第7章 钢结构房屋的抗震设计

7钢结构房屋的抗震设计,7.1震害特点钢结构房屋在强震作用下，强度足够，但侧向刚度不足。钢结构的破坏形式主要为：框架节点区的梁柱焊接连接破坏竖向支撑的整体失稳和局部失稳柱脚焊缝破坏及锚栓失效,7钢结构房屋的抗震设计,7.1.1节点连接的破坏1）框架梁柱节点区的破坏一般发生在梁端下翼缘与柱焊接处。原因：应力集中，焊缝存在较多缺陷造成的。由于节点传力集中、构造复杂，施工难度大，容易造成应力集中、强度不均衡现象，再加上可能出现的焊缝缺陷、构造缺陷，就更容易出现节点破坏。节点域的破坏形式比较复杂，主要有加劲板的屈曲和开裂、加劲板焊缝出现裂缝、腹板的屈曲和裂缝。,7钢结构房屋的抗震设计,2）支撑连接的破坏支撑构件为结构提供了较大的侧向刚度，当地震强度较大时，承受的轴向力（反复拉压）增加，如果支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构的连接构造等出现问题，就会出现破坏或失稳。破坏形式：比如断裂、节点板端部剪切滑移和支撑杆件螺栓空间剪切滑移破坏等。,7钢结构房屋的抗震设计,7钢结构房屋的抗震设计,支撑结构的破坏,7钢结构房屋的抗震设计,7.1.2构件的破坏翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处裂缝引起的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性断裂，腹板屈曲和裂缝、截面扭转屈曲。构件的局部屈曲破坏框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或柱在地震作用下反复受弯，以及构件的截面尺寸和局部构造如长细比、板件宽厚比设计不合理造成的；柱的水平断裂是因为地震动造成的倾覆拉力较大、动应变速率较高、材性变脆。7.1.3结构的倒塌破坏（略）规则对称和抗震设计对避免倒塌十分有利。,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置7.2.1高层钢结构的体系框架体系框架支撑体系框架抗震墙板体系筒体体系巨型框架体系,7钢结构房屋的抗震设计,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,1）框架体系由沿纵横方向的多榀框架构成，承受竖向及水平方向荷载的结构。抗侧力主要取决于梁柱构件和节点的强度和延性，常用刚性连接。2）框架支撑体系框架体系中沿结构的纵横两个方向均匀布置一定数量的支撑所形成的结构体系。常用的支撑体系有：中心支撑、偏心支撑。P167下两者的区别。,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,中心支撑偏心支撑,3）框架抗震墙板体系钢板抗震墙板（厚钢板）内藏钢板支撑抗震墙板（内置钢板的预制构件）带竖缝混凝土抗震墙板,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,3）筒体体系框筒体系桁架筒体系,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,筒中筒体系束筒体系,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,巨型框架体系,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,7.2.2多高层钢结构的布置原则1、钢结构房屋适用最大高度和最大高宽比,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,2、钢结构的抗震等级,3、钢结构的布置要求,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,（1）基本要求,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,（2）钢框架-支撑结构布置,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,7.2多高层钢结构的抗震体系与布置,（3）钢框架-筒体结构布置,7.3.1地震作用计算1、两个阶段：多遇地震、罕遇地震分别计算。2、阻尼比调整,7.3多高层钢结构的抗震计算,7.3.2地震作用下的内力和位移计算1、多遇地震作用时弹性阶段：一般采用矩阵位移法计算内力和位移。2、罕遇地震时弹塑性阶段：时程分析法计算位移。钢结构的基本自振周期可以采用顶点位移法。,7.3多高层钢结构的抗震计算,7.3.3构件内力组合与设计原则,7.3多高层钢结构的抗震计算,设计时，应对各构件内力进行调整，方法如下：,7.3多高层钢结构的抗震计算,7.3多高层钢结构的抗震计算,7.3多高层钢结构的抗震计算,7.3.4侧移控制1、多遇地震：钢结构的层间侧移不应超过层高1/250。结构平面端部的侧移不应超过质心侧移的1.3倍。P56表3-122、罕遇地震：钢结构的层间侧移标准值应不超过层高1/50。P58表3-14,7.4多高层钢结构的抗震设计（略）,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结构的抗震构造,7.5多高层钢结