钢结构抗震设计分析.pdf

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1、建材世界2013年第34卷第2期doi：10．3963／j．issn．1674—6066．2013．02．035钢结构抗震设计分析钱卫华，耿庆花(宁夏维思拓工程技术有限公司，银Jil750001)摘要：该文针对钢结构本身的特点，从钢结构的抗震性能出发，主要分析钢结构的抗震设计体系。以钢结构在地震中发生破坏的主要区域出发，提出改选钢结构抗震性能的建议及措施。关键词：钢结构；抗震结构体系；结构设计改进；抗震AnalysisofSteelStructureSeismicDesignQmNWei—hua，GENGQing—hua(NingxiaTh

2、inking—extensionEngineeringTechnologyCo，Ltd，Yinchuan750001，China)Abstract：AimstothecharacteristicsofthesteelstructurefromtheseismicpeHormanceofsteelstructures，thispa—peranalyzedsteelstructuresforseismicdesignsystemandputforwardproposalsandmeasurestoimprovetheseismicperform

3、anceofthesteelstructureinsteelstructureoccursmainlyintheearthquakedestructionzone．Keywords：steelstructure；seismicstructuralsystem；structuraldesignimprovements；seismicdesign国民经济的高速发展导致钢结构越来越广泛地应用于现代建筑结构中，其中，建筑结构采用钢结构具有以下优点：1)钢结构施工周期较传统的钢筋混凝土结构要短，同时工业化生产程度较高，保证了较短的生产周期；2)钢结构

4、具有节能环保的特点，减少施工过程中对能源的浪费；3)钢结构具有很好的延展性，在地震等自然灾害中具有良好的抗震性能，能吸收部分地震波产生的能量，减小地震对钢结构的破坏。针对钢结构抗震设计，国内很多学者开展了相应的研究，取得了一系列可参考的成果。李国强等人L11]针对目前钢结构抗震设计中存在的2个主要问题，即忽视了钢结构延性好和弹性阶段阻尼比较小的特点，结合现行抗震设计规范及美国相关规范的抗震设计规则，引人了结构体系调整系数，同时对每类钢结构的抗震设计给出了建议。此外，以5．12汶川大地震为例，概述了该次地震中建筑物的震害情况，介绍了钢结构的抗

5、震性能，提出了改进钢结构抗震性能的建议。结合世界各地震害记录可以发现，在相同场地条件和地震烈度的情况下，采用钢结构的建筑震害相对采用传统钢筋混凝土结构的建筑要小[4‘5]。以1985年9月墨西哥发生的里氏8．1级大地震为例，对于建造于1976年后的钢结构建筑而言，没有发生一处严重破坏或者倒塌，而与之对应的钢筋混凝土结构，发生严重破坏的有6处，倒塌4处，由此可见，钢结构在地震灾害中表现出良好抗震性能。郑玉峰[6]结合多年从事钢结构抗震设计工作的经验，从钢结构抗震体系、钢结构的破坏部位方面进行分析，总结了钢结构的抗震设计注意事项。除此之外，结合

6、现行设计规范，同世界其他地震国家相关规范进行了对比分析，提出了很多有用建议¨。11

7、。1钢结构的抗震性能钢结构一般具有以下特点：材料重度较低且具有很高的强度、良好的延展性能和滞回曲线比较饱满等，以下进行详细说明。1)从材料强度方面来讲，钢材的强度约为混凝土材料的8倍，而材料重度方面，前者重度仅为混凝土重收稿日期：2013—02—16．作者简介：钱卫华(1978一)，助理工程师．E-mail：qwh358476@163．corn120建材世界2013年第34卷第2期度的3．2倍，因此，针对相同承载条件下，钢材料结构在重量方面比混凝土结构要轻很

8、多。其次，从结构构件的横截面形状来看，钢结构构件一般为空腹截面，常用的如槽钢、工字钢、角钢等，钢构件对横截面具有较高的利用率；相应的混凝土结构构件，一般为实腹截面，如长方形、正方形等。对于高层钢结构建筑，采用钢结构可以明显降低结构整体重量，因此，在地震中减小结构所承受的地震力，减小地震对钢结构的影响。2)根据钢材和混凝土材料的应力应变曲线可以发现，相对于混凝土材料，钢材具有很好的弹塑性，表现出更好的延展性，这可以通过钢材材料的延伸率来判断，其材料延伸率可超过20％。在地震中可充分利用材料的延展性来抵抗地震对结构的影响，减小地震对钢结构的破坏

9、。3)比较钢材与混凝土材料的滞回曲线可以发现，钢结构材料的滞回曲线通常情况下都比较饱满，在地震中能更好的消耗地震作用中产生的能量；而钢筋混凝土结构的滞回曲线与前者相比，表现出明显