鋼結(jié)構(gòu)抗震課件

7鋼結(jié)構(gòu)抗震設計7.1震害現(xiàn)象及其分析7.2鋼結(jié)構(gòu)的抗震概念設計7.3多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設計7.4多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震設計7.5網(wǎng)架結(jié)構(gòu)抗震設計7.1震害現(xiàn)象及其分析多高層鋼結(jié)構(gòu)在地震中的破壞形式有三種：1)節(jié)點連接破壞；2)構(gòu)件破壞；3)結(jié)構(gòu)倒塌。1、節(jié)點破壞圓鋼支撐連接的破壞2、構(gòu)件破壞支撐的壓曲柱的局部失穩(wěn)鋼柱地震脆斷實例（圖下中間所示為硬幣，以示斷縫大?。?、結(jié)構(gòu)倒塌7.3多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設計7.3.1鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)類型1、框架體系(節(jié)點剛接)2、框架-支撐體系中心支撐體系偏心支撐體系－延性更好易壓曲首先屈服3、框架-抗震墻板體系帶豎縫的鋼筋混凝土抗震墻板4、筒體體系筒體體系密柱深梁－外筒內(nèi)框架-梁柱鉸接外框筒上增設交叉支撐-受剪剪力滯后5、巨型框架體系巨型框架結(jié)構(gòu)型式(a)桁架型；(b)斜格型；(c)框筒型7.3.2多高層鋼結(jié)構(gòu)的布置原則結(jié)構(gòu)平面布置：簡單、規(guī)則、對稱；結(jié)構(gòu)豎向布置：規(guī)則、質(zhì)量與剛度沿豎向分布均勻連續(xù)；鋼結(jié)構(gòu)的樓蓋：1宜采用壓型鋼板現(xiàn)澆鋼筋混凝土組合樓板或鋼筋混凝土樓板，并應與鋼梁有可靠連接。

2對6、7度時不超過50m的鋼結(jié)構(gòu)，尚可采用裝配整體式鋼筋混凝土樓板，也可采用裝配式樓板或其他輕型樓蓋；但應將樓板預埋件與鋼梁焊接，或采取其他保證樓蓋整體性的措施。

3對轉(zhuǎn)換層樓蓋或樓板有大洞口等情況，必要時可設置水平支撐。7.3.3地震作用計算1、計算模型一般可假定樓板在自身平面內(nèi)為絕對剛性。對整體性較差、開孔面積大、有較長的外伸段的樓板，宜采用樓板平面內(nèi)的實際剛度進行計算。多高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震計算可采用平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的空間協(xié)同計算模型。2、阻尼比的取值鋼結(jié)構(gòu)抗震計算的阻尼比宜符合下列規(guī)定：

1多遇地震下的計算，高度不大于50m時可取0.04；高度大于50m且小于200m時，可取0.03；高度不小于200m時，宜取0.02。

2當偏心支撐框架部分承擔的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50％時，其阻尼比可比本條1款相應增加0.005。

3在罕遇地震下的彈塑性分析，阻尼比可取0.05。3、地震作用的計算方法在低于12層高層鋼結(jié)構(gòu)初步估算中，采用底部剪力法計算水平地震作用的計算公式其中，T1可按下式之一估算：高于12層的用振型分解反應譜法?！犊拐鹨?guī)范》規(guī)定：在水平地震作用下，如果樓層側(cè)移滿足下式，應考慮P-⊿效應：－多遇地震作用下樓層層間位移；－樓層層高；－計算樓層以上全部豎向荷載之和；－計算樓層以上全部多遇水平地震作用之和。

4、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析中的二階效應P－△效應：重力荷載與側(cè)向變形的乘積形成重力附加彎矩。進行二階效應的彈性分析時，應按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017的有關規(guī)定，在每層柱頂附加假想水平力。《高鋼規(guī)》JGJ99-98滿足“強柱弱梁”的抗震設計原則7.3.4地震作用下內(nèi)力和變形驗算1、多遇地震作用下的彈性分析內(nèi)力和位移計算時，應考慮梁、柱彎曲變形和柱的軸向變形。宜考慮梁柱的剪切變形。還應考慮梁柱節(jié)點域的剪切變形對側(cè)移的影響。一般高層鋼結(jié)構(gòu)房屋可不考慮風荷載及豎向地震作用，高度大于60m須考慮風荷載，9度區(qū)尚須考慮地震作用。2、罕遇地震作用下的彈塑性分析應采用時程分析法進行彈塑性時程分析，計算薄弱樓層的彈塑性變形。驗算方法：對規(guī)則結(jié)構(gòu)，可采用彎剪層間模型或平面桿系模型，對不規(guī)則結(jié)構(gòu)，應采用考慮扭轉(zhuǎn)的空間結(jié)構(gòu)模型。3、側(cè)移控制在多遇地震下，鋼結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移標難值應不超過層高的1/250。結(jié)構(gòu)平面端部構(gòu)件的最大側(cè)移不得超過質(zhì)心側(cè)移的1.3倍。在罕遇地震下，鋼結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移不應超過層高的1/50。同時結(jié)構(gòu)層間側(cè)移的延性比對于純框架、偏心支撐框架、中心支撐框架、有混凝土抗震墻的鋼框架應分別大于3.5，3.0，2.5和2.0。延性比：延性比即為彈塑性位移增大系數(shù)。延性是指材料、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)在初始強度沒有明顯退化的情況下的非彈性變形能力。延性比主要分為三個層面，即截面的延性比、構(gòu)件的延性比和結(jié)構(gòu)的延性比。結(jié)構(gòu)的延性比通常是指達到極限時頂點位移與屈服時頂點位移的比值。可以通過繪制水平荷載-頂層水平位移（P-DELTA）、水平荷載-層間位移等曲線求出。

7.4.5鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點抗震承載力驗算7.4.5.1框架柱抗震驗算包括截面強度驗算、平面內(nèi)外的整體穩(wěn)定性驗算。截面強度平面內(nèi)整體穩(wěn)定性平面外整體穩(wěn)定驗算7.4.3.2框架梁抗震驗算包括截面強度驗算、整體穩(wěn)定性驗算。受彎承載力驗算抗剪承載力驗算框架梁端部截面的抗剪承載力整體穩(wěn)定性驗算6.4.5鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接抗震承載力驗算強連接，弱構(gòu)件1.梁、柱連接的極限承載力驗算2.支撐與框架的連接及支撐拼接的極限承載力驗算3.梁、