【正文】 1)美、日震害的經(jīng)驗和教訓(xùn)(1)震害情況。焊縫在彈性階段要求應(yīng)力不大于強度設(shè)計值，而在罕遇地震下不斷裂就行?，F(xiàn)在注意到，罕遇地震不壞的連接按彈性階段的內(nèi)力設(shè)計不一定沒有問題，原因是兩個階段的要求不同。另一方面，是因為傳統(tǒng)設(shè)計方法僅計算節(jié)點連接在罕遇地震下的極限承載力，不作彈性階段下連接的抗震計算，且計算方法存在不安全因素，美、日等國都是如此。 節(jié)點設(shè)計本章的節(jié)點設(shè)計與《高鋼規(guī)程相比,是修改較多的一部分。支撐板件的寬厚比, 根據(jù)近年國內(nèi)外的研究成果作了當(dāng)調(diào)整?？蚣芰旱耐馍煲砭壸畲髮捄癖仍?度時現(xiàn)分別取19（《高鋼規(guī)程》6度為11， 7度及以上為9，）；框架柱的外伸翼緣最大寬厚比在9度時現(xiàn)分別取119（《高鋼規(guī)程》7度為11， 9度為10，建議強柱弱梁不能保證時將11和10分別改為10和9 ）；工形框架柱腹板最大寬厚比對不同烈度均規(guī)定為43，與《高鋼規(guī)程》規(guī)定相同，但建議強柱弱梁不保證時對7度和9度分別取40和36；箱型柱壁板最大寬厚比，在9度時分別規(guī)定為33333（《高鋼規(guī)程》7度為37， 9度為33）。因此在強震區(qū)，梁的板件寬厚比要求滿足塑性設(shè)計要求, 而柱的規(guī)定剛可適當(dāng)放寬，但當(dāng)強柱弱梁不能保證時，應(yīng)適當(dāng)從嚴(yán)。抗震規(guī)范規(guī)定在9度時分別取中心支撐最大長細比為1180、40，與《高鋼規(guī)程》的規(guī)定相同。應(yīng)當(dāng)指出,框架柱的抗震設(shè)計還包括應(yīng)滿足強柱弱梁要求等,在很多情況下根據(jù)強柱弱梁要求,按長細比限值確定的柱截面可能不夠,特別是對12層以下房屋,此時必須增大柱截面.對抗震鋼結(jié)構(gòu)低碳鋼中心支撐，美國規(guī)定最大長細比為120，日本規(guī)定約為32，兩國相差較大，與國情有關(guān)。框架柱的最大長細比是為了保證結(jié)構(gòu)在計算中未考慮的作用力,特別是大震時的豎向地震作用下的安全，是至關(guān)重要的。,對超過12層的鋼框架柱長細比限值，9度分別為180、60、60。不同屈服強度時的值可進行簡單換算，見規(guī)范中的表注。8．主要構(gòu)造規(guī)定 構(gòu)件長細比和板件寬厚比不同設(shè)防烈度下的構(gòu)件長細比和板件寬厚比要求區(qū)別對待，它們都與材料的屈服強度有關(guān)。而且腹板上不得貼焊補強板，不得開洞()。 消能梁段的構(gòu)造要求 偏心支撐構(gòu)造消能梁段的鋼材屈服強度不應(yīng)大于345Mpa，因屈服強度太高將降低鋼材延性，不能保證屈服。:當(dāng)時 或，取較小值當(dāng)時 取0。3)框架柱的內(nèi)力設(shè)計值,應(yīng)取消能梁段達到其受剪承載力時柱內(nèi)力與增大系數(shù)的乘積, 消能梁段的承載力計算消能梁段的承載力應(yīng)按下式計算，主要區(qū)分軸力較小和較大兩種情況。1）支撐斜桿的軸力設(shè)計值，應(yīng)取與支撐斜桿相連的消能梁段達到其受剪承載力時支撐斜桿軸力與增大系數(shù)的乘積。本規(guī)范承載力抗震調(diào)整系數(shù)的規(guī)定：， ,梁、。這里,表示它的全塑性受彎承載力，其中下標(biāo)表示消能梁段，表示塑性；表示它的屈服剪力。當(dāng)建筑上沒有限制時，L是梁的總長。支撐的夾角，為了構(gòu)造方便，通常應(yīng)為35至50度。偏心支撐框架形狀的選擇，應(yīng)使消能梁段能承受較大剪力。隨著消能梁段的增長，框架柔性增加并接近于純剛架的剛度。 偏心支撐框架的形式偏心支撐框架的側(cè)向剛度，主要取決于消能梁段的長度與梁長度之比。偏心支撐框架設(shè)計，首先要確定構(gòu)件的布置后，然后計算構(gòu)件內(nèi)力。消能梁段以本身的屈服耗能保證了結(jié)構(gòu)其他部分的安全，起到了保險絲的作用。,偏心支撐框架的每根支撐應(yīng)至少有一端與框架連接,并在支撐與梁交點一柱之間或同一跨內(nèi)另一支撐與梁交點之間形成消能梁段。 概述偏心支撐具有在彈性階段接近中心支撐框架，彈塑性階段的的延性和消能能力接近延性框架的特點，是一種良好的抗震結(jié)構(gòu)。人字支撐設(shè)計時。橫梁設(shè)計除應(yīng)考慮設(shè)計內(nèi)力外，還應(yīng)按中間無支座的簡支梁驗算在上述不平衡力及樓面荷載作用下的承載力。規(guī)范規(guī)定，此不平衡力可取受拉支撐的豎向分量減去受壓支撐屈曲壓力豎向分量的30％，這是參考美國有關(guān)規(guī)定采用的。中心支撐的抗震計算，應(yīng)考慮在循環(huán)荷載下承載力的降低, 采用與長細比有關(guān)的強度降低系數(shù), 與《高鋼規(guī)程》規(guī)定的方法相同。偏離交點不超過支撐桿件寬度時，仍可視為中心支撐，但此時連接應(yīng)計入由此產(chǎn)生的附加彎矩。當(dāng)設(shè)置門窗要求較大孔口時，可采用人字支撐。7. 支撐設(shè)計,支撐框架在兩個方向的布置宜基本對稱,支撐框架之間樓蓋的長寬比不宜大于3,它指導(dǎo)支撐合理布置,使它的抗側(cè)力作用能較好地發(fā)揮?？紤]到按此規(guī)定計算可能使節(jié)點域普遍加厚, 對于廣大的7度地區(qū), 適當(dāng)降低了要求, 。因此既不能太厚也不能太薄。公式來源參見《高鋼規(guī)程》的條文說明，此處不再贅述。本規(guī)范沒有對多層下定義，僅規(guī)定地面以上小于或等于12層的結(jié)構(gòu)，板域穩(wěn)定性應(yīng)按1／70計算。 在編制《高鋼規(guī)程》時，同濟大學(xué)和哈建大作過試驗，結(jié)果都表明板域穩(wěn)定按厚度不小于高、寬度之和的1／70控制較合理。 框架節(jié)點域的驗算, 節(jié)點域驗算包括節(jié)點域的穩(wěn)定性驗算、強度驗算和屈服程度驗算?？拐鹨?guī)范參考AISC－97的抗震規(guī)定，結(jié)合我國情況提出框架柱所在樓層的受剪承載力比上一層的受剪承載力高出25％，,或當(dāng)時, 可將荷載組合中的地震作用引起的柱軸力加大一 倍, 使此時的柱軸力滿足。是計入了局部荷載剪力效應(yīng)的近似表達。我國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范編制組1998年對鋼材抗力分項系數(shù)按國標(biāo)規(guī)定的鋼板厚度分級重新進行了統(tǒng)計, 。, 這次調(diào)整對低碳鋼升了,對低合金鋼降了,反映材料產(chǎn)品性能的變化。對常鋼材A36和A572,，是很可觀的。1994年美國型鋼生產(chǎn)商研究會(SSPC)對型鋼產(chǎn)品的性能進行了調(diào)查,提出了用于抗彎連接計算的平均屈服強度的建議值。⑶未明確規(guī)定的豎向加速度會同時出現(xiàn)。增大柱內(nèi)力是出于下列考慮:⑴ 在彈性分析時水平力可能取小了。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)塑性設(shè)計的公式, 在主平面內(nèi)受彎的工字形截面壓彎構(gòu)件, 其受彎承載力應(yīng)按下式計算: 該式表明, 以上的強柱弱梁表達式中, 。諾斯里奇地震后美國根據(jù)震害情況增加了調(diào)整系數(shù),對柱進行了加強，規(guī)范組結(jié)合我國情況作了適當(dāng)規(guī)定。該式要求，交匯于節(jié)點的框架柱受彎承載力之和，應(yīng)大于梁的受彎承載力之和，并乘以系數(shù)。另外，弱柱框架的性能一般欠佳,特別是在彈塑性階段形成軟弱層,成為結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，所以柱仍然是保證大震不倒的關(guān)鍵構(gòu)件。更加重要的是，強柱弱梁設(shè)計使柱足夠強，可以做到使若干層的框架梁在大震下出現(xiàn)塑性鉸, 達到耗能的目的。而且在設(shè)計中要完全消除“強梁弱柱”很難辦到。AISC規(guī)范指出，這并不是說框架中不能出現(xiàn)任何柱子屈服。 強柱弱梁驗算。美國設(shè)計單位的做法,是在進行內(nèi)力分析后,進行二次分析,此時忽略抗側(cè)力構(gòu)件,只考慮框架,檢驗它是否能承受25%的底部設(shè)計剪力?？拐鹨?guī)范審查組建議參照混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用雙重標(biāo)準(zhǔn)，“框架部分按計算得到的地震剪力應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)，達到不小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25％”。該規(guī)定的目的是發(fā)揮框架部分的二道防線作用。在多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)分析, 規(guī)定了雙重抗側(cè)力體系中框架承擔(dān)的總地震力不小于結(jié)構(gòu)底部剪力的25%, 是參考了美國UBC的規(guī)定。計算方法可參見《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,此處不再贅述。這是因為, 箱形柱有兩個腹板, 而且每個腹板的厚度一般均較工字形截面柱的腹板為厚, 其對框架位移的影響相對較小。 節(jié)點域剪切形的影響高層鋼框架的特點, 是節(jié)點域剪切變形對框架位移影響較大, 可達10～20%, 通常不能忽略。在罕遇地震下的分析。鋼結(jié)構(gòu)房屋阻尼比, 實測表明小于混凝土結(jié)構(gòu)。對不同類型鋼結(jié)構(gòu)采用統(tǒng)一數(shù)值，介于89抗震規(guī)范和《高鋼規(guī)程》規(guī)定值之間。由于鋼結(jié)構(gòu)的非抗震設(shè)計應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，而高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接抗震設(shè)計的很多