多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-02-15 10:53本頁(yè)面
【正文】 為鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 。對(duì)于純框架體系及支撐或 剪力墻體系，若層間位移不超過(guò)層高的 1/10000時(shí)，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)規(guī)范》 (GB50017)中無(wú)側(cè)移時(shí)的 取用 (2)強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì) 強(qiáng)柱弱梁是抗震設(shè)計(jì)的基本要求，在地震作用下，塑性效應(yīng)在梁 端形成而不應(yīng)在柱端形成，此時(shí)框架具有較大的內(nèi)力重分布和消 能能力。按 7度及以上抗震設(shè)防的高層 鋼結(jié)構(gòu)，梁受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離與梁翼緣寬度之比，應(yīng)符 合規(guī)范關(guān)于塑性設(shè)計(jì)的長(zhǎng)細(xì)比要求。 ?x? ?RE?(2)梁的整體穩(wěn)定 鋼梁的整體穩(wěn)定驗(yàn)算公式一般與靜力荷載作用下的鋼結(jié)構(gòu)相同，承 載力抗震調(diào)整系數(shù) 。 (1)梁的強(qiáng)度 鋼梁在反復(fù)荷載下的極限荷載將比單調(diào)荷載時(shí)小，但考慮到樓板的約束作用又將使梁的承載能力有明顯提高，因此鋼梁承載力計(jì)算與一般在靜力荷載作用下的鋼結(jié)構(gòu)相同，計(jì)算時(shí)取截面塑性發(fā)展系數(shù) ，承載力抗震調(diào)整系數(shù) 。 鋼梁的抗震破壞主要表現(xiàn)在梁的側(cè)向整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)，鋼梁的 強(qiáng)度及變形能根據(jù)其板件寬厚比、側(cè)向支承長(zhǎng)度及彎距梯度、節(jié)點(diǎn) 的連續(xù)構(gòu)造等的不同而有很大差別。根據(jù)研究，阻尼比為 ，其 地震的加速度反應(yīng)將比阻尼比 35%，故在高層鋼結(jié)構(gòu)的設(shè) 計(jì)中，水平地震影響系數(shù)曲線(xiàn)中的下降階段衰減指數(shù)應(yīng)為 γ = 、傾斜段的斜率為 η 1=，而水平地震影響系數(shù)的最大值與阻 尼比為 ，可提高 η 2=，其值按下表取用 高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)水平地震影響系數(shù)最大值 五、底部剪力計(jì)算 采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用，結(jié)構(gòu)總的水平地震作用等效 底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算參考第三章。偏心支撐 中的耗能梁段應(yīng)取為單獨(dú)單元 二、地震作用 阻尼比取值 ： 多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比較小， 按 反應(yīng)譜法 計(jì)算時(shí)的取值： 多遇地震 下的地震作用 高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比可取為 多層（不超過(guò) 12層）鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比可取為 罕遇地震 下的地震作用 考慮結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性， 多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比均可取為 三、結(jié)構(gòu)自振周期 對(duì)于重量及剛度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可用下式近似計(jì)算： TTuT ? ?在初步計(jì)算時(shí)，可按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算 nT ?n為建筑物層數(shù)，不包括地下部分及頂層小塔樓。 對(duì)整體性較差、開(kāi)孔面積大、有較長(zhǎng)的外伸段的樓板，宜采用樓板 平面內(nèi)的實(shí)際剛度進(jìn)行計(jì)算 2. 進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu) 多遇地震 作用下的 反應(yīng) 分析時(shí)，可考慮 現(xiàn)澆混凝土樓板與鋼梁的共同作用。 167。根據(jù)筒體的布置、組成、數(shù) 量的不同，筒體結(jié)構(gòu)體系可分為框架筒、桁架筒、筒中筒及束筒等體系。 偏心支撐類(lèi)型（偏心支撐框架） （ a）門(mén)架式 1；（ b）門(mén)架式 2 ；（ c）單斜桿式；（ d）人字形式；（ e）V 字形式 a. 框架 — 中心支撐結(jié)構(gòu)體系 通過(guò)支撐提高框架的剛度，但支撐受壓會(huì)屈曲，支撐屈曲將 導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)承載力降低 b. 框架 — 偏心支撐結(jié)構(gòu)體系 可通過(guò)偏心梁段剪切屈服限制支撐受壓屈曲，使結(jié)構(gòu) 具有穩(wěn)定的承載能力和良好的耗能性能，抗側(cè)力剛度介于 純框架和中心支撐框架之間 －剪力墻板體系 框架－剪力墻板體系是以鋼框架為主體，并配置一定數(shù)量的剪力墻板。 2. 框架 — 支撐結(jié)構(gòu)體系 ①支撐類(lèi)型 支撐類(lèi)型的選擇與是否抗震有關(guān)，也與建筑的層高、柱距以及建筑使用要求有關(guān)， Ａ .中心支撐 中心支撐是指斜桿、橫梁及柱匯交于一點(diǎn)的支撐體系，或兩根斜桿與橫桿匯交于一點(diǎn)，也可與柱子匯交于一點(diǎn)，但匯交時(shí)均無(wú)偏心距。在框架 支撐體系中，框架是剪切型結(jié)構(gòu)，底部層間位移大；支撐為彎曲型結(jié)構(gòu)，底部層間位移小，兩者并聯(lián)，可以明顯減少建筑物下部的層間位移，因此在相同的側(cè)移限值標(biāo)準(zhǔn)的情況下，框架 支撐體系可以用于比框架體系更高的房屋。 167。 4. 焊縫金屬?zèng)_擊韌性 低的沖擊韌性使 得連接很易產(chǎn)生脆性 破壞，成為引發(fā)節(jié)點(diǎn) 破壞的重要因素 圖 “人工”裂縫 二、 構(gòu)件破壞 多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的主要形式有 1. 支撐壓屈 支撐在地震中所受的壓力超過(guò)其屈 曲臨界力時(shí)，即壓屈破壞 梁或柱在地震作用下反復(fù)受彎， 在彎矩最大截面處附近由于過(guò)度彎曲 可能發(fā)生翼緣局部失穩(wěn)破壞 穩(wěn) 支撐壓曲 梁柱局部失穩(wěn) 母材的斷裂 支撐處的斷裂 1995年日本阪神地震 ,位于阪神地震區(qū)蘆屋市海濱城的 52棟高層鋼結(jié)構(gòu)住宅，有 57根鋼柱發(fā)生斷裂， 7根鋼柱在與支撐連接處斷裂，其中 13根鋼柱為母材斷裂， 37根鋼柱在拼接焊縫處斷裂 . 3. 柱水平裂縫或斷裂破壞 鋼柱的斷裂是出人意料的，分析原因認(rèn)為：豎向地震使柱中出現(xiàn)動(dòng)拉力，由 于應(yīng)變速率高，使材料變脆；加上地震時(shí)為日本嚴(yán)冬時(shí)期，鋼柱位于室外，鋼 材溫度低于 0oC；以及焊縫和彎矩與剪力的不利影響，造成柱水平斷裂。多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) ? 多高層鋼結(jié)構(gòu)的主要震害特征 ? 多高層鋼結(jié)構(gòu)的選型與結(jié)構(gòu)布置 ? 多高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算要求 ? 多高層鋼結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造要求 主要內(nèi)容 167。 多高層鋼結(jié)構(gòu)的主要震害特征 強(qiáng)度高、延性好、重量輕、抗震性能好 鋼結(jié)構(gòu)特性： 總體來(lái)說(shuō)，在同等場(chǎng)地、烈度條件下， 鋼結(jié)構(gòu)房屋的震害較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的震害要小 震害舉例及比較 1985年墨西哥城地震中鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞情況 多高層鋼結(jié)構(gòu)在地震中的破壞形式有三種 節(jié)點(diǎn)連接破壞；構(gòu)件破壞；結(jié)構(gòu)倒塌 一、 節(jié)點(diǎn)連接破壞 圖 圓鋼支撐連接的破壞 圖 角鋼支撐連接的破壞 圖 美國(guó) Northridge(北陵嶺 )地震 日本阪神地震 1978年日本宮城縣遠(yuǎn)海
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