淺談高層鋼結(jié)構(gòu)抗震措施4400字

1、淺談高層鋼構(gòu)造抗震措施4400字 隨著城市建立的開展，鋼構(gòu)造在高層建筑中的應用越來越廣泛，因為高層鋼構(gòu)造抗震性能卓越，材料強度、延性良好，施工便利，便于回收，可以可持續(xù)利用，空間使用率高、有效節(jié)省土地以及節(jié)能、降耗等特點。本文主要從高層鋼構(gòu)造的抗震性能及措施進展討論。 畢業(yè) 高層建筑 鋼構(gòu)造抗震 With the development of urban construction, steel structures in high-rise building more and more wide application, for high-rise steel structure seismi

2、c performance is remarkable, material strength and ductility is good, construction is convenient, easy recycling, able to sustainable use, the space utilization rate is high, effectively save the land and energy saving, consumption reduction etc. Characteristics. This article mainly from the high-ri

3、se steel structure seismic performance and measures are discussed. high-rise； steel structure； seismic中圖分類號：TU208.3 文獻標識碼：A文章編號：前言我國地處地震帶附近，地質(zhì)災害影響特別大，而地震對不同的構(gòu)造產(chǎn)生著不同的影響，不同的構(gòu)造在地震中的破壞程度和形式也不一樣。鋼構(gòu)造可以看作比較理想的彈塑性構(gòu)造，可以通過構(gòu)造的塑性變形吸收和消耗地震輸入能量，從而具有較高的抵抗強烈地震的才能。同時，鋼構(gòu)造具有建筑功能分區(qū)的可變性強、房屋自重輕、抗震性能優(yōu)越、消費自動化施工裝配化程度高和造價低綜合

4、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。但鋼構(gòu)造在抗震設(shè)計中還需解決一系列的問題，這些都急需解決。一、鋼構(gòu)造的抗震性能不同的構(gòu)造形式，抗震性能明顯不同。混凝土構(gòu)造的房屋受壓較好，但不抗拉力，兩種力的差距達10倍。當?shù)卣鸾蹬R時，房屋在地震波循環(huán)荷載情況下，極易發(fā)生整體垮塌。而鋼構(gòu)造具有良好的延展性，可以將地震波的能耗抵消掉。 鋼材根本上屬各向同性材料，扛拉、抗壓、扛剪強度均很高，而且具有良好的延展性，特別是鋼構(gòu)造憑著自己特有的高延展性減輕了地震反響。鋼構(gòu)造還可以看作比較理想的彈塑性構(gòu)造，可以通過構(gòu)造的塑性變形吸收和消耗地震輸入能量， 從而具有較高的抵抗強烈地震的才能。鋼構(gòu)造相對于其他構(gòu)造自重輕，這也大大減輕了地震作用

5、的影響。鋼構(gòu)造除了抗震性能高，施工周期短、工業(yè)化程度高、環(huán)保性能好的特點也顯著優(yōu)于混凝土構(gòu)造。二、鋼構(gòu)造建筑在震害中的破壞形式和原因分析鋼構(gòu)造具有優(yōu)越的強度、韌性或延性、強度重量比，總體上看是抗震性能好，抗震才能強。盡管如此，由于焊接、連接、冷加工等工藝技術(shù)以及腐蝕環(huán)境的影響，鋼材性能的優(yōu)點將受到影響，假如在設(shè)計、施工、維護等方面出現(xiàn)問題，就會造成損害或破壞。鋼構(gòu)造較少出現(xiàn)倒塌破壞情況，主要震害表現(xiàn)是構(gòu)件整體或部分失穩(wěn)、節(jié)點破壞、根底連接破壞、構(gòu)件破壞等。1構(gòu)造倒塌。鋼材發(fā)生平面外彎曲失穩(wěn)造成。2支撐構(gòu)件破壞。支撐構(gòu)件為構(gòu)造提供較大的側(cè)向剛度，當?shù)卣饛姸容^大時，承受的軸向力增加，假如支撐的長度

6、、部分加勁板構(gòu)造與主體構(gòu)造的連接構(gòu)造等出現(xiàn)問題， 就會出現(xiàn)破壞和失穩(wěn)。 3節(jié)點破壞。鉚、拴、焊節(jié)點傳力集中，構(gòu)造復雜，施工難度大，容易造成應力集中，強度不均勻現(xiàn)象，再加上可能的焊縫缺陷、構(gòu)造缺陷，就更容易出現(xiàn)連接破壞。梁柱節(jié)點可能破壞現(xiàn)象有加勁板斷裂、扭曲，腹板斷裂、扭曲，焊接部位拉脫，鉚接斷裂以及螺栓連接的破壞等等。4根底錨固破壞。主要有螺栓拉短、混凝土錨固實效、連接板斷裂，主要是涉及構(gòu)造、材料質(zhì)量、施工質(zhì)量等問題造成。5構(gòu)件破壞?？蚣芰旱鹊钠茐男问街饕懈拱彘_裂、腹板屈曲和翼緣板屈曲、改變屈曲，框架柱的破壞主要由柱子受拉斷裂，翼緣屈曲，翼緣撕裂失穩(wěn)。構(gòu)件拉斷的原因估計是地震造成的傾覆拉力較

7、大，動應變速率較高，材料變脆等。三、高層鋼構(gòu)造抗震措施1、抗震設(shè)計根本方法地震作用是很復雜的，地震作用不是直接作用在構(gòu)造上的荷載，而是地面運動引起構(gòu)造的慣性力；地震的地面運動，不僅有兩個程度方向的運動分量，而且還有豎向分量以及轉(zhuǎn)動分量；地震作用的發(fā)生和強度又具有很大的不確定性。因此，地震作用計算特別是在建筑構(gòu)造抗震設(shè)計的計算，應在符合構(gòu)造地震反響特點和規(guī)律的根底上給予盡量的簡化。由于構(gòu)造的類型和體型簡單與復雜的差異等，所以在地震作用計算中又可以分為簡化方法和較為復雜的精細方法。目前，抗震設(shè)計的根本方法主要為：底部剪力法，反響譜方法和時程分析法。1底部剪力法底部剪力法是計算規(guī)那么構(gòu)造程度地震作用

8、的簡化方法，按照彈性地震反響譜理論，構(gòu)造底部總的地震剪力與等效的單質(zhì)點的程度地震作用相等。由此，可確定構(gòu)造總程度地震作用及其沿高度的分布，計算時，各層的重力荷載代表值集中于樓蓋處，在每個主軸方向可僅考慮一個自由度。2反響譜法反響譜法是以單質(zhì)點彈性體系在實際地震過程中的反響為根底，來進展構(gòu)造反響的分析。按照這一理論，應用地震譜曲線，就可以按照實際地面運動來計算建筑物的反響。反響譜曲線，是描繪單質(zhì)點彈性體系對于實際地面運動的最大反響和體系自振周期的函數(shù)關(guān)系。根據(jù)考慮的地震作用來分，可以分為平動的振型分解反響譜法和改變耦連的振型分解反響譜法。3時程分析法前面所述各類建筑計算構(gòu)造的抗震設(shè)計方法是基于地

9、震反響譜進展設(shè)計的方法。按照反響譜進展設(shè)計的方法是把地震作用換算為等效的程度靜力荷載作用，對構(gòu)造進展彈性靜力分析，從而求得多遇地震作用下構(gòu)造的彈性內(nèi)力和變形；同樣，對罕遇地震作用下彈性變形乘以考慮構(gòu)造彈塑性變形性質(zhì)的變形擴大系數(shù)后，即可以求得相應的彈塑性變形。上述的分析方法比較簡單，也可以保證多數(shù)建筑構(gòu)造的抗震承載力和變形，但是它不能確切地理解建筑物在地震過程中構(gòu)造的內(nèi)力和位移隨時間的反響；有時也難以確定建筑構(gòu)造在地震時可能存在的薄弱環(huán)節(jié)和可能發(fā)生的震害；由于計算簡化，抗震承載力和變形的平安度也可能是有疑問的。構(gòu)造地震反響的時程分析法，也稱為直接動力分析法或動態(tài)分析法，是將建筑物作為彈性或彈塑

10、性振動系統(tǒng)，直接輸入地面地震加速度數(shù)值，對運動方程直接積分，從而獲得計算系統(tǒng)各質(zhì)點的位移、速度、加速度和構(gòu)造構(gòu)件地震剪力的時程變化曲線以及各桿件出現(xiàn)塑性鉸的順序。2、詳細措施1輕型門式剛架設(shè)計。實腹式輕型門式剛架構(gòu)造按截面形式主要有兩種類型：等截面門式剛架和變截面門式剛架。門式剛架構(gòu)造的主體構(gòu)造一般由等截面或變截面的焊接(或軋制) H型鋼門架構(gòu)成，柱腳常設(shè)計為鉸接或剛接，維護構(gòu)造通常采用壓型鋼板作為輕型外墻和屋面。變截面的焊接H 型鋼門式剛架通常將構(gòu)件腹板制成楔形，只改變腹板寬度，不改變腹板厚度、翼緣的寬度和厚度。根據(jù)剛架的彎矩分布特點，門式剛架柱一般由一個楔形構(gòu)件組成，而梁那么由幾個楔形構(gòu)件

11、組成。 2巨型梁設(shè)置。巨型梁的設(shè)置對整個巨型鋼構(gòu)造的抗震性能影響很大，是巨型鋼構(gòu)造抗震設(shè)計中的一個重要問題。理論研究發(fā)現(xiàn)，巨型梁的數(shù)量不是越多越好。 此外巨型梁數(shù)量要保證構(gòu)造具有足夠的抗側(cè)剛度，且要考慮巨型梁柱線剛度，使其相差不能太大，以利于抗震。在地震動作用下巨型梁位置的改變對構(gòu)造的反響影響較大，而從反響譜分析中并未看出巨型梁位置改變對構(gòu)造反響的影響。 3支撐布置方式。由于高度限制，用于高層鋼構(gòu)造建筑的框架體系常設(shè)置支撐。同時，為控制樓層的頂點位移及層間位移，可設(shè)置程度加強層。增加支撐體系和程度加強層是進步構(gòu)造整體剛度，減少梁、柱用鋼量的有效方法之一，具有較好的經(jīng)濟效果。不同的支撐布置形式對

12、其地震響應有不同的影響。四、實例分析1、工程案例：該住宅樓軸線長482m，寬137m，共6層，主體構(gòu)造高201m，總高246m，部分凹進48m，建筑高寬比176小于九度抗震限制55，建筑總面積479759m2。2、墻體材料的選擇由于居民鋼構(gòu)造住宅樓鋼構(gòu)造體系的框架重的特性，故考慮選用輕質(zhì)塊材墻體比較合適，通常包括蒸壓加氣混凝土砌塊墻體、混土小型空心砌塊墻體(普通型和輕集料)、粉煤灰砌塊墻體等。蒸壓加氣混凝土砌塊是以水泥、石灰、礦渣、砂、粉煤灰、鋁粉等為原料經(jīng)細、計量配料、攪拌澆注、發(fā)氣膨脹、靜停切割、蒸壓養(yǎng)護、成品加工、包裝工序制造而成的多孔混凝土。它具有質(zhì)輕、保溫、防火、可鋸、可加工等特點，

13、選用尺寸規(guī)格為(600mm100mm)一(300mm20mm300ram)。加氣混凝土外表強度低、空隙率大、吸水性高，用于外墻勒腳處應砌筑200mm高混凝土，以防止潮氣滲入。3、純鋼框架構(gòu)造的布置受梁柱體系高跨比的限制，隨著跨度的增加，構(gòu)造鋼梁的高度也隨之增加，通常構(gòu)造鋼梁高跨比1：1520。從構(gòu)造受力分析的合理性和經(jīng)濟性兩方面考慮，居民鋼構(gòu)造住宅樓大跨度鋼構(gòu)造柱網(wǎng)672m為宜。此時構(gòu)造梁高約300mm500mm。按建筑層高28m考慮，立面開窗高度能達1.4m以上。此外在實際住宅建筑過程中，居民鋼構(gòu)造住宅樓將梁柱連接中在梁翼緣部位采取有可靠連接且剛度較大的連接形式，當作剛接，否那么，當作鉸接。當梁柱連接按剛接或鉸接進展框架計算與設(shè)計時，其構(gòu)造應盡量符合剛接或鉸接的假定，以使構(gòu)造內(nèi)力分析準確，設(shè)計平安。結(jié)語總之，鋼構(gòu)造在抗震過程中有著無可比較的優(yōu)勢，而且材料強度、延性良好，施工便利，便于回收，可以可持續(xù)利用，空間使用