本篇文章給大家談?wù)勪摻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法，以及鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔，本文目錄一覽：，1、，鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計(jì)基本要求，2、，鋼結(jié)構(gòu)柱腳的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析建筑工程論文，3、，鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)怎么計(jì)算？，4、，高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析？，5、，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算方法有哪些，6、，鋼結(jié)構(gòu)如何進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)？
本篇文章給大家談?wù)勪摻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法，以及鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
本文目錄一覽：
- 1、鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計(jì)基本要求
- 2、鋼結(jié)構(gòu)柱腳的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析建筑工程論文
- 3、鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)怎么計(jì)算？
- 4、高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析？
- 5、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算方法有哪些
- 6、鋼結(jié)構(gòu)如何進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)？
鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計(jì)基本要求
鋼材的延性好鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法，質(zhì)輕高鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法，且各向同性，所以鋼結(jié)構(gòu)建筑強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，具有優(yōu)越的抗震性，在地震中受到的損害遠(yuǎn)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑。但是如果鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)不當(dāng)，就無(wú)法充分發(fā)揮鋼材的抗震性。
本文主要探討鋼結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計(jì)的基本要求。
①建筑場(chǎng)地的選擇
場(chǎng)地選擇是第一步。應(yīng)選擇堅(jiān)硬、密實(shí)、均勻的場(chǎng)地土或是干硬、開闊、平坦的場(chǎng)地土之類的對(duì)建筑抗震有利地段，避開易液化土、軟弱場(chǎng)地土、邊坡邊緣或河岸等對(duì)建筑抗震不利的地段。同時(shí)在選擇建筑場(chǎng)地時(shí)要多考察，掌握當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)情況。
②關(guān)于地基
地基是支撐建筑的基礎(chǔ)，應(yīng)具有整體性和剛性。天然地基若不滿足要求，則可以采用樁基。如果基地建設(shè)不當(dāng)，很容易出現(xiàn)建筑物不均勻沉降的問(wèn)題，這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生傾斜。
③鋼結(jié)構(gòu)布置
建筑方案盡量要規(guī)則。鋼結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)一樣，如果結(jié)構(gòu)的布置不合理，將會(huì)大大影響建筑的安全性。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)可耐形變大于混凝土結(jié)構(gòu)，所以一般不適合設(shè)置抗震縫，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得比較復(fù)雜，可以在適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置防震續(xù)。
④日常維護(hù)
日常維護(hù)應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)章程，防止基礎(chǔ)錨固破壞。盡管鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性比較好，但基礎(chǔ)錨固破壞仍然是地震中常見的破壞形態(tài)。根據(jù)歷次地震中鋼結(jié)構(gòu)建筑被破壞的情形分析，除鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法了鋼材的選擇、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，日常維護(hù)也是重中之重。
鋼結(jié)構(gòu)柱腳的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析建筑工程論文
摘要：柱腳是鋼結(jié)構(gòu)中上部主體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)連接的重要節(jié)點(diǎn)，文章對(duì)銅結(jié)構(gòu)的埋入式和外包式柱腳的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)柱腳；埋入式；外包式
1.通常鋼結(jié)構(gòu)的柱腳形式有外包式柱腳，埋入式柱腳及外露式柱腳3種
外包式柱腳指將鋼柱腳外面用鋼筋混凝土包住的柱腳，埋入式柱腳是把鋼柱固定在混凝土的基礎(chǔ)梁上柱腳，而外露式柱腳是在混凝土基礎(chǔ)表面固定鋼柱的柱腳，其也是最常用的鋼結(jié)構(gòu)柱腳。鋼結(jié)構(gòu)柱腳，反力特別大，因此設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)一般采用固定柱腳。在此類情況下，采用外露式柱腳不僅會(huì)導(dǎo)致底板既大又厚，消耗大量鋼材，更重要的是難以確保柱腳被完全固定。外包式柱腳和埋入式柱腳鋼結(jié)構(gòu)固定式柱腳的很好的選擇，通常抗震設(shè)計(jì)也用這兩類柱腳。
2.埋入式柱腳抗震設(shè)計(jì)
埋入式柱腳的特點(diǎn)，是將鋼柱以一定深度埋置在混凝土基礎(chǔ)梁中，埋人部分的鋼柱表面雖然焊有栓釘，但根據(jù)研究，在這種形式的柱腳中栓釘?shù)淖饔貌淮?，?nèi)力的`傳遞主要依靠混凝土對(duì)鋼柱翼緣的承壓力，柱的軸向壓力可由柱腳底板傳給混凝土，柱的軸向拉力可由柱腳底板伸出部分對(duì)混凝土的承壓作用傳給混凝土，或由錨栓傳給基礎(chǔ)。埋入式柱腳的支配因素是埋入深度。試驗(yàn)表明，對(duì)于輕型工字形柱，埋深與柱截面高度之比不得小于2，對(duì)于大截面的寬翼緣H形柱和箱形柱，埋深與截面高度之比不得小3，且同時(shí)應(yīng)滿足下式要求：
d=（6M/bf*fc）0.5
d-柱腳埋深；M-柱腳全截面屈服時(shí)的極限彎矩；bf-柱在受彎方向截面翼緣的寬度；fc-基礎(chǔ)混凝土軸心受壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
2.1柱腳軸向壓力由柱腳底板直接傳給基礎(chǔ)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010驗(yàn)算柱腳底板下混凝土的局部承壓，承壓面積為底板面積。
2.2埋入式柱腳應(yīng)驗(yàn)算在軸力和彎矩作用下基礎(chǔ)混凝土的側(cè)向抗彎極限承載力，埋入式柱腳的極限受彎承載力不應(yīng)小于鋼柱全塑性抗彎承載力；與極限受彎承載力對(duì)應(yīng)的剪力不應(yīng)大于鋼柱的全塑性抗剪承載力。
埋入式柱腳的計(jì)算，可按以下假設(shè)進(jìn)行：鋼柱的軸心壓力N是由埋入的鋼柱底板直接傳遞到鋼筋混凝土基礎(chǔ)上；柱腳處的彎矩M由埋入鋼柱的翼緣與混凝土基礎(chǔ)的承壓力來(lái)傳遞給基礎(chǔ)，或者由埋入部分鋼柱上的抗剪焊釘來(lái)傳遞；柱腳的剪力v由埋入鋼柱的翼緣和基礎(chǔ)混凝土的承壓力來(lái)傳遞。
2.3采用鋼管柱時(shí)埋入式柱腳的構(gòu)造要求，截面寬厚比或徑厚比較大（≥33）的箱形柱和鋼管柱，其埋入部分應(yīng)采取措施防止在混凝土側(cè)壓力下被壓壞。常用方法是填充混凝土，填充高度應(yīng)稍高于混凝土基礎(chǔ)上表面；或在基礎(chǔ)上端附近設(shè)置內(nèi)隔板或外隔板。隔板的厚度應(yīng)按計(jì)算確定，外隔板的外伸長(zhǎng)度不應(yīng)小于柱邊長(zhǎng)（或管徑）1/10。對(duì)于有抗拔要求的埋入式柱腳，可在埋入部分設(shè)置栓釘。
2.4鋼柱邊（角）柱柱腳埋入混凝土基礎(chǔ)部分的上、下部位均需布置u形鋼筋加強(qiáng)。當(dāng)邊（角）柱混凝土保護(hù)層厚度較小時(shí)，可能出現(xiàn)沖切破壞，可用下列方法之一補(bǔ)強(qiáng)：
設(shè)置栓釘。根據(jù)過(guò)去的研究，栓釘對(duì)于傳遞彎矩和剪力沒有什么支配作用，但對(duì)于抗拉，由于栓釘受剪，能傳遞內(nèi)力。
錨栓。因柱子的彎矩和剪力是靠混凝土的承壓力傳遞的，當(dāng)埋深較深時(shí)，在錨栓中幾乎不引起內(nèi)力，但柱受拉時(shí)，錨栓對(duì)傳遞內(nèi)力起支配作用。在埋深較淺的柱腳中，加大埋深，提高底板和錨栓的剛度，可對(duì)錨栓傳力起積極作用。
3.外包式柱腳抗震設(shè)計(jì)
外包式柱腳的特點(diǎn)，是鋼柱底板與外包混凝土底部齊平，外包混凝土配有主筋和箍筋，頂部箍筋要集中配置，鋼柱的外包部分要設(shè)置栓釘，鋼柱翼緣外側(cè)的混凝土保護(hù)層厚度一般不應(yīng)小于150mm，外包式柱腳的內(nèi)力分布進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)鋼柱與基礎(chǔ)鉸接時(shí)，柱腳彎矩完全由外包鋼筋混凝土承受，柱的剪力也由外包混凝土承擔(dān)。至于柱的軸力，一般認(rèn)為，軸力可由鋼柱底板直接傳給基礎(chǔ)，軸向拉力可通過(guò)底板的伸出邊緣和錨栓傳給基礎(chǔ)。
外包式柱腳設(shè)計(jì)應(yīng)注意的主要問(wèn)題是：（1）當(dāng)外包層高度較低時(shí)，外包層和柱面間很容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞，為了確保剛度和承載力，外包層應(yīng)達(dá)到柱截面的2.5倍以上，其厚度應(yīng)符合有效截面要求。（2）若主筋的粘結(jié)力和錨固長(zhǎng)度不夠，主筋在屈服前會(huì)拔出，使承載力降低。為此，主筋頂部一定要設(shè)彎鉤，下端也應(yīng)設(shè)彎鉤并確保錨固長(zhǎng)度不小于25d。（3）如果箍筋太少，外包層就會(huì)出現(xiàn)斜裂縫，箍筋至少要滿足通常鋼筋混凝土柱的設(shè)計(jì)要求，其直徑和間距應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。為了防止出現(xiàn)承壓裂縫，使剪力能從主筋順暢地傳給鋼筋混凝土，除了通常的箍筋外，柱頂密集配置幾道箍筋十分重要。（4）抗震設(shè)計(jì)時(shí)，在柱腳達(dá)到最大受彎承載力之前，不應(yīng)出現(xiàn)剪切裂縫。（5）采用箱形柱或圓管柱時(shí)，若壁板或管壁局部變形，承壓力會(huì)集中出現(xiàn)在局部。為了防止局部變形，柱壁板寬厚比和徑厚比應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003關(guān)于塑性設(shè)計(jì)規(guī)定，也可在柱腳部分在鋼管內(nèi)澆灌注混凝土。
埋入式柱腳和外包式柱腳的混凝土保護(hù)層厚度均不小于180mm，鋼柱埋人部分和外包部分均宜在柱翼緣上設(shè)置圓頭焊釘，其直徑不得小于16mm，其水平向和豎向的中心距離不得大于200mm。
4.結(jié)語(yǔ)
外包式和埋人式柱腳在抗震設(shè)計(jì)中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，文章從受力等多方面對(duì)其具體設(shè)計(jì)進(jìn)行了初步探討，希望能為相關(guān)設(shè)計(jì)提供參考。
鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)怎么計(jì)算？
鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)怎么計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法，完整的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面的內(nèi)容與要求：
1.概念設(shè)計(jì) 在總體上把握抗震設(shè)計(jì)的主要原則鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法，彌補(bǔ)由于地震作用及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的復(fù)雜性而造成抗震計(jì)算不準(zhǔn)確的不足
2.抗震計(jì)算 為建筑抗震設(shè)計(jì)提供定量保證
3.構(gòu)造措施 為保證抗震概念與抗震計(jì)算的有效提供保障
上述三個(gè)方面的內(nèi)容是一個(gè)不可割裂的整體鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法，忽略任何一部分鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法，都可能使抗震設(shè)計(jì)失效
一、計(jì)算模型
確定多高層鋼結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算模型時(shí)，應(yīng)注意： 1. 進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu)地震作用下的內(nèi)力與位移分析時(shí)，一般可假定樓板在自身平面內(nèi)為絕對(duì)剛性。對(duì)整體性較差、開孔面積大、有較長(zhǎng)的外伸段的樓板，宜采用樓板平面內(nèi)的實(shí)際剛度進(jìn)行計(jì)算 2. 進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu)多遇地震作用下的反應(yīng)分析時(shí)，可考慮現(xiàn)澆混凝土樓板與鋼梁的共同作用。在設(shè)計(jì)中應(yīng)保證樓板與鋼梁間有可靠的連接措施，此時(shí)樓板可作為梁翼緣的一部分計(jì)算梁的彈性截面特性。進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu)罕遇地震反應(yīng)分析時(shí)，考慮到此時(shí)樓板與梁的連接可能遭到破壞，則不應(yīng)考慮樓板與梁的共同工作 3. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算可采用：平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的空間協(xié)同計(jì)算模型 結(jié)構(gòu)布置規(guī)則、質(zhì)量及剛度沿高度分布均勻、不計(jì)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可采用平面結(jié)構(gòu)計(jì)算模型 結(jié)構(gòu)平面或立面不規(guī)則、體型復(fù)雜，無(wú)法劃分平面抗側(cè)力單元的結(jié)構(gòu)以及筒體結(jié)構(gòu)應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型 4. 多高層鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下的內(nèi)力與位移計(jì)算，應(yīng)考慮梁柱的彎曲變形和剪切變形，尚應(yīng)考慮柱的軸向變形 一般可不考慮梁的軸向變形，但當(dāng)梁同時(shí)作為腰桁架或桁架的弦桿時(shí)，則應(yīng)考慮軸力的影響5. 柱間支撐兩端應(yīng)為剛性連接，但可按兩端鉸接計(jì)算。偏心支撐中的耗能梁段應(yīng)取為單獨(dú)單元 6. 應(yīng)計(jì)入梁柱節(jié)點(diǎn)域剪切變形（如圖）對(duì)多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)位移的影響。
可將梁柱節(jié)點(diǎn)域當(dāng)作一個(gè)單獨(dú)的單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，也可按下列規(guī)定作近似計(jì)算： 1）箱形截面柱框架 可將節(jié)點(diǎn)域當(dāng)作剛域，剛域的尺寸取節(jié)點(diǎn)域尺寸的一半 2）工字形截面柱框架 可不考慮節(jié)點(diǎn)域，梁柱長(zhǎng)度按軸線間距離確定
二、阻尼比取值
多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比較小，按反應(yīng)譜法計(jì)算時(shí)的取值： 1.多遇地震下的地震作用 高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比可取為0.02；多層（不超過(guò)12層）鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比可取為0.035 2.罕遇地震下的地震作用 考慮結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性，多高層鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比均可取為0.05
三、計(jì)算有關(guān)要求
進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意滿足下列設(shè)計(jì)要求： 1、進(jìn)行多遇地震下抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架-支撐（剪力墻板）結(jié)構(gòu)體系中總框架任意樓層所承擔(dān)的地震剪力，不得小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的25% 2、在水平地震作用下，如果樓層側(cè)移滿足下式，則應(yīng)考慮P–△效應(yīng)
此時(shí)該樓層的位移和所有構(gòu)件的內(nèi)力均應(yīng)乘以下式放大系數(shù)α
3. 驗(yàn)算在多遇地震作用下整體基礎(chǔ)（筏形基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)）對(duì)地基的作用時(shí)，可采用底部剪力法計(jì)算作用于地基的傾覆力矩，但宜取0.8的折減系數(shù) 4. 當(dāng)在多遇地震作用下進(jìn)行構(gòu)件承載力驗(yàn)算時(shí)，托柱梁及承托鋼筋混凝土抗震墻的鋼框架柱的內(nèi)力應(yīng)乘以不小于1.5的增大系數(shù)。
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高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析？
目前，鋼結(jié)構(gòu)普遍應(yīng)用于各種類型的民用建筑中，在高層及超高層建筑中的應(yīng)用則更為廣泛。同混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有韌性好、強(qiáng)度與重量比高的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)越的抗震性能；但是，如果鋼結(jié)構(gòu)房屋在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用、施工制作和維護(hù)上出現(xiàn)問(wèn)題。則其優(yōu)良的鋼材特性將得不到充分的發(fā)揮，在地震作用下同樣會(huì)造成結(jié)構(gòu)的局面破壞或整體倒塌。
一、高層建筑發(fā)展概括
80年代，是我國(guó)高層建筑在設(shè)計(jì)計(jì)算及施工技術(shù)各方面迅速發(fā)展的階段。各大中城市普遍興建高度在100m左右或100m以上的以鋼筋為主的建筑，建筑層數(shù)和高度不斷增加，功能和類型越來(lái)越復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店，它是一座現(xiàn)代化的高級(jí)賓館，總高153.52m，全部采用框架一芯墻全鋼結(jié)構(gòu)體系，深圳發(fā)展中心大廈43層高165.3m,加上天線的高度共185.3m,這是我國(guó)第一幢大型高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。進(jìn)入90年代我國(guó)高層建筑的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)入了新的階段。不僅結(jié)構(gòu)體系及建筑材料出現(xiàn)多樣化而且在高度上長(zhǎng)幅很大有一個(gè)飛躍。深圳于1995年6月封頂?shù)牡赝醮髲B，81層高，385.95m為鋼結(jié)構(gòu)，它居目前世界建筑的第四位。
二、高層鋼結(jié)構(gòu)震害現(xiàn)象及其原因分析
鋼結(jié)構(gòu)被認(rèn)為具有卓越的抗震性能，在歷次的地震中，鋼結(jié)構(gòu)房屋的震害要小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋。很少發(fā)生整體破壞或倒塌現(xiàn)象。盡管如此，由于焊接、連接、冷加工等工藝技術(shù)以及外部環(huán)境的影響，鋼材材料的優(yōu)點(diǎn)將受到影響。特別是因設(shè)計(jì)、施工以及維護(hù)不當(dāng)，就很可能造成結(jié)構(gòu)的破壞。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)在歷次地震中的破壞形態(tài)，可能破壞形式分為以下幾類：
1、 結(jié)構(gòu)倒塌
結(jié)構(gòu)倒塌是地震中結(jié)構(gòu)破壞最嚴(yán)重的形式。造成結(jié)構(gòu)倒塌的主要原因是結(jié)構(gòu)薄弱層的形成，而薄弱層的形成是由于結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)和抗變4剛度沿高度分布不均勻造成的。這就要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量避免上述不利因素的出現(xiàn)。
2、 節(jié)點(diǎn)破壞
節(jié)點(diǎn)破壞是地震中發(fā)生最多的一種破壞形式。剮性連接的結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般采用鉚接或焊接形式連接。如果在節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和施工中，構(gòu)造及焊縫存在缺陷，節(jié)點(diǎn)區(qū)就可能出現(xiàn)應(yīng)力集中、受力小均的現(xiàn)象，在地震中很容易出現(xiàn)連接破壞。梁柱節(jié)點(diǎn)可能出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：鉚接斷裂，焊接部位位脫，加勁板斷型、屈曲，腹板斷裂、屈曲等。
3、 構(gòu)件破壞
在以往所有地震中，多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的主要形式有支撐的破壞與失穩(wěn)以及梁柱局部破壞兩種。（1）支撐的破壞與失穩(wěn)。當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度較大時(shí)，支撐承受反復(fù)拉壓的軸向力作用，一旦壓力超出支撐的屈曲臨界力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)破壞或失穩(wěn)。（2）梁柱局部破壞。對(duì)于框架柱，主要有翼緣屈曲、翼縫撕裂，甚至框架柱會(huì)出現(xiàn)水平裂縫或斷裂破壞。對(duì)于框架梁，主要有翼緣屈曲、腹板屈曲和開裂、扭轉(zhuǎn)屈曲等破壞形態(tài)。
4、基礎(chǔ)錨固破壞
鋼構(gòu)件與基礎(chǔ)的錨固破壞主要表現(xiàn)為柱腳處的地腳螺栓脫開、混凝土破碎導(dǎo)致錨固失效、連接板斷裂等，這種破壞形式曾發(fā)生多起，根據(jù)對(duì)上述鋼結(jié)構(gòu)房屋震害特征的分析可知，盡管鋼結(jié)構(gòu)抗震性能較好，但在歷次的地震中，也會(huì)出現(xiàn)不同程度的震害。究其原因，元素是和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工質(zhì)量、材料質(zhì)量、日常維護(hù)等有關(guān)，為了預(yù)防以上震害的出現(xiàn)，減輕震害帶來(lái)的損失，多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵循有關(guān)規(guī)程進(jìn)行。
三、抗震設(shè)計(jì)基本要求
1、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型
常見的鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架一支援結(jié)構(gòu)、框架一抗震墻板結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)以及巨型框架結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的優(yōu)劣取決于結(jié)構(gòu)的選型，進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮多種因素進(jìn)行方案的優(yōu)化，在優(yōu)化過(guò)程中確定其適宜的結(jié)構(gòu)體系。
2、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置原則
鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的選擇關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性。和其他類型的建筑結(jié)構(gòu)一樣，多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)盡量采用規(guī)則的建筑方案。當(dāng)結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則時(shí)，可按實(shí)際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震續(xù)，從而形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。由于鋼結(jié)構(gòu)可耐受的結(jié)構(gòu)變形大于混凝土結(jié)構(gòu)，一般來(lái)說(shuō)，不宜設(shè)抗震縫，必須設(shè)置時(shí)，抗震縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍。
3、 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度和高寬比
根據(jù)結(jié)構(gòu)總體高度和抗震設(shè)防烈度確定結(jié)構(gòu)類型和最大適用高度。結(jié)構(gòu)的高寬比是影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和抗震性能的重要參數(shù)，它對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、側(cè)移和振動(dòng)形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較小寬度之比。高寬比值較大時(shí)，一方面使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平位移及P—A效應(yīng)，還由于傾覆力矩使柱產(chǎn)生很大的軸向力。因此，需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比制定限值，不宜大于合理的限值，超過(guò)時(shí)應(yīng)進(jìn)行專門研究，采取必要的抗震措施。
抗震設(shè)計(jì)的一般方法
鋼材基本屬于各向同性的均質(zhì)材料，且質(zhì)輕高強(qiáng)、延性好，是一種很適合于建筑抗震結(jié)構(gòu)的材料，在地震作用下，高層鋼結(jié)構(gòu)房屋由于鋼材材質(zhì)均勻，強(qiáng)度易于保證，所以結(jié)構(gòu)的可靠性大；輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)使得鋼結(jié)構(gòu)房屋的自重輕，從而所受地震作用減?。涣己玫难有允菇Y(jié)構(gòu)在很大的變形下仍不致倒塌，從而保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。但是，鋼結(jié)構(gòu)房屋如果設(shè)計(jì)和制造不當(dāng)，在地震作用下，可能發(fā)生構(gòu)件的失穩(wěn)和材料的脆性破壞或連接破壞，使鋼材的性能得不到充分發(fā)揮，造成災(zāi)難性后果。因此高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)就顯得非常重要和必要。
1、建筑場(chǎng)地
在選擇建筑場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動(dòng)情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料，對(duì)建筑場(chǎng)地做出綜合評(píng)價(jià)。宜選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅(jiān)硬場(chǎng)地土或密實(shí)均勻的干硬場(chǎng)地土等地段，避開對(duì)建筑抗震不利的地段，如軟弱場(chǎng)地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)的陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣等地段。
2、地基和基礎(chǔ)
為了避免建筑物不均勻沉降而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙、甚至傾斜，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件過(guò)早進(jìn)入塑性區(qū)，同一結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上，不宜部分采用天然地基，部分采用樁基；地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴(yán)重不均勻土層時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性。
3、平面和立面布置
為了避免地震時(shí)建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中或塑性變形集中而形成薄弱環(huán)節(jié)，建筑平面、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻。但不設(shè)置抗震縫時(shí)，應(yīng)采用與實(shí)際情況相符合的計(jì)算模型，設(shè)置抗震縫時(shí)，應(yīng)將建筑物分割成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。我國(guó)《抗震規(guī)范》對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度和鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比都有規(guī)定：
（1）、結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑；應(yīng)有多道抗震設(shè)防防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或喪失對(duì)重力的承載能力；應(yīng)具備必要的承載能力，良好的變形能力和耗能能力；應(yīng)具有合理的剛度分布和承載力分布，避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位，產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其承載能力。
（2）、在抗震結(jié)構(gòu)體系中，應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接部位具有良好的延性，避免脆性破壞，提高抗震結(jié)構(gòu)的整體變形能力。因此，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制尺寸，防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)，如對(duì)梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外，還應(yīng)加強(qiáng)各構(gòu)件之間的連接，以保證結(jié)構(gòu)的整體性，抗震支承系統(tǒng)應(yīng)保證地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
（3）、對(duì)于女兒墻、圍護(hù)墻、雨篷、封墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)使其與主體結(jié)構(gòu)有可靠地連接和錨固，避免地震時(shí)倒塌傷人，產(chǎn)生附加震害；圍護(hù)墻、隔墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接，應(yīng)避免設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)破壞；應(yīng)避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落，不可避免時(shí)應(yīng)采取可靠措施。
（4）、建筑物在強(qiáng)震作用下的表現(xiàn)，既是對(duì)抗震設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)，也是對(duì)施工質(zhì)量的檢驗(yàn)。施工質(zhì)量的好壞，直接影響鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力。因此，抗震結(jié)構(gòu)對(duì)材料和施工質(zhì)量的特別要求，應(yīng)在設(shè)計(jì)文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求，注意材料選擇，確保施工質(zhì)量。
隨著人們對(duì)地震的不斷認(rèn)識(shí)，為防止出現(xiàn)嚴(yán)重的地震的嚴(yán)重災(zāi)害，造成財(cái)產(chǎn)損失和生命傷亡。人們對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設(shè)計(jì)人員進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先從概念設(shè)計(jì)著手，制定比較合理的設(shè)計(jì)方案等，確保房屋抗震設(shè)防目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
鋼結(jié)構(gòu)各種流程
應(yīng)注意的事項(xiàng)
（1）制作：鋼結(jié)構(gòu)制作包括放樣、號(hào)料、切割、校正等諸多環(huán)節(jié)。高強(qiáng)度螺栓處理后的摩擦面，抗滑移系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
制作質(zhì)量檢驗(yàn)合格后進(jìn)行除銹和涂裝。一般安裝焊縫處留出30～50mm暫不涂裝。
（2）焊接：焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書，且必須在其考試合格項(xiàng)目及其認(rèn)可范圍內(nèi)施焊。焊縫施焊后須在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。
焊接材料與母材應(yīng)匹配，全焊透的一、二級(jí)焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷檢驗(yàn)，超聲波探傷不能對(duì)缺陷作出判斷時(shí)，采用射線探傷。
施工單位首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法等，進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。
（3）運(yùn)輸：運(yùn)輸鋼構(gòu)件時(shí)，要根據(jù)鋼構(gòu)件的長(zhǎng)度和重量選用車輛。鋼構(gòu)件在車輛上的支點(diǎn)、兩端伸出的長(zhǎng)度及綁扎方法均應(yīng)保證構(gòu)件不產(chǎn)生變形、不損傷涂層。
（4）安裝：鋼結(jié)構(gòu)安裝要按施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行，安裝程序須保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和不導(dǎo)致永久性變形。安裝柱時(shí)，每節(jié)柱的定位軸線須從地面控制軸線直接引上。鋼結(jié)構(gòu)的柱、梁、屋架等主要構(gòu)件安裝就位后，須立即進(jìn)行校正、固定。
由工廠處理的構(gòu)件摩擦面，安裝前須復(fù)驗(yàn)抗滑移系數(shù)，合格后方可安裝。
（5）防火與防銹：
1）鋼結(jié)構(gòu)防火性能較差。當(dāng)溫度達(dá)到550℃時(shí)，鋼材的屈服強(qiáng)度大約降至正常溫度時(shí)屈服強(qiáng)度的0.7，結(jié)構(gòu)即達(dá)到它的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值而可能發(fā)生破壞。
設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)有關(guān)防火規(guī)范的規(guī)定，使建筑結(jié)構(gòu)能滿足相應(yīng)防火標(biāo)準(zhǔn)的要求。在防火標(biāo)準(zhǔn)要求的時(shí)間內(nèi)，應(yīng)使鋼結(jié)構(gòu)的溫度不超過(guò)臨界溫度，以保證結(jié)構(gòu)正常承載能力。
2）外露的鋼結(jié)構(gòu)可能會(huì)受到大氣，特別是被污染的大氣的嚴(yán)重腐蝕，最普通的是生銹。這就必須對(duì)構(gòu)件的表面進(jìn)行防腐蝕處理，以保證鋼結(jié)構(gòu)的正常使用。防腐處理的方法根據(jù)構(gòu)件表面條件及使用壽命的要求決定。
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高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的地震作用計(jì)算方法有哪些
1 高層建筑結(jié)構(gòu)宜采用振型分解反應(yīng)譜法。對(duì)質(zhì)量和剛度不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)以及高度超過(guò)100m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動(dòng)影響的振型分解反應(yīng)譜法；
2 高度不超過(guò)40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法；
3 7～9度抗震設(shè)防的高層建筑，下列情況應(yīng)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算：
1）甲類高層建筑結(jié)構(gòu)；
2）表3.3.4所列的乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu)；
3）不滿足規(guī)定的高層建筑結(jié)構(gòu)；
4）復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)；
5）質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)。
鋼結(jié)構(gòu)如何進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)？
抗震設(shè)計(jì)基本要求
1、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型常見的鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架一支援結(jié)構(gòu)、框架一抗震墻板結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)以及巨型框架結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的優(yōu)劣取決于結(jié)構(gòu)的選型，進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮多種因素進(jìn)行方案的優(yōu)化，在優(yōu)化過(guò)程中確定其適宜的結(jié)構(gòu)體系。
2、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置原則
鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的選擇關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性。和其鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法他類型的建筑結(jié)構(gòu)一樣，多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)盡量采用規(guī)則的建筑方案。當(dāng)結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則時(shí)，可按實(shí)際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震續(xù)，從而形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。由于鋼結(jié)構(gòu)可耐受的結(jié)構(gòu)變形大于混凝土結(jié)構(gòu)，一般來(lái)說(shuō)，不宜設(shè)抗震縫，必須設(shè)置時(shí)，抗震縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍。
3、 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度和高寬比
根據(jù)結(jié)構(gòu)總體高度和抗震設(shè)防烈度確定結(jié)構(gòu)類型和最大適用高度。結(jié)構(gòu)的高寬比是影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和抗震性能的重要參數(shù)，它對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、側(cè)移和振動(dòng)形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較小寬度之比。高寬比值較大時(shí)，一方面使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平位移及P—A效應(yīng)，還由于傾覆力矩使柱產(chǎn)生很大的軸向力。因此，需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比制定限值，不宜大于合理的限值，超過(guò)時(shí)應(yīng)進(jìn)行專門研究，采取必要的抗震措施。
抗震設(shè)計(jì)的一般方法
鋼材基本屬于各向同性的均質(zhì)材料，且質(zhì)輕高強(qiáng)、延性好，是一種很適合于建筑抗震結(jié)構(gòu)的材料，在地震作用下，高層鋼結(jié)構(gòu)房屋由于鋼材材質(zhì)均勻，強(qiáng)度易于保證，所以結(jié)構(gòu)的可靠性大；輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)使得鋼結(jié)構(gòu)房屋的自重輕，從而所受地震作用減??；良好的延性使結(jié)構(gòu)在很大的變形下仍不致倒塌，從而保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。但是，鋼結(jié)構(gòu)房屋如果設(shè)計(jì)和制造不當(dāng)，在地震作用下，可能發(fā)生構(gòu)件的失穩(wěn)和材料的脆性破壞或連接破壞，使鋼材的性能得不到充分發(fā)揮，造成災(zāi)難性后果。因此高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)就顯得非常重要和必要。
1、建筑場(chǎng)地在選擇建筑場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要，掌握地震活動(dòng)情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料，對(duì)建筑場(chǎng)地做出綜合評(píng)價(jià)。宜選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅(jiān)硬場(chǎng)地土或密實(shí)均勻的干硬場(chǎng)地土等地段，避開對(duì)建筑抗震不利的地段，如軟弱場(chǎng)地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)的陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣等地段。
2、地基和基礎(chǔ)為了避免建筑物不均勻沉降而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙、甚至傾斜，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件過(guò)早進(jìn)入塑性區(qū)，同一結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上，不宜部分采用天然地基，部分采用樁基；地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴(yán)重不均勻土層時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性。
3、平面和立面布置為了避免地震時(shí)建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中或塑性變形集中而形成薄弱環(huán)節(jié)，建筑平面、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻。但不設(shè)置抗震縫時(shí)，應(yīng)采用與實(shí)際情況相符合的計(jì)算模型，設(shè)置抗震縫時(shí)，應(yīng)將建筑物分割成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)采用的方法我國(guó)《抗震規(guī)范》對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度和鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比都有規(guī)定：
（1）、結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑；應(yīng)有多道抗震設(shè)防防線，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或喪失對(duì)重力的承載能力；應(yīng)具備必要的承載能力，良好的變形能力和耗能能力；應(yīng)具有合理的剛度分布和承載力分布，避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位，產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中，對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其承載能力。
（2）、在抗震結(jié)構(gòu)體系中，應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接部位具有良好的延性，避免脆性破壞，提高抗震結(jié)構(gòu)的整體變形能力。因此，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制尺寸，防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn)，如對(duì)梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外，還應(yīng)加強(qiáng)各構(gòu)件之間的連接，以保證結(jié)構(gòu)的整體性，抗震支承系統(tǒng)應(yīng)保證地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
（3）、對(duì)于女兒墻、圍護(hù)墻、雨篷、封墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)使其與主體結(jié)構(gòu)有可靠地連接和錨固，避免地震時(shí)倒塌傷人，產(chǎn)生附加震害；圍護(hù)墻、隔墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接，應(yīng)避免設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)破壞；應(yīng)避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落，不可避免時(shí)應(yīng)采取可靠措施。
隨著人們對(duì)地震的不斷認(rèn)識(shí)，為防止出現(xiàn)嚴(yán)重的地震的嚴(yán)重災(zāi)害，造成財(cái)產(chǎn)損失和生命傷亡。人們對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設(shè)計(jì)人員進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先從概念設(shè)計(jì)著手，制定比較合理的設(shè)計(jì)方案等，確保房屋抗震設(shè)防目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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