建筑结构与抗震全套配套课件陈文元PPT钢结构震害分析.ppt

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1、主讲四川建筑职业技术学院工学博士钢结构震害分析2015.11陈文元强度高、延性好、重量轻、抗震性能好钢结构特性：震害举例及比较1985年墨西哥城地震中钢结构和钢筋混凝土结构的破坏情况建造年份钢结构钢筋混凝土结构倒塌严重破坏倒塌严重破坏1957年以前7127161957~1976年3151231976年以后0046总体来说，在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要小钢结构震害分析1978年日本宫城县远海地震（里氏7.4级）1978年日本宫城县远海地震钢结构建筑破坏类型统计结构数量破坏类型破坏等级*统计ⅤⅣⅢⅡ总数百分比(%)过度弯

2、曲柱–2–2117.4梁–––1梁、柱局部屈曲2112连接破坏支撑连接613256311980.4梁柱连接––21柱脚连接–421其它连接–1–1基础失效不均匀沉降–24121812.2总计8233483148100支撑连接更易遭受地震破坏Ⅱ级：支撑连接出现裂纹，但没有不可恢复的屈曲变形Ⅲ级：出现小于1/30层高的永久层间变形Ⅳ级：出现大于1/30层高的永久层间变形Ⅴ级：倒塌或无法继续使用多高层钢结构在震害中的破坏形式有三种：1）节点连接破坏；2）构件破坏；3）结构倒塌破坏钢结构震害分析一、节点连接破坏1.支撑连接破坏圆钢支撑连接的破坏角钢支撑连接的破坏钢

3、结构震害分析轻钢门式刚架柱间交叉系杆花篮螺丝破坏2.梁柱连接破坏美国Northridge地震日本阪神地震钢结构震害分析钢结构震害分析钢结构震害分析梁柱节点震害梁焊缝断裂钢结构震害分析梁柱节点震害梁螺栓破坏钢结构震害分析钢结构震害分析震害调查发现，梁柱连接的破坏大多数发生在梁的下翼缘处，而上翼缘的破坏要少得多原因：1.楼板与梁共同变形导致下翼缘应力增大。2.下翼缘在腹板位置焊接的中断是一个显著的焊缝缺陷。钢结构震害分析基础锚固破坏钢结构震害分析基础锚固破坏钢结构震害分析梁柱刚性连接裂缝或断裂破坏的原因：1.焊缝缺陷2.三轴应力这些缺陷将成为裂缝开展直至断裂的

4、起源梁柱连接的焊缝变形由于受到梁和柱约束，施焊后焊缝残存三轴拉应力，使材料变脆如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等钢结构震害分析3.构造缺陷出于焊接工艺的要求，梁翼缘与柱连接处设有衬板，实际工程中衬板在焊接后就留在结构上，这样衬板与柱翼缘之间就形成一条“人工”裂缝，成为连接裂缝发展的起源。4.焊缝金属冲击韧性低的冲击韧性使得连接很易产生脆性破坏，成为引发节点破坏的重要因素图“人工”裂缝钢结构震害分析2）构件破坏多高层建筑钢结构构件破坏的主要形式有1.支撑压屈支撑在地震中所受的压力超过其屈曲临界力时，即压屈破坏支撑压曲钢结构震害分析斜撑受压屈曲钢结构震害分析斜撑在节点

5、处受拉断裂钢结构震害分析某厂房柱间支撑屈曲汶川地震某厂房柱间支撑屈曲钢结构震害分析某厂房柱间支撑屈曲钢结构震害分析厂房柱间支撑节点板破坏某厂房屋架支撑严重破坏钢结构震害分析某车间屋架支撑严重破坏钢结构震害分析梁或柱在地震作用下反复受弯，在弯矩最大截面处附近由于过度弯曲可能发生翼缘局部失稳破坏2.梁柱局部失稳1翼缘屈曲2腹板屈曲3腹板裂缝4截面扭转屈曲钢结构震害分析母材的断裂支撑处的断裂1995年日本阪神地震位于阪神地震区芦屋市海滨城的52栋高层钢结构住宅，有57根钢柱发生断裂，其中13根钢柱为母材断裂，7根钢柱在与支撑连接处断裂，37根钢柱在拼接焊缝处断裂

6、。3.柱水平裂缝或断裂破坏钢结构震害分析钢栈桥的局部屈曲钢结构震害分析3）结构倒塌钢结构震害分析钢结构震害分析PinoSuarezbuilding墨西哥城车间围护墙倒塌钢结构震害分析谢谢2015.11