多高层钢结构设计

内容提要4.1多高层钢结构的特点与结构体系4.2多高层钢结构的计算特点4.3多层多跨框架设计4.4组合楼盖设计

多高层钢结构设计4.1多高层钢结构的特点与结构体系2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…14.1.1多高层钢结构的特点高层建筑发展的基本原因

a)经济的发展；

b)城市人口增多；

c)建设用地减少；

d)地价上涨；

e)建筑科技进步；

f)轻质高强材料的应用。高层建筑的发展简况城市人口集中，用地紧张，以及商业竞争的激烈化，促使近代高层建筑的出现和发展。中国最早的高层建筑是一些寺、塔。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1国外高层建筑发展的3个阶段第一阶段，在19世纪中期之前，欧洲和美国一般只能建造6层左右的建筑。第二阶段，从19世纪中叶开始到20世纪50年代，世界上第一幢近代高层建筑是美国芝加哥的家庭保险公司大楼，11层，高55m，建于1884年。到19世纪末，高层建筑已突破100m大关。1931年在美国纽约曼哈顿建造的102层、高381m的著名的帝国大厦，它保持世界最高建筑记录达42年之久。第三阶段，从20世纪50年代到现在，高层建筑已出现多种结构体系。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系高层结构体系的发展过程

始用年代

结构体系和特点18851889190320世纪初二次大战后20世纪50年代20世纪六七十年代20世纪80年代20世纪80年代中期砖墙、铸铁柱、钢梁钢框柱钢筋混凝土框架钢框架＋支撑钢筋混凝土框架＋剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、预制钢筋混凝土结构钢框架＋钢筋混凝土核芯筒、钢骨钢筋混凝土结构框筒、筒中筒、束筒、悬挂结构、偏心支撑和带缝剪力墙板框架巨型结构、应力蒙皮结构、隔震结构被动耗能结构、主动控制结构、混合控制结构2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1我国多高层钢结构自20世纪80年代中期起步，随后在北京、上海、深圳、大连等地陆续建成大量多高层建筑钢结构。多高层钢结构的特点自重轻抗震性能好有效使用面积高建造速度快防火、防腐性能差框架结构体系（梁、柱刚接）：包括各层楼盖平面内梁格系统和竖直平面内梁、柱组成的平面刚接框架体系；结构体系的整体性取决于梁、柱的刚度、强度以及节点刚接构造的可靠性；层数、层高和柱距是结构设计应该考虑的主要因素；对30层左右的楼房较为合适。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…24.1.2.多高层钢结构的结构体系…12026/4/17昆明理工大学城市学院

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土木系框架结构体系水平荷载是刚接框架结构设计的控制荷载，水平荷载作用下，结构的变形由弯曲变形和剪切变形两部分组成，后者可占总水平位移的80%。优点是建筑平面布置灵活，适用于各类建筑；缺点是侧向刚度较差，在风荷载或地震荷载作用下，层间侧移较大。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系框架-剪力墙结构体系剪力墙是承受水平剪力、控制结构水平侧移的行之有效的结构措施；剪力墙包括钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙及刚度较大的支撑；2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…24.1.2.多高层钢结构的结构体系…22026/4/17昆明理工大学城市学院

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土木系框架-剪力墙结构体系在水平荷载作用下，框架受弯，剪力墙受剪，共同承受水平荷载作用；框架-剪力墙结构适用于40层左右的高层钢结构，结构高于40层时，应采取加强和改进措施，如在楼高度适当位置加设水平层桁架；2026/4/17昆明理工大学城市学院

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土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2-框架-支撑结构体系4.1.2.多高层钢结构的结构体系…32026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2-框架-筒体结构体系4.1.2.多高层钢结构的结构体系…42026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2-筒体结构体系西尔斯(Sears)大楼筒体变化图筒中筒结构4.1.2.多高层钢结构的结构体系…52026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.1多高层钢结构的特点与结构体系…2-巨型框架体系4.1.2.多高层钢结构的结构体系…62026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系第四章多高层钢结构设计4.2多高层钢结构的计算特点2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…14.2.1荷载…1水平方向的风荷载和地震作用，对高层钢结构设计起着主要的控制作用2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…21.竖向荷载永久荷载（结构自重）可变荷载（楼面及屋面活荷载）注：相关荷载按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)的有关条文取值。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…32.风荷载-风压高度变化系数-风荷载体型系数-顺风向z高度处的风振系数注：相关系数按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)和《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）的有关条文取值。式中，-任意高度处的风荷载标准值（kN/m2）-高层建筑基本风压（kN/m2）风荷载标准值由下式计算基本风压：当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速v0为标准，按v02/1600确定的风压值.2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…43.地震作用抗震设防烈度按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度;必须按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定;设防范围6-9度抗震设防目标（三水准两阶段）三水准小震不坏、中震可修、大震不倒2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系阶段目标烈度地震作用性质受力状态验算内容第一阶段小震不坏（隐含中震可修）多遇地震作用对应的烈度（小震）可变作用弹性（部分弹塑性）构件的承载力和稳定结构的层间位移第二阶段大震不倒罕遇地震作用对应的烈度（大震）偶然作用弹塑性结构的层间位移及层间侧移延性比两阶段设计4.2多高层钢结构的计算特点…5

注：1）第一阶段为弹性分析，包括截面设计和变形计算；2）大部分建筑的第二阶段设计主要由概念设计和构造措施来保证。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系三水准地震作用的标定4.2多高层钢结构的计算特点…6基本假定地震强度呈极值分布烈度符合极值III型IImI0Isf(I)地震影响50年超越概率地震重现期多遇地震对应的烈度-众值烈度小震63.2%50年设防烈度中震10%475年罕遇地震对应的烈度大震2-3%1642-2475年Im=I0-1.55Is<=I0+12026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系建筑类别与设防标准4.2多高层钢结构的计算特点…7建筑类别建筑的重要性抗震措施地震作用计算甲类特殊要求的建筑特殊考虑特殊考虑乙类国家重点抗震城市生命线工程的建筑提高一度（9度适当提高）原设防烈度丙类甲、乙、丁类以外的一般建筑原设防烈度原设防烈度丁类次要的建筑降低一度（6度不降）原设防烈度2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系地震作用计算4.2多高层钢结构的计算特点…81)一般说明和计算原则影响设计地震作用的因素地震动特性方面抗震设防烈度设计近远震场地类别结构特性方面结构自振周期建筑质量（重力荷载）结构阻尼比（材料）2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…9设计地震作用的方向设计地震作用的方向水平（两个）竖向（一个）结构效应的方向平动（两个水平、一个竖向）扭转（竖轴）2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…10地震作用的计算范围和原则计算范围水平地震作用竖向地震作用

水平地震作用的计算原则

一般正交布置抗侧力构件的结构，可沿纵横主轴方向分别计算；斜交布置抗侧力构件的结构，宜按平行于抗侧力构件方向计算；质量和刚度明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…11地震作用的计算方法及其适用范围地震作用结构方法使用范围水平弹性底部剪力法高度不超过60m，以剪切变形为主，质量和刚度分布较均匀振型分解反应谱法不满足底部剪力法应用条件的结构时程分析法（补充计算）甲类建筑、特别不规则的建筑H>80m，7、8度I、II类场地乙、丙类建筑H>60m，8度III、IV类场地和9度乙、丙类建筑弹塑性简化方法（略）时程分析法（略）竖向弹性底部轴力法需考虑竖向地震作用的结构2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…12计算模型——集中质量模型多高层房屋无扭转有扭转单层厂房横向纵向2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…132）设计反应谱地震影响系数曲线图中，γ－曲线下降段的衰减指数ξ－阻尼比η1－下降斜率调整系数η2－阻尼调整系数动力系数地震系数地震影响系数最大地震作用2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…14烈度6789多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32罕遇地震－0.50(0.72)0.90(1.20)1.40特征周期Tg（s）水平地震影响系数最大值αmax和Tg分别按下列表格取值设计地震分组场地类别Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ第一组0.200.250.350.450.65第二组0.250.300.400.550.75第三组0.300.350.450.650.902026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…153）水平地震作用计算底部剪力法计算方法底部剪力的计算地震作用沿高度的分配顶部附加地震作用突出屋面小建筑物Geq——结构等效重力荷载代表值SDOF：Geq=G1MDOF：Geq=Sum(Gi)*0.85

或Geq=Sum(Gi)*0.80HiFiFEkΔFnmHi四层框架结构，建造于8度区，I类场地，设计基本地震加速度0.20g，设计地震分组为第三组，结构层高和层重力代表值如图，结构基本周期为0.56s。求：各层水平地震作用标准值。2026/4/17昆明理工大学城市学院土木系底部剪力法：例题12026/4/17昆明理工大学城市学院土木系6层钢框架结构，如图，设防烈度为8度，设计基本地震加速度0.20g，设计地震分组为第二组，场地类别III类，G1=7000kN,G2-5=6000kN,G6=4800kN，结构基本自振周期T1=1.2s。求：结构总水平地震作用标准值FEK（kN）。底部剪力法：例题22026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…16振型分解反应谱法计算振型计算地震影响系数和振型参与系数计算振型地震作用计算振型地震效应振型组合a1ixg(t)ajianixi(t)2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…17时程分析法竖向特别不规则的建筑高度较大的建筑采用时程分析法进行补充计算采用能反应当地场地特征的地震波不能少于4条，其中宜包括一条本地区历史上发生地震时的实测记录波地震波的持续时间不宜过短，宜取10～20s或更长2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…18荷载效应组合不考虑地震的组合

可变荷载控制：永久荷载控制：考虑地震的组合2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…194.2.2结构计算1.结构计算的一般原则结构计算可采用弹性方法计算。抗震设防结构尚应考虑罕遇地震下的弹塑性计算；现浇组合楼盖可假设在其自身平面内绝对刚性；弹性分析时，宜考虑现浇楼盖与钢梁的共同工作，此时应保证楼板与钢梁间有可靠连接；弹塑性分析时，不宜考虑楼板与钢梁的共同工作；计算模型应视具体结构形式和计算内容确定，一般情况下可采用平面抗侧力结构的空间协同计算模型；当结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、不计扭转效应时，可采用平面结构计算模型；当结构平面或立面不规则、体型复杂、无法划分成平面抗侧力单元的结构，或为筒体结构时，应采用空间结构计算模型；2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…20高层建筑钢结构梁柱构件的跨高比较小，计算结构的内力和位移时，除考虑梁、柱的弯曲变形和柱的轴向变形外，尚应计算梁、柱的剪切变形；钢框架－剪力墙体系中，现浇剪力墙的计算按照钢筋混凝土结构设计，应记入墙的弯曲、剪切和轴向变形；柱间支撑两端应为刚性连接，但可按两端铰接连接计算，其端部连接的刚度通过支撑构件的计算长度加以考虑；若采用偏心支撑，由于耗能梁段在大震时将首先屈服，计算时应取为单独单元；钢框架－支撑结构的斜杆可按端部铰接杆计算；框架部分按计算得到的地震剪力应乘以调整系数，达到不小于结构底部总地震剪力的25％和框架部分地震剪力最大值1.8倍两者中的较小者。中心支撑框架的斜杆轴线偏离梁柱轴线交点不超过支撑杆件的宽度时，仍可按中心支撑框架分析，但应计及由此产生的附加弯距；人字形和V形支撑组合的内力设计值应乘以增大系数，可取1.5。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…212.内力与位移计算规范规定在进行内力及位移分析时可以采用较为精确的程序计算方法，也可以采用近似的简化计算方法。－程序计算的基本方法－矩阵位移法－简化近似计算方法－分层法、D值法采用近似计算方法计算高层钢结构的内力与位移时，尚应注意以下问题应考虑梁柱节点域的剪切变形对侧移的影响；高层建筑钢结构的P-Δ效应较强，一般应验算结构的整体稳定性。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…22高层建筑钢结构的P-Δ效应较强，一般应验算结构的整体稳定性。但同时符合下列条件时，可不验算结构的整体稳定。（1）结构各楼层柱的长细比和平均轴压比满足式中：λm－楼层柱的长细比；Nm－楼层柱的平均轴压力设计值；Npm－楼层柱的平均全塑性轴压力；式中：fy－钢材的屈服强度；Am－柱截面面积的平均值；2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…23（2）结构按一阶线弹性计算所得的各楼层层间相对位移值满足式中：Δu－按一阶线弹性计算所得的层间位移；ΣFh－计算楼层以上全部水平作用之和；对不符合以上两条件的高层建筑钢结构，需验算结构的整体稳定。ΣFv－计算楼层以上全部竖向作用之和；2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…243.承载力验算钢结构构件的承载能力应满足下列公式要求：非抗震设计第一阶段抗震设计时式中：γ0－结构重要性系数；S－地震作用效应组合设计值；R－结构构件承载力设计值；γRE－结构构件承载力的抗震调整系数；构件名称梁柱支撑节点节点焊缝节点螺栓γRE0.800.850.900.901.01.0构件承载力抗震调整系数2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.2多高层钢结构的计算特点…254.位移限制不考虑地震作用时，结构在风荷载作用下第一阶段抗震设计顶点侧移层间侧移层间侧移第二阶段抗震设计层间侧移2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系第四章多高层钢结构设计4.3多层多跨框架设计2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…14.3.1构件设计-框架梁设计-框架梁的截面形式(a)轧制或焊接H形钢；(b)不对称H形钢；(c)蜂窝梁截面2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…24.3.1构件设计-框架梁设计梁的抗弯强度梁的抗剪强度梁的整体稳定：刚性铺板或支撑体系梁的局部稳定：限制宽厚比2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…3-框架柱设计-框架柱的截面形式：H型钢柱：应用较广焊接工字形截面：可灵活地调整截面特性焊接箱形截面：可使关于两个主轴的刚度相等，但加工量大钢管混凝土的组合柱：提高管状柱的承载力、防火性能轧制型钢：2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…4压(拉)弯构件截面初估：参考同类已建工程；（如在初设计中，已粗略得到柱的设计轴力值N，则可以承受1.2N的轴心受压构件来初拟柱截面尺寸）大致可按每3～4层作一次变截面；尽量使用较薄的钢板；（其厚度不宜超过100mm；柱板件宽厚比不应大于表4.9的规定）框架柱长细比的规定6～8度设防多层(≤12层)9度设防9度设防8度设防6，7度设防高层(>12层)2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…5设计要求--强柱弱梁

使塑性铰出现在梁端而不是在柱端，抗震设防的柱在任一节点处，宜满足下列要求：Wpc，Wpb：计算平面内交汇于节点的柱和梁的截面塑性抵抗矩；

fyc，fyb

：柱和梁钢材的屈服强度；

N

：按多遇地震作用组合得出的柱轴力；

AC

：柱的截面面积； η：强柱系数（超过6层的钢框架，6度Ⅳ类场地和7度时可取1.0，8度时可取1.05，9度时可取1.15；2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…6在重力荷载作用下：对于纯框架柱应按有侧移情形确定。（规范表D-2）满足规范GB50017规定的强支撑(或剪力墙)框架：应按无侧移情形确定。（规范表D-1）计算长度的确定K1，K2

：交于柱上下端的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值近似公式2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…7轴压比验算强度柱平面内、外稳定验算柱的局部稳定：限制板件宽厚比-框架柱设计水平支撑布置横向水平支撑纵向水平支撑临时水平支撑：为了建造和安装的安全而设置永久水平支撑：通常在水平构件不能构成水平刚度大的隔板时设置水平支撑2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…8水平支撑布置楼盖水平刚度不足时布置水平支撑2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…9竖向支撑设计中心支撑:斜腹杆都连接于梁柱节点偏心支撑:斜腹杆不都连接于梁柱节点两根柱构件间设置一系列斜腹杆竖向支撑2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…10一、中心支撑所有形式的支撑体系都可以跨层跨柱设置。(b)

单斜杆(a)

十字交叉斜杆(c)

人字形斜杆2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…11(d)

K形斜杆(e)

跨层跨柱设置抗震设防的结构不得采用K形斜杆体系

所有形式的支撑体系都可以跨层跨柱设置4.3多层多跨框架设计…122026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系二、斜杆体系只能受拉的单斜杆体系，应同时设置不同倾斜方向的两组单斜杆且每层中不同方向单斜杆的截面面积在水平方向的投影面积之差不得大于10％2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…13对支撑杆件长细比的要求抗震设防的结构，长细比限值规定如下：非抗震设防结构中的中心支撑：（1）按只能受拉的杆件设计时，其长细比不应大于

300(235／fy)1/2；（2）按既能受拉又能受压的杆件设计时，其长细比不应大于150(235／fy)1/2。类型6，7度8度9度≤12层按压杆150120120按拉杆200150150高层（>12层）12090602026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…14支撑斜杆宜采用双轴对称截面；当采用单轴对称截面时，应采取防止绕对称轴屈曲的构造措施；结构抗震设防烈度不小于7度时，不宜用双角钢组合T形截面。7度及以上抗震设防的结构，当支撑为填板连接的双肢组合构件时，肢件在填板间的长细比不应大于构件最大长细比的1/2，且不应大于40；与支撑一起组成支撑系统的横梁、柱及其连接，应具有承受支撑斜杆传来内力的能力；与人字支撑、V形支撑相交的横梁，在柱间的支撑连接处应保持连续；三、中心支撑的设计要点2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…15计算人字形支撑体系中的横梁截面时，尚应满足在不考虑支撑的支点作用情况下按简支梁跨中承受竖向集中荷载时的承载力；按8度及以上抗震设防的结构，可以采用带有消能装置的中心支撑体系；高层钢结构在水平荷载作用下变形较大，须考虑P-△效应；人字形和V形支撑尚应考虑支撑跨梁传来的楼面垂直荷载；对于十字交叉支撑、人字形支撑和V形支撑的斜杆，尚应计入柱在重力下的弹性压缩变形在斜杆中引起的附加压应力。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…16四、中心支撑节点的构造形式重型支撑轻型支撑双节点板2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…17中心支撑节点的构造形式（续）地震区的工字形截面中心支撑宜采用轧制宽翼缘H型钢如果采用焊接工字形截面，则其腹板和翼缘的连接焊缝应设计成焊透的对接焊缝与支撑相连接的柱通常加工成带悬臂梁段的形式，以避免梁柱节点处的工地焊缝

2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…18几何特征：支撑斜杆不交于梁柱节点力学特征：位于支撑斜杆与梁柱节点(或支撑斜杆)之间的耗能梁段，一般比支撑斜杆的承载力低，同时具有在重复荷载作用下良好的塑性变形能力设计目的：在正常的荷载状态下，偏心支撑框架具有足够的水平刚度；在遭遇强烈地震作用时，耗能梁段首先屈服吸收能量。偏心支撑:斜腹杆不都连接于梁柱节点(a)门架式(b)单斜杆式(d)V形(c)人字形2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…19构造措施支撑斜杆轴力的水平分量较大时，除降低此梁段的受剪承载力外，还需减少该梁段的长度，保证得到良好的滞回性能。耗能梁段的腹板不得贴焊补强板，也不得开洞。耗能梁段与支撑连接处，在其腹板两侧配置加劲肋。耗能梁段腹板的中间加劲肋，需按梁段的长度区别对待。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…202026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…21耗能梁段与柱的连接要求耗能梁段与柱连接时，其长度不得大于1.6Mlp／Vl；耗能梁段翼缘与柱翼缘之间应采用坡口全熔透对接焊缝连接，耗能梁段腹板与柱之间应采用角焊缝连接；耗能梁段与柱腹板连接时，耗能梁段翼缘与连接板间应采用坡口全熔透焊缝，耗能梁段腹板与柱间应采用角焊缝；耗能梁段要承受平面外扭转，与耗能梁段处于同一跨内的框架梁，同样承受轴力和弯矩，为保持其稳定，耗能梁段两端上下翼缘应设置侧向支撑。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…222026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…23中心支撑构件可用单斜杆、十字交叉斜杆、人字形或V形斜杆体系-中心支撑构件设计时应注意1）在计算中心支撑斜杆内力时，地震力应乘以增大系数，单斜杆支撑和交叉支撑乘以1.3，人字形支撑和V形支撑乘1.5。2）在多遇地震作用组合下，支撑斜杆的抗压验算按下式进行：支撑斜杆宜采用双轴对称截面，当采用单轴对称截面时，宜防止出现绕截面对称屈曲。3）刚度：满足相关长细比的要求2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…244.3.2连接节点设计-节点设计的一般要求梁柱连接柱柱连接梁梁连接满足传力可靠、构造简单、具有抗震延性及施工方便的要求。非抗震设计，弹性受力阶段设计第一阶段抗震设计，弹性受力阶段设计第二阶段抗震设计，弹塑性受力阶段设计，按照结构抗震设计遵循的原则，节点的极限承载力要高于构件本身的承载力。梁与柱的连接刚性连接柔性连接半刚性连接梁与柱的连接形式2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…25梁与柱的连接形式按连接转动刚度的不同可分为：柔性连接1半刚性连接2刚性连接3梁腹板传递竖向剪力梁腹板与翼缘传递剪力和部分弯矩梁上下翼缘传递弯矩，腹板传递剪力连接角钢、端板、支托2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…26完全焊接、完全栓接、栓焊混合完全焊接全熔透坡口焊缝设置衬板且加劲肋厚度不应小于梁翼缘厚度柱在梁翼缘对应位置设置横向加劲肋为便于施焊，梁腹板要切去两角2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…27完全焊接连接的计算方法常用计算法精确计算法梁翼缘梁端全部弯矩梁腹板梁端全部剪力梁翼缘梁腹板承担Mf同时承担Mw和梁端全部剪力V梁端的弯矩M以梁翼缘和腹板各自的截面惯性矩分担作用2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…28栓焊混合连接时的常用计算法追加Anwfv/2作为螺栓所承担的剪力验算!梁翼缘与柱翼缘对接焊缝的抗拉强度梁腹板高强螺栓的抗剪承载力考虑焊接热影响对高强度螺栓预拉力损失2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…29完全栓接设计注意事项：当梁翼缘提供的塑性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的70％时，梁腹板与柱的连接螺栓不得少于两列当计算只需一列时，仍应布置两列，且此时螺栓总数不得小于计算值的1.5倍螺栓都采用高强摩擦型螺栓2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…30混合连接

注:连接钢板足够厚，作为刚接支托传递剪力半刚接混合连接2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…31产生裂缝的原因缺陷：未焊透、气泡、凹坑、焊脚尺寸的突变；焊接处材料韧性低下。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…32

改进意见：最好在焊后将衬板除去并补焊翼缘坡口焊的焊根；如果焊后不除去衬板，则下翼缘焊缝的衬板应有足够的角焊缝消除间隙；同时，腹板端部扇形切角的尺寸不宜过小；为了防止焊缝金属韧性过低，对它的最低冲击功作出了规定。改进的节点构造-1

(骨形连接

MomentConnection)塑性铰所在截面Dogbone梁翼缘局部削弱，形成骨形连接；削弱使塑性铰自梁端外移2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…33改进的节点构造-2

(梁端部加腋)塑性铰所在截面加强迫使塑性铰自梁端外移2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…34（a）（c）（b）柔性连接设有足够支撑的非地震区多层框架原则上可全部采用柔性连接。2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…35连接角钢或端板偏上放置：上翼缘处变形小。焊接承托牛腿2026/4/17昆明理工大学城市学院

土木系4.3多层多跨框架设计…36柔性连接半刚性连接半刚性连接必须有抵抗弯矩的能力，但无需像刚性连接那么大,介于刚性连接与柔性连接之间。RM传递弯矩传递弯矩传递剪