔性结构，有很好的抗震，同时结构安全度高，受损轻，而且由于钢材便于加工，灾后容易修复。型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力好。低层别墅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系，轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的“板肋结构体系”，这种结构体系有很明显的抗震及抵抗水平荷载的能力，用于抗震烈度为八度以上的地区。 .2 功能区分割灵活 传统的砖混、钢筋混凝土的结构自重大，进深和开间相对较小，梁、柱粗大，空间利用

结构抗震性能设计解读

结构抗震性能设计解读 结构抗震性能设计解读 【摘要】对结构抗震性能设计中的4个结构抗震性能目标和5种结构抗震性能水准进行深入解读，对不同的结构抗震性能水准提出对应的计算、设计方法及注意事项。 【关键词】抗震性能化设计；抗震性能水准；弹塑性分析；加速度反应谱；时程分析 中图分类号： TU352.1+1文献标识码： A 0 引言：我国建筑抗震设计主要以下三部分组成：一、规范限定的适用条件；二、结构和构件的计算分析；三、结构和构件的构造要求。对于一个建筑物的抗震设计，当满足以上三部分要求时，就是符合规范的设计；当不满足第一部分要求时，就被称为“超限”工程，需要采取比第二、三部分更严格的计算和构造，以证明该建筑可以达到抗震设防目标。结构抗震性能设计着重于通过现有手段（计算及构造措施），是解决“超限”结构在中震和大震下的结构计算和设计的一种基本方法。结构抗震性能设计实现了结构抗震设计从宏观性的目标向具体量化的多重目标过度。 1 地震作用：由于建筑结构抗震设计是一个十分复杂的问题，有许多难点，例如：地震地面运动的不确定性；抗震设防水准及对地震作用的预估；地震作用下结构反应分析的正确性；对影响结构抗震性能因素的认识及所采取措施的有效性等。当前世界各国的建筑抗震设计主要采用以下两种方法。 （1）拟静力法---加速度反应谱法。它将影响地震作用大小和分布的各种因素通过加速度反应谱曲线予以综合反映，建筑结构抗震设计时利用反应谱得到地震影响系数，进而得到作用于建筑物的拟静力的水平地震作用。此理论接受度比较高，适用于大部分结构；由于此方法存在一定的不足，因此不太适用于“超限”结构的抗震设计。 （2）直接动力法---时程分析法。此方法根据建筑物所在地区的基本烈度、设计分组的判断估计、建筑物所在场地的类别，选择适

钢结构抗震优缺点

钢结构工程学习小节 钢结构就是指用钢板与热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受与传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构 相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势,在全球范围内,特别就是发 达国家与地区,钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通 常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构与桥梁结构五大子类, 钢结构在各项工程建设中的应用极为广泛,如钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型 管道容器、高层建筑与塔轨机构等。根据每平米用钢量及主要构件钢板厚度,钢 结构有轻钢与重钢之分,轻钢结构住宅的墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、 墙体支撑、墙板与连接件组成。钢结构与其它建设相比,在使用中、设计、施工 及综合经济方面都具有优势,造价低,可随时移动,钢结构与普通钢筋混凝土结构 相比,其匀质、高强、施工速度快、抗震性好与回收率高等优越性,钢比砖石与砼 的强度与弹性模量要高出很多倍,因此在荷载相同的条件下,钢构件的质量轻。从 被破坏方面瞧,钢结构就是在事先有较大变形预兆,属于延性破坏结构,能够预先 发现危险,从而避免。 钢结构工程优点 抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的就是由冷 弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形 成了非常坚固的“板肋结构体系”,这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷 载的能力,适用于抗震烈度为八度以上的地区。 抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物 自重仅就是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒七十米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。

浅析多高层钢结构抗震概念设计

目录 【摘要】 (1) 【Abstract】 (2) 一、概念设计的含义 (3) 二、概念设计的意义 (3) 三、多高层钢结构的抗震概念设计要求 (3) 四、结构选型 (5) 五、结构平面布置 (6) （1）建筑型状力求简单规则 (6) （2）建筑平立面的刚度和质量分布力求对称均匀 (6) 六、节点设计的基本原则 (8) 七、保证结构的延性抗震能力 (9) 参考文献 (11)

浅析多高层钢结构的抗震概念设计 【摘要】 钢结构的强度高、延性好、重量轻，抗震性能好。总体来说，在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要小。由于，地震的不确定性，及地震的不可预测性，总结震害经验发现：对于抗震设计来说，“概念设计”远比“计算设计”更重要。然而抗震设计的重要性和丰富内涵往往在严格的规范规定和一体化的程序设计中被淡化了。本文从震害分析，概念设计中的结构，钢结构节点设计等方面阐述钢结构的抗震概念设计。 【关键词】多高层钢结构建筑概念设计结构选型抗震设计

Seismic concept design of high-rise steel structure 【Abstract】 Steel structure high strength, good ductility, light weight, good seismic performance. Generally speaking, in the same site conditions, intensity, earthquake damage to buildings of steel structure houses are small compared with reinforced concrete structure. Because of the uncertainty, earthquakes, and earthquake can be unpredictable, summarize the earthquake experience showed that: for the seismic design, the concept of "design" is far more important than "design". However, the importance of the seismic design and rich connotation in program design often strict norms and integration was weakened. In this paper, from the analysis of the damage of the structure, in the concept design, the seismic concept design of steel structure of steel structure joint design etc. 【Key words】High-rise steel structure building Conceptual design Selection of structureSeismic design

抗震性能设计

抗震性能设计 一、规范规定 《建筑抗震设计规范统一培训教材》中指出： 抗震性能化设计仍然是以现有的抗震科学水平和经济条件为前提的，一般需要综合考虑使用功能、设防烈度、结构的不规则程度和类型、结构发挥延性变形的能力、造价、震后的各种损失及修复难度等等因素。不同的抗震设防类别，其性能设计要求也有所不同。 鉴于目前强烈地震下的结构非线性分析方法的计算模型和计算参数的选用尚存在不少经验因素，缺少从强震记录、设计施工资料到设计震害的详细验证，对结构性能的判断难以十分准确，因此在性能设计指标的选用中宜偏于安全一些。 建筑的抗震性能化设计，立足于承载力和变形能力的综合考虑，具有很强的针对性和灵活性。针对具体工程的需要和可能，可以对整个结构、也可以对某些部位或关键构件，灵活运用各种措施达到预期的性能目标——着重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。 例如，可以根据楼梯间作为“抗震安全岛”的要求，提出确保大震下楼梯间具有安全避难通道的具体目标和性能要求；可以针对特别不规则、复杂建筑结构的具体情况，对抗侧力结构的水平构件和竖向构件分别提出相应的性能目标，提高其整体或关键部位的抗震安全性；对于地震时需要连续工作的机电设备，其相关部位的层间位移需满足设备运行所需的层间位移限值的专门要求；其他情况，可对震后的残余变形提出满足设施检修后运行的位移要求，也可提出大震后可修复运行的位移要求。建筑构件采用与结构构件柔性连接，只要可靠拉结并留有足够的间隙，如玻璃幕墙与钢框之间预留变形缝隙，震害经验表明，幕墙在结构总体安全时可以满足大震后继续使用的要求。还可以提高结构在罕遇地震下的层间位移控制值，如国外对抗震设防类别高的建筑，其弹塑性层间位移角比普通建筑的规定值减少 20%~50%。 《抗震规范》附录M对结构抗震性能设计的不同要求做了规定，分别给出在设防烈度地震、罕遇地震时，按照设计值和规范值进行计算的相关公式。 《高规》3.11节最先提出结构抗震性能设计分为1、2、3、4、5五个性能水准，并对每一个性能设计水准规定了具体的计算公式和方法。 《广东高规》3.11节对《高规》的五个性能设计水准给出了更明确的计算公式，比如《广东高规》规定了不同性能水准下的构件重要性系数及承载力利用系数，特别是《广东高规》对第3、第4、第5性能设计水准不再像《高规》那样提出“应进行弹塑性计算分析”的要求，明确了可按线弹性有限元计算出的内力位移进行性能设计的公式，这些规定便于软件实现，使软件可以直接利用线弹性有限元结果进行性能设计。 《上海抗规》附录L对抗震性能化设计做了规定。 二、软件实现 抗震性能设计的计算参数如图3.9.1所示。

浅析钢结构抗震设计

浅析钢结构抗震设计 张大奎天津市建筑设计院天津邮编300074 【摘要】以保证生命安全为单一设防目标的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防水准，尽管可预期做到大震时主体结构不倒塌以保证生命安全，但仍可能导致中小地震作用下结构丧失正常使用功能而造成巨大的财产损失。本文分析了钢结构建筑抗震研究现状，提出了钢结构抗震设计要求，探讨了钢结构建筑抗震措施。 【关键词】钢结构抗震设计现状要求措施 中图分类号：TU973+.31文献标识码：A文章编号： 在建筑结构中,钢结构具有良好抗震性。钢结构抗震设计应始终贯穿于钢结构设计中的各个阶段,它是钢结构建筑抗设计重要组成部分。在钢结构建筑体系的设计中要充分了解钢结构住宅的破坏机制以及和破坏过程,灵活运用钢结构抗震设计准则,合理地确定和解决结构设计中的各种问题。才能设计出经济、合理、安全适用的钢结构建筑。 一、钢结构建筑抗震研究现状 （一）结构的抗震设计有两类途径，一类是对外荷载实现联机跟踪和预测，并通过作动器对结构施加控制力来改变结构的动力特性，这就是通常所说的主动控制方法；另一类是通过改善结构本身的特征，实现对结构模态变量的控制或优化，改变结构的动力特性。 （二）我国现行的结构抗震设计，是以承载力为基础的设计，通常取结构的动应力特别是动拉应力为抗震设计时的控制指标；但历次震害表明，结构破坏、倒塌的主要原因是变形过大，超过了结构能承受的变形能力，因此在20世纪90年代，美国学者提出了基于位移的抗震设计以结构的变形作为抗震设计时的控制指标，要求结构的变形值要满足在地震作用下的变形要求。 （三）我国采用的设计反应谱是采用振型分解反应谱法进行结构抗震计算的基础，由大量地震反应谱的统计平均确定。尽管地震反应谱的计算理论是经典的，只要地震记录准确，获得的地震反应谱也将准确，但是由于地震记录计算的地震反应谱在长周期段将不真实。而高层建筑钢结构自振周期较大（如金茂大厦、地王大厦等），地震反应谱长周期段的错误对高层钢结构建筑的影响将较大，因此对于长周期段的反应谱还有待于进一步研究。另外，钢结构自身阻尼比较小，按现行抗震规范的计算方法，在考虑结构延性以后地震作用力减小的同时又因阻尼比降低而加大。上述两个原因使得钢结构用钢量偏高。 二、钢结构抗震设计要求 （一）对钢材性能的要求

抗震性能最好的建筑钢结构建筑

抗震性能最好的建筑----钢结构建筑 地震何时发生我们虽不能预知，但我们可以探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因，并加以防范，从工程上建造经得起强震的抗震建筑。说到这里那么尼泊尔地区的建筑抗震性到底怎么样呢?4月25日下午2点11分，尼泊尔发生7.8级地震(中国地震台网测定是8.1级)，还有4月26凌晨2：30左右此次地震至少造成超过1100人遇难;地震还引发了珠穆朗玛峰雪崩，大批游客和登山者被困，准确伤亡暂无法统计。另据报道，此次地震波及中国西藏，至少13人遇难4人失踪(另有4位同胞在尼境内遇难)。这是1934年尼泊尔比哈尔8.2级地震以来最强地震。 这几天连续发生的尼泊尔地震和珠穆朗玛峰雪崩引起了全球各国的重视，地震何时发生我们虽不能预知，但我们可以探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因，并加以防范，从工程上建造经得起强震的抗震建筑，这是减少地震灾害最直接、最有效的方法。提高建筑物抗震性能，是提高城市综合防御能力的主要措施之一，同时也是防震减灾工作中一项“抗”的主要任务。说到这里那么尼泊尔地区的建筑抗震性到底怎么样呢?2013年春天，尼泊尔建筑界开了一次交流会，得出一个结论：在首都加德满都市区、巴丹市(Lalitpur)、巴克塔普尔地区(Bhaktapur)的绝大多数建筑，抗震能力极其脆弱。专

家说：“这些地方的绝大多数房子和建筑，都未能严格遵守施工管理规定、采用合格建筑材料。”加德满都建设部的高级工程师乌塔尔·库马尔·雷格米博士2013年说：“(加德满都)住房建设根本没按照基本的建筑安全标准进行，这让成千上万人的生命都处于风险中。” 可见尼泊尔地区的绝大多数建筑，抗震能力极其脆弱，雷格米博士指责说，尼泊尔建筑质量差的一个主要原因，是建筑材料质量不达标。负责钢材贸易的加德满都钢铁公司的负责人阿南达当时回应并承认，尼泊尔绝大多数厂商制造的钢材都是低级、劣质的，这些劣质钢材非常容易生锈。尼泊尔国家地震科技学会的专家相信：根本无需高烈度的地震，一场小震就可以把尼泊尔很多房子震塌。尼泊尔的建筑专家2013年公开建议：老百姓造房子时，一定要选择那些最高级别、最好质量的建筑材料，还要严格遵守相关建筑标准，并在建筑时采用抗震技术，这样才能让房子“安全一点”。 这此地震对尼泊尔来讲是一场巨大灾难，救援必须跟时间赛跑。也是一个很大的经验教训，希望经历过此次地震后，尼泊尔应将提高建筑抗震能力、生产发展高质量钢材和普及抗震知识重视起来。过去几年里,中国也发生了不少地震，造成了大量的人员伤亡。从汶川到雅安，岷县鲁甸，统计表明在我国发生的地震中，大多数发生在农村地区。震灾所到之处，断壁残垣，房屋损毁严重，大量人员伤亡。这是因

高层钢结构房屋抗震设计要点分析

【 高层钢结构房屋抗震设计要点分析 摘要：高层钢结构建筑主要是建立在钢铁工业发展的基础上，并且具有较长的发展历史。随着我国社会经济和科学技术不断发展，我国钢产量和钢材产量也得到很大幅度的提升，在这一背景下，也促进我国钢结构建筑获得进一步发展。然而国外其他国家相比较，我国的高层钢结构房屋工程发展比较晚，但是人们对于房屋居住质量提出了更高的要求，其中尤其是高层钢结构房屋的抗震设计，越来越受到人们高度重视。在本文中，对高层钢结构发展及应用优势进行阐述，并对高层钢结构房屋抗震设计各项要点进行具体的分析，以此确保高层钢结构房屋建设质量，在地震作用下也能够发挥良好的抗震效果。 关键词：高层钢结构；房屋；抗震设计；要点；分析 在现代，钢结构被普遍运用于民用建筑工程中，在高层和超高层建筑工程中也得到了广泛的应用。与混凝土结构的房屋建筑工程结构相比较，钢结构具有超强韧性、强度大、重量比较高等优势特点，同时还能够发挥很好的抗震性能。随着近几年我国各项地质灾害频频发生，也为高层房屋建设和管理增加了一定难度，其中尤其是地震的发生，对高层房屋的安全性和稳定性造成极大的影响。因此，在现代高层钢结构房屋工程建设中，需要重视防震设计，以确保房屋安全和稳定。基于此，对高层钢结构房屋抗震设计要点进行分析。 1高层钢结构房屋抗震设计基本概述 对高层钢结构房屋进行抗震设计的重要性分析 ; 随着我国社会经济不断发展，对我国自然生态环境造成一定影响，再加上近几年我国地质灾害发生频率的增加，其中尤其是地震灾害，所涉及到的范围、破坏性和影响力都十分巨大，对房屋建筑安全和稳定在造成严重的影响，也引发社

会各界广泛的关注。因此，在对现代高层钢结构房屋工程建造时，也要对高层房屋进行抗震设计，通过在高层钢结构房屋建设中安装阻尼器、隔振器等方式，有效阻挠地震对房屋造成的不良影响，进而保障人民群众生命财产安全，有效维护社会的和谐稳定。长时间以来，很多发达国家对高层钢结构房屋的抗震设计开展探索和研究，不断完善和优化高层房屋抗震设计，在实际中进行应用也取得很好的应用效果，但是由于我国对高层钢结构房屋建筑抗震设计的研究和探索时间比较晚，致使抗震设计方案在实际应用中出现诸多问题，也对后期房屋使用安全性和稳定性造成一定影响，也迫切的需要相关专业人才和先进技术在其中发挥作用，不断总结经验和完善房屋抗震设计，提高承受地质灾害的能力，也有效保障房屋安全和稳定。 高层钢结构房屋进行抗震设计的优势分析 做好高层钢结构房屋抗震设计，对开展抗震、防震都能够起到积极促进作用。并且对高层房屋进行良好的隔震设计，一旦发生地震灾害，还能够有效分解地震对高层房屋造成的损害，确保高层房屋建筑结构完整性和安全性。与此同时，在高层钢结构房屋抗震设计中，主要是通过对刚度调整的方式实现对房屋结构的调整，以此达到防震、降低损坏的作用。通常情况下，在抗震设计中，较常选择隔震设计方案，其主要目的是可以达到降低成本、提高防震效果的目的。除此之外，后期所耗费的维修费用也比较低，并且适用于高层钢结构房屋建筑设计。 高层钢结构房屋抗震设计技术的特点分析 在高层钢结构房屋抗震设计中运用隔震技术，主要是借助隔震装置发挥效用，以起到延长房屋结构周期、降低地震灾害所带来的损害和保障人民群众生命财产安全。在实际设计过程中，也要确保减震装置设计和安装的科学合理性，同时提高抗震系统各个构件的可塑造性，进而更好的保证高层房屋建筑安全性。以外，在高层钢结构房屋设计过程中，为保障和提高上部结构总体设计灵活性，实现抗震措施的简化，也避免由于附属构件过多对最终的抗震效果造成不利影响，也需要进行科学合理的隔震设计，这样就可以降低非结构构件出现损坏，确保机械、仪表等处于正常工作状态，也能够使得抗震效益发挥到最大。 2高层钢结构地震灾害现象及形成原因

钢结构抗震设计实例

抗震设计实例 [例题]一幢四层楼钢框架，位于7度抗震设防区，建筑场地为Ⅲ类场地土，特征周期0.55s 。因结构规则、质量分布无较大偏心，可按两抗侧结构方向分别进行抗震计算。图1所示横向框架为中框架，现要求对其进行计算。 图1横向框架图 结构室内地坪为±0.000m ，基础顶面为－0.5m 。纵向框架柱距为8m 。钢柱采用埋入式柱脚，与基础刚性连接，梁柱连接均采用焊接式的刚性连接。梁柱构件截面尺寸和主要几何特性如下所示，其中钢梁采用Q235B 钢材，钢柱采用Q345B 钢材。 构件截面尺寸： Z1为H500?400?12?20，Z2为H500?40012?16，L1为H650?300?10?16。 结构的恒载、活载如下： 恒载各层楼自重（含次梁、楼板及面层自重和吊载）：5kN/m 2 墙体重量：①、④外墙1.5 kN/m 2；②、③内墙 1.0 kN/m 2 活荷载：FL4 1.5 kN/m 2；FL1~35kN/m 2 [解] 1. 结构内力及变形计算 -0.500 ±0.00?

（1）竖向荷载计算 各层荷载： FL1层楼面均布荷载：恒载 5.0?8+1.239?1.15=41.42kN/m(1.15为考虑钢梁各 种构造零件后的增大系数) 活荷载 5.0?8=40kN/m 柱子集中荷载：①④轴 1.5?8?(2.25+2.5)+1.689?1.10?(2.25+2.75)=66.29kN （1.10为考虑钢柱各种构造零件后的增大系数） ②③轴1.0?8?(2.25+2.5)+1.689?1.10?(2.25+2.75)=47.29kN FL2层楼面均布荷载同FL1层 柱子集中荷载：①④轴1.5?8?4.5+（1.689＋1.446）?1.10?2.25=61.76kN ②③轴1.0?8?4.5+（1.689＋1.446）?1.10?2.25=43.76kN FL3层楼面均布荷载同FL1层 柱子集中荷载：①④轴1.5?8?4.5+1.446?1.10?4.5=61.16kN ②③轴1.0?8?4.5＋1.446?1.10?4.5=43.16kN FL4层楼面均布荷载：恒载 5.0?8+1.239?1.15=41.42kN/m 活荷载1.5?8=12kN/m 在计算重力荷载代表值时，屋面活荷载不计入，但该地区基本雪压0.2 kN/m2，以0.5?0.2?8=0.8kN/m(0.5为雪荷载的组合值系数)代替上述活荷载。柱子集中 荷载为FL3层柱子集中荷载的一半。根据上述计算，得到截面抗震验算时的重 力荷载代表值的分布图如图2所示，其中活荷载已按组合值系数0.5予以折减。

浅析钢结构抗震耗能节点设计原理

浅析钢结构抗震耗能节点设计原理 摘要：钢结构建筑现已广泛应用，钢结构作为具有良好的抗震性能的结构形式 也得到了业界的普遍认可。钢结构的节点连接性能的好坏对钢结构整体的性能起 关键性作用。本文通过对钢结构节点的构造特点以及破坏机理的分析，概括了节 点在抗震方面的处理措施，以便使得钢结构工程更具有安全性、稳定性、经济性、实用性，并对节点抗震原理的分析为新型抗震节点的出现提供基础。 关键词：钢结构；耗能节点；设计原则 我国地大物博，铁矿资源丰富，我国从建国以来，钢铁冶炼行业迅速发展，钢铁 产量、钢铁质量、钢铁种类不断地增加。钢铁行业的发展为钢结构建筑的建设提 供了原料基础。钢材的连接技术不断地更新，使得钢材连接在现实中的效率更高。相比混凝土结构，钢结构对环境污染小，废弃料还可另做处理。其次，钢结构有 着强度较高，自身重量小，塑性韧性良好，施工操作简易，结构形式灵活多样， 支持标准化生产等优点。再次，对于钢结构建筑相比其他建筑结构的抗震性能都 要高。因此钢结构建筑得到了业界的普遍认可。钢结构体系中的节点性能对结构 体系中的各项性能指标起关键性作用。我国处在欧亚地震带与环太平洋地震带之间，新中国成立以来也发生过强烈地震，对人民的财产和生活都带来了巨大损失。如今建筑结构设计对抗震的重视度越来越高。而在钢结构抗震设计中，节点的设 计验算起关键作用，抗震节点设计的是否合理，直接关系到整体结构的安全合理性。 1.节点抗震设计思路 钢结构节点处受力相对比较复杂，同时节点的连接方式的不同对节点承载力 的影响也不同。当今抗震的设计是土木工程设计中的重要内容。地震作用对于钢 结构会产生节点破坏。因此，钢结构节点的抗震设计目的就是要减小地震作用对 结构的影响程度，争取实现小震不坏，中震可修，大震不倒。钢结构节点应该具 有较强的耗能能力。抗震节点的设计应好好利用滞回能力。钢结构节点设计准则 要遵循“强化节点，弱化构件”的这一思路。同时加强结构的抗震效果还需调整钢 材端部的截面，特别是钢结构建筑中的梁端截面。通常措施如下：(1)加强梁端部 的截面；(2)局部削弱梁截面；(3)梁端腹板部分开槽；(4) 应用狗骨式与梁端加强 式相结合的做法。以上的措施目的实际是为避免在强烈地震作用下，可能导致焊 缝连接处破坏，回避应力集中，让结构可以发生延性破坏。节点局部的加强不应 比梁的强度还要高。当然无论节点还是梁、柱，所有的设计都应先满足构造规范 要求。 2.当前的设计做法 2.1梁端加强型 梁端加强型节点法是通过扩大梁端的有效面积和梁端截面的焊缝面积。其工 作原理实质为：由于梁端面积比梁端附近面积大，梁端的承载能力比梁端附近承 载能力大。在荷载作用时，梁端附近先行进入屈服阶段，使其比梁端先达到塑性 阶段。梁端附近会比梁端先破坏，从达到保护梁端节点的效果，避免发生节点破坏。通常的施工方法为加盖板。 2.2狗骨型抗震节点 狗骨型节点法是在业界比较普遍认可的节点方式。狗骨型节点法的抗震机理

浅析钢结构抗震性能的设计

浅析钢结构抗震性能的设计 摘要：钢结构在建筑行业得到了迅速发展，随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，钢结构的抗震性能也不断的受到设计、施工等各方面的检验，文章通过对钢结构的特点、抗震性能等方面进行阐述，总结了目前建筑行业钢结构抗震设计的方法。 关键词：钢结构；建筑抗震；设计 引言 随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高，钢结构已经广泛的应用在建筑行业，包括工业厂房、大跨度公共建筑、民用住宅等。钢结构在我国已经得到初步的发展，因其材料和结构形式的特点，钢结构具有建筑功能分区的可变性强、房屋自重轻、抗震性能优越、生产自动化施工装配化程度高和造价低综合经济效益好等优点。但推广和应用钢结构还需解决一系列的问题，实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决，以利于钢结构在我国健康快速持续发展。 一、钢结构的种类和特点 1、钢结构的种类 钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，在全球范围内，特别是发达国家和地区，钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构和桥梁钢结构5大子类。 钢结构在各项工程建设中的应用极为广泛，如钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑和塔轨机构等。 2、钢结构的特点 2.1、钢结构自重较轻 2.2、钢结构工作的可靠性较高 2.3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好 2.4、钢结构制造的工业化程度较高

浅析高层建筑钢结构抗震设计要点

浅析高层建筑钢结构抗震设计要点 提高高层建筑钢结构抗震性能是增强高层建筑安全性的主要方式，这样可以提高高层建筑的质量，也能增强高层建筑的保存年限。建筑行业想要使高层建筑钢结构抗震性能得到提升，需要对高层建筑钢结构抗震设计要点进行了解和研究，并分析高层建筑未来设计方向。本文对高层建筑钢结构抗震设计要点进行分析，并结合高层建筑抗震设计理念，为我国建筑行业提供研究方向。 标签：高层建筑；钢结构；抗震设计 一、引言 随着对地震灾害的重视，建筑行业开始研究房屋的抗震性，通过提高建筑质量的方式减少地震灾害中人员的伤亡以及财产的损失。因为高层建筑存在体积大、工程大等特点，所以对高层建筑钢结构进行抗震设计需要考虑很多因素，需要设计师的专业技能和建筑物团队的实践经验。 二、高层建筑钢结构抗震设计原则 （一）合理规划建筑区域 现代科技发达，建筑团队可以通过使用地震检测仪器判断地震频发区域，为保障建筑团队的人身安全和居民的人身安全，建筑团队需合理规划建筑区域，避免选择有地震发生趋势的地区，避免造成较大的安全隐患。对普通地区进行建筑区域选择时，建筑团队需对人口密集处建筑逃生通道，保证人民的生命安全和出行安全。合理规划建筑区域是建筑团队需做好的前期工作，其会影响高层建筑的整体防震性，并对未来城市的规划建设起着重要的作用。 （二）选择合适的建筑设计方案 建筑团队需根据选择的建筑区域合理规划建筑设计方案。建筑团队需要根据所选区域的地理条件和天气状况，决定高层建筑的楼层高低，完成对高层建筑钢结构框架的建设。建筑设计方案的内容需体现每个区域的作用，避免造成区域浪费，也可提高高层建筑的功能。建筑团队可以聘请专业的钢结构设计师完成钢结构设计工作，也可以参考国内外众多高层建筑的设计方案，对设计的精髓进行掌握和学习，最主要是结合建筑区域的各种条件选择适合完成建筑施工的设计方案。 （三）重视高层建筑钢结构体系 高层建筑钢结构是维持高层建筑稳定性的重要基础，建筑团队需重视高层建筑钢结构的建设，为建筑建立良好的框架。建筑团队想顺利完成高层建筑钢结构的建设，需要从材料选择和方案确立两个方面入手，建筑团队需要选择优质的钢

基于性能的抗震设计

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/f54479195.html, 基于性能的抗震设计 作者：闫怀青 来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2013年第06期 摘要：汶川等地震的发生让人们看到抗震结构设计的重要性，超限高层结构设计采用基于性能的抗震设计理念和方法是可行的，采取比标准规范更加有效的抗震措施，基于性能的抗震设计理论可完善简化的规范设计，为规范设计的不同性能水准提供一个有效的选择，改进已有建筑的评估和翻新，改进和完善区域损失估算，提高历史地震斟察的适用性，提高地震工程研究的效率，提高抗震性能并保证经济效益。 关键词：抗震结构设计基于性能的抗震设计 0 引言 汶川地震、玉树地震和芦县地震使人们再次看到抗震结构设计的重要性，如何提高抗震性能又保证经济效益，是我们面临的一大问题。随着经济水平的提高，我国的超限高层建筑工程越来越多。这些工程在房屋高度、规则性等方面都不同水平地超过现行标准规范的适用范围，如何进行抗震设计缺少明确具体的目标、依据和手段，按照《全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会抗震设防专项审查办法》和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》等的要求，需要根据具体工程实际的情况，进行分析、研究，必要时还要进行试验，从而确定采取比标准规范更加有效的抗震措施，设计者的论证还需要超限额审查，以期保证结构的抗震安全性能，这就提出了基于性能的抗震设计。 1 传统的抗震设计方法局限性 按我国抗震规范进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需要修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏，即“小震小坏，中震可修，大震不倒”的多级设计思想，但其实质是以保证人的生命安全为原则的一级设计理论。其设计方法采用：小震不坏采用结构线弹性验算；中震可修及大震不倒采用加强结构构造措施及薄弱层弹塑性验算。这样设计的建筑物可以避免主体结构倒塌而保证人的生命，但地震所造成的正常使用功能的丧失和巨大的社会经济损失，很可能会大大超出社会和业主可接受的程度。纵观现行抗震理论和设计方法中存在的问题，可总结如下：①对损失的控制不力，对业主的要求难以满足；②结构性能概念不明确，设计透明度小；③结构性能标准缺乏灵活性；④结构性能目标实现过程的误区。 2 基于性能的抗震设计PBSD（Perform Based Seismic Design）

18抗震性能设计

18抗震性能设计

抗震性能设计 一、规范规定 《建筑抗震设计规范统一培训教材》中指出： 抗震性能化设计仍然是以现有的抗震科学水平和经济条件为前提的，一般需要综合考虑使用功能、设防烈度、结构的不规则程度和类型、结构发挥延性变形的能力、造价、震后的各种损失及修复难度等等因素。不同的抗震设防类别，其性能设计要求也有所不同。 鉴于目前强烈地震下的结构非线性分析方法的计算模型和计算参数的选用尚存在不少经验因素，缺少从强震记录、设计施工资料到设计震害的详细验证，对结构性能的判断难以十分准确，因此在性能设计指标的选用中宜偏于安全一些。 建筑的抗震性能化设计，立足于承载力和变形能力的综合考虑，具有很强的针对性和灵活性。针对具体工程的需要和可能，可以对整个结构、也可以对某些部位或关键构件，灵活运用各种措施达到预期的性能目标——着重提高抗震

安全性或满足使用功能的专门要求。 例如，可以根据楼梯间作为“抗震安全岛”的要求，提出确保大震下楼梯间具有安全避难通道的具体目标和性能要求；可以针对特别不规则、复杂建筑结构的具体情况，对抗侧力结构的水平构件和竖向构件分别提出相应的性能目标，提高其整体或关键部位的抗震安全性；对于地震时需要连续工作的机电设备，其相关部位的层间位移需满足设备运行所需的层间位移限值的专门要求；其他情况，可对震后的残余变形提出满足设施检修后运行的位移要求，也可提出大震后可修复运行的位移要求。建筑构件采用与结构构件柔性连接，只要可靠拉结并留有足够的间隙，如玻璃幕墙与钢框之间预留变形缝隙，震害经验表明，幕墙在结构总体安全时可以满足大震后继续使用的要求。还可以提高结构在罕遇地震下的层间位移控制值，如国外对抗震设防类别高的建筑，其弹塑性层间位移角比普通建筑的规定值减少20%~50%。 《抗震规范》附录M对结构抗震性能设计的不同要求做了规定，分别给出在设防烈度地震、罕遇地震时，按照设计值和标准值进行计算的相