钢结构抗震性能分析

钢结构抗震性能分析
钢结构抗震性能分析

钢结构抗震性能分析

摘要:钢结构建筑具有建设速度快、工业化程度比较高、技术经济指标好、抗震性能相比较其他建筑材料比较优越,所以能够广泛地应用于建筑的各个领域,有着得天独厚的发展优势。本文对钢结构建筑的抗震性能进行分析,总结出钢结构抗震的特点及在建设中的应用,分析了几种钢结构所具有的抗震性能,为建筑中明确钢结构的抗震性能找到了依据。

关键词:建筑;钢结构;发展;抗震;分析

引言

近几年,随着我国建筑产业高速发展,钢铁材料和结构体逐渐呈现多元化的发展趋势,建筑行业的发展也更是各具特色。作为现代建筑领域新兴的钢结构建筑,也越来越被建筑界所重视,这对地震多发的地区,建筑在地震中由于倒坍所造成的灾害,将会成为地震灾害中,对于生命和财产安全中,最具破坏力和杀伤力的直接因素,这就需要不断加强钢结构的抗震性能,提升钢结构建筑抗震的能力

1 钢结构的特点

优质的钢结构具有良好的延伸性,能够将震动时发生的波动抵消掉。对于钢结构在抗拉、抗压、抗剪的强度要求上都很高,特别是钢结构需要凭着工艺制造,利用其所具有的高延性,提升其在地震中的抗震能力[1]。钢结构通过自身的塑性变形特点,达到吸收和消耗震动过程中,抵抗强烈地震的能力。

2 建筑中的钢结构体系

在钢结构建筑中,用的较多钢结构框架体系有纯框架结构、中心支撑结构、偏心支撑结构等。纯框架结构延性和抗震性能比较好,但是由于抗侧刚度比较差,一般不太适合用于层数比较高的建筑。以中心支撑的钢结构框架结构抗侧刚度大,适用于层数较高的建筑。由于一些钢结构支撑构件,具有的滞回性能较差,对于耗散的震动的能量有限,抗震性能没有钢结构纯框架的性能好。钢结构的框架偏心支撑结构,还可以通过偏心连梁进行剪切,达到耗散地震的能量,保证通过钢结构框架的支撑不丧失稳定,这种抗震性能的效果,优于中心支撑的钢结构框架[2],并且其弹性阶段的刚度也接近中心支撑框架。如果采用能与钢结构框架抗侧刚度相匹配含有钢板的剪力墙,还有带竖缝剪力墙的钢结构代替支撑,可以构成具有钢结构框架的抗震墙板结构,其抗震的性能强于由钢结构框架构成的中心支撑结构。当房屋建筑的刚度要求更高时,一般都可以采用沿着建筑周边,有秩序地进行设置一些密柱深梁框架,来构成钢结构的框筒结构。这样设计安装的框筒结构抗侧刚度大,能够起到具有良好抗震性能的效果。

3 建筑中钢结构的抗震性能分析

钢结构抗震性能分析

钢结构抗震性能分析 摘要:钢结构建筑具有建设速度快、工业化程度比较高、技术经济指标好、抗震性能相比较其他建筑材料比较优越,所以能够广泛地应用于建筑的各个领域,有着得天独厚的发展优势。本文对钢结构建筑的抗震性能进行分析,总结出钢结构抗震的特点及在建设中的应用,分析了几种钢结构所具有的抗震性能,为建筑中明确钢结构的抗震性能找到了依据。 关键词:建筑;钢结构;发展;抗震;分析 引言 近几年,随着我国建筑产业高速发展,钢铁材料和结构体逐渐呈现多元化的发展趋势,建筑行业的发展也更是各具特色。作为现代建筑领域新兴的钢结构建筑,也越来越被建筑界所重视,这对地震多发的地区,建筑在地震中由于倒坍所造成的灾害,将会成为地震灾害中,对于生命和财产安全中,最具破坏力和杀伤力的直接因素,这就需要不断加强钢结构的抗震性能,提升钢结构建筑抗震的能力 1 钢结构的特点 优质的钢结构具有良好的延伸性,能够将震动时发生的波动抵消掉。对于钢结构在抗拉、抗压、抗剪的强度要求上都很高,特别是钢结构需要凭着工艺制造,利用其所具有的高延性,提升其在地震中的抗震能力[1]。钢结构通过自身的塑性变形特点,达到吸收和消耗震动过程中,抵抗强烈地震的能力。 2 建筑中的钢结构体系 在钢结构建筑中,用的较多钢结构框架体系有纯框架结构、中心支撑结构、偏心支撑结构等。纯框架结构延性和抗震性能比较好,但是由于抗侧刚度比较差,一般不太适合用于层数比较高的建筑。以中心支撑的钢结构框架结构抗侧刚度大,适用于层数较高的建筑。由于一些钢结构支撑构件,具有的滞回性能较差,对于耗散的震动的能量有限,抗震性能没有钢结构纯框架的性能好。钢结构的框架偏心支撑结构,还可以通过偏心连梁进行剪切,达到耗散地震的能量,保证通过钢结构框架的支撑不丧失稳定,这种抗震性能的效果,优于中心支撑的钢结构框架[2],并且其弹性阶段的刚度也接近中心支撑框架。如果采用能与钢结构框架抗侧刚度相匹配含有钢板的剪力墙,还有带竖缝剪力墙的钢结构代替支撑,可以构成具有钢结构框架的抗震墙板结构,其抗震的性能强于由钢结构框架构成的中心支撑结构。当房屋建筑的刚度要求更高时,一般都可以采用沿着建筑周边,有秩序地进行设置一些密柱深梁框架,来构成钢结构的框筒结构。这样设计安装的框筒结构抗侧刚度大,能够起到具有良好抗震性能的效果。 3 建筑中钢结构的抗震性能分析

钢结构工程优点

钢结构工程优点 抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。 抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、防变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。 耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。保温性:采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。 健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。

舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。 快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。环保:材料可100%回收,真正做到绿色无污染。 节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。

高层钢结构震害现象及原因

高层震害现象及原因是非常重要的,了解现象以及发生的原因,才能根据专业知识制定对应 的方案,防范于未然。小编就高层钢结构震害现象及原因和大家说一下。 钢结构被认为具有卓越的抗震性能,在历次的地震中,钢结构房屋的震害要小于钢筋混凝土 结构房屋。很少发生整体破坏或倒塌现象。尽管如此,由于焊接、连接、冷加工等工艺技术 以及外部环境的影响,钢材材料的优点将受到影响。特别是因设计、施工以及维护不当,就 很可能造成结构的破坏。根据钢结构在历次地震中的破坏形态,可能破坏形式分为以下几类:1、结构倒塌 结构倒塌是地震中结构破坏最严重的形式。造成结构倒塌的主要原因是结构薄弱层的形成, 而薄弱层的形成是由于结构楼层屈服强度系数和抗变4刚度沿高度分布不均匀造成的。这就 要求在设计过程中应尽量避免上述不利因素的出现。 2、节点破坏 节点破坏是地震中发生最多的一种破坏形式。剐性连接的结构构件一般采用铆接或焊接形式 连接。如果在节点的设计和施工中,构造及焊缝存在缺陷,节点区就可能出现应力集中、受 力小均的现象,在地震中很容易出现连接破坏。梁柱节点可能出现的破坏现象主要表现为: 铆接断裂,焊接部位位脱,加劲板断型、屈曲,腹板断裂、屈曲等。 3、构件破坏 在以往所有地震中,多钢结构构件破坏的主要形式有支撑的破坏与失稳以及梁柱局部破坏两种。(1)支撑的破坏与失稳。当地震强度较大时,支撑承受反复拉压的轴向力作用,一旦 压力超出支撑的屈曲临界力时,就会出现破坏或失稳。(2)梁柱局部破坏。对于框架柱, 主要有翼缘屈曲、翼缝撕裂,甚至框架柱会出现水平裂缝或断裂破坏。对于框架梁,主要有 翼缘屈曲、腹板屈曲和开裂、扭转屈曲等破坏形态。 4、基础锚固破坏 件与基础的锚固破坏主要表现为柱脚处的地脚螺栓脱开、混凝土破碎导致锚固失效、连接板 断裂等,这种破坏形式曾发生多起,根据对上述钢结构房屋震害特征的分析可知,尽管钢结 构抗震性能较好,但在历次的地震中,也会出现不同程度的震害。究其原因,元素是和、结 构构造、施工质量、材料质量、日常维护等有关,为了预防以上震害的出现,减轻震害带来 的损失,多高层钢结构房屋抗震设计必须严格遵循有关规程进行。

从结构抗震的角度论述钢结构的性能

题目: 从结构抗震的角度论述钢结构的性能,优缺点及发展前景 学院:土木工程学院 专业:建筑工程技术专业 班级:建工一班 姓名:杨星星 指导教师:盛朝晖 2014年04月10日从结构抗震的角度论述钢结构的性能,优缺点及发展前景 论文摘要: 本文简要分析了钢结构建筑的结构体系及性能特点,优缺点,抗震性能以及日后良好的发展前景。 关键词: 钢结构,抗震性能好,施工方便,耐火性差,质量轻,强度大,发展前景好。 目录: 一、摘要 二、绪论 三1.1钢结构的性能及特点。 1.1.1钢结构的特点: 1.1.2钢结构的性能 四、1.2钢结构的优缺点 1.2.1钢结构的优点

1.2.2钢结构的缺点 五、1.3钢结构的发展前景 1.3.1钢结构的应用范围 1.3.2钢结构的发展前景 1.3.3发展方向 六、 1.4结论 七、参考文献 二、绪论 三 1.1钢结构的性能及特点。 近年来,全世界地震频频发生,对人们是生命财产安全造成了很大的威胁。在地震中造成人员财产损失的因素之一是建筑物的倒塌,如 何提高建筑物的抗震性能就显得尤为重要。目前建筑使用较多的轻钢结构建筑其抗震的能力有明显成果。 1.1.1钢结构的特点 1.钢材的材质均匀,质量稳定,可靠度高;自重轻,变形大,可以吸收很大能量,而且可以通过构造实现强梁弱柱、强剪弱弯。 2.钢材的强度高,塑性和韧性好,抗冲击和抗振动能力强; 3.钢结构工业化程度高,工厂制造,工地安装,加工精度高,制造周期短,生产效率高,建造速度快; 4.钢结构抗震性能好; 5.耐腐蚀和耐火性差,单价较高。 1.1.2钢结构的性能

钢结构轻质高强,所以地震时受地震作用小。而钢结构具有良好的延展性,可以将地震波的能耗抵消掉。钢材基本上属各向同性材料,扛拉、抗压、扛剪强度均很高,而且具有良好的延展性,特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震反应。钢结构还可以看作比较理想的弹塑性结构,可以通过结构的塑性变形吸收和消耗地震输入能量,从而具有较高的抵抗强烈地震的能力。钢结构相对于其他结构自重轻,这也大大减轻了地震作用的影响。不同的结构形式,抗震性能明显不同。混凝土结构的房屋受压较好,但不抗拉力,两种力的差距达10倍。当地震来临时,房屋在地震波循环荷载情况下,极易发生整体垮塌。钢结构除了抗震性能高,施工周期短、工业化程度高、环保性能好的特点也显著优于混凝土结构。 三1.2 钢结构的优缺点 1.2.1钢结构工程优点 钢结构住宅建筑是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架,同时配以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构建造而成,其中主要承重骨架是由钢构件或钢管(圆管或矩形管)混凝土构件所组成。在建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面: .1 强度高、自重轻、抗震性能好 钢结构体系轻质高强,可减轻建筑结构自重的30%,大大降低基础的造价;钢结构是柔性结构,有很好的抗震,同时结构安全度高,受损轻,而且由于钢材便于加工,灾后容易修复。型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力好。低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的“板肋结构体系”,这种结构体系有很明显的抗震及抵抗水平荷载的能力,用于抗震烈度为八度以上的地区。 .2 功能区分割灵活 传统的砖混、钢筋混凝土的结构自重大,进深和开间相对较小,梁、柱粗大,空间利用

钢结构抗震性能设计

第四章抗震性能设计 4.2b 综述适用于钢构件、钢节点、钢连接的几种滞回模型和损伤指数。(重点阐述有关钢结构的内容) 答: 1、滞回模型 (1)钢构件的滞回模型: a、轴心受力构件 反复荷载作用下轴心受力钢构件滞回模型 b、受弯构件

反复荷载作用下受弯钢构件的滞回模型 c、钢板 反复荷载作用下受弯钢构件板的滞回模型 (2)钢连接的几种滞回模型 线性模型非线性模型

(3)钢节点的滞回性能模型 反复荷载作用下受弯钢节点的几种滞回模型 2、损伤指数综述 为了定量描述结构防止在地震中倒塌的安全度,提出了损伤指数的概念。对结构在其寿命周期内所能承受的地震破坏总量的预测由损伤指数(Damage Index)控制,而损伤指数由刚度、强度和延性确定。对于其中的延性而言,损伤指数分别从构件级别、楼层级别和整体结构级别代表了塑性铰的塑性转动能力。 (1)构件损伤指数 可以由所需塑性转动能力和可提供的塑性主动能力之间的比值计算得出。 a dm I θθ/r (2)楼层损伤指数 代表了楼层抵御地震破坏的能力: (3)整体损伤指数 描述整个结构的损伤指数,包括地震作用下的结构整体性能。

4.3c综述屈曲约束支撑(无粘结支撑、防屈曲支撑)的特点、类型、设计要点以及国内外最新研究进展和工程应用现状。答: 1、特点 在普通支撑外部设置套管,约束支撑的受压屈曲,构成屈曲约束支撑。屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接,所受的荷载全部由芯板承担,外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲,使芯板在受拉和受压下均能进入屈服,因而,屈曲约束支撑的滞回性能优良。 .屈曲约束支撑与普通支撑滞回性能对比 优点: (1)承载力与刚度分离 普通支撑因需要考虑其自身的稳定性,使截面和支撑刚度过大,从而导致结构的刚度过大,这就间接地造成地震力过大,形成了不可避免的恶性循环。选用防屈曲支撑,即可避免此类现象,在不增加结构刚度的情况下满足结构对于承载力的要求。 (2)承载力高 抗震设计中,普通支撑和屈曲约束支撑的轴向承载力设计值为:

钢结构抗震优缺点

钢结构工程学习小节 钢结构就是指用钢板与热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成得能承受与传递荷载得结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展得独特优势,在全球范围内,特别就是发达国家与地区,钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛得应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构与桥梁结构五大子类,钢结构在各项工程建设中得应用极为广泛,如钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑与塔轨机构等。根据每平米用钢量及主要构件钢板厚度,钢结构有轻钢与重钢之分,轻钢结构住宅得墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板与连接件组成。钢结构与其它建设相比,在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势,造价低,可随时移动,钢结构与普通钢筋混凝土结构相比,其匀质、高强、施工速度快、抗震性好与回收率高等优越性,钢比砖石与砼得强度与弹性模量要高出很多倍,因此在荷载相同得条件下,钢构件得质量轻。从被破坏方面瞧,钢结构就是在事先有较大变形预兆,属于延性破坏结构,能够预先发现危险,从而避免。 钢结构工程优点 抗震性:低层别墅得屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用得就是由冷弯型钢构件做成得三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固得“板肋结构体系”,这种结构体系有着更强得抗震及抵抗水平荷载得能力,适用于抗震烈度为八度以上得地区。 抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅就是砖混结构得五分之一,可抵抗每秒七十米得飓风,使生命财产能得到有效得保护。 耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工与使用过程中得锈蚀得影响,增加了轻钢构件得使用寿命。结构寿命可达一百年。 保温性:采用得保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好得保温隔热效果。用以外墙得保温板,有效得避免墙体得“冷桥”现象,达到了更好得保温效果。 隔音性:隔音效果就是评估住宅得一个重要指标,轻钢体系安装得窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达四十分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成得墙体,其隔音效果可高达六十分贝。 健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成得污染,房屋钢结构材料可完全回收,其她配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。 舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动得空气间,保证屋顶内部得通风及散热需求。 快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。 环保:材料可回收,真正做到绿色无污染。 节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%得节能标准。

高层钢结构抗震措施

浅谈高层钢结构抗震措施 【摘要】随着城市建设的发展,钢结构在高层建筑中的应用越来越广泛,因为高层钢结构抗震性能卓越,材料强度、延性良好,施工便利,便于回收,能够可持续利用,空间使用率高、有效节省土地以及节能、降耗等特点。本文主要从高层钢结构的抗震性能及措施进行探讨。 【关键词】高层建筑钢结构抗震 【 abstract 】 with the development of urban construction, steel structures in high-rise building more and more wide application, for high-rise steel structure seismic performance is remarkable, material strength and ductility is good, construction is convenient, easy recycling, able to sustainable use, the space utilization rate is high, effectively save the land and energy saving, consumption reduction etc. characteristics. this article mainly from the high-rise steel structure seismic performance and measures are discussed. 【 key words 】 high-rise; steel structure; seismic 中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a文章编号: 前言 我国地处地震带附近,地质灾害影响特别大,而地震对不同的结构产生着不同的影响,不同的结构在地震中的破坏程度和形式也

高层建筑钢结构连接节点的抗震设计

120 摘 要:本文介绍高层建筑钢结构抗震设计时, 并对钢结构构件节点和杆件接头处的三种杆件连接方式,其性能及适用范围进行了分析比较,然后对梁、与柱、柱与柱、梁与梁的连接以及抗震剪力墙与框架的连接等方式进行了阐述,以供同行参考。 关键词:高层建筑;钢结构;连接节点;安装中图分类号:TU352.1+1文献标识码:B 文章编号:1008-0422(2013)08-0120-02 1 前言 随着城市建设的发展,高层建筑在我国日益增多。高层钢结构具有承载力高、抗震性能好、施工周期短等特点,特别适用于高耸的高层建筑。在高层钢结构抗震设计中,节点连接良好的抗震设计是保证结构安全的重要一环。连接节点应满足强度、延性和耗能能力三方面的要求,其连接强度应高于相连构件端部的屈服承载力,并且必须有较大的变形能力,用以弥补强度方面的缺陷。钢材本身具有很好的延 性,但这种延性在结构中不一定能体现出来,这主要是由于节点局部压曲和脆性破坏而造成的,因此在设计中应采用合理的细部构造,避免应变集中而形成较大的约束应力。在钢材的选用上应满足强度、塑性、韧性及可焊性的要求。钢材强度指的是抗拉强度和屈服强度,钢材应具有较高的强屈比,其屈服强度的上限值和下限值应适当。钢材的塑性表现在伸长率和冷弯性能两项指标上,反映钢材承受残余变形量的程度及塑性变形能力。对抗震结构还必须满足冲击韧性的要求。钢材另一重要的基本要求是对化学成分含量的限制,它将直接影响结构的可焊性,应控制钢材的碳当量。在高层钢结构中,厚钢板的应用较为广泛,在梁一柱节点范围,当节点约束较强,板厚等于或大于40mm 时,应附加要求板厚方向的断面收缩率,以防发生平行于钢材表面的层状撕裂。 2 杆件连接 2.1连接方式2.1.1 连接类型 建筑钢结构的构件节点和杆件接头处的杆 作者简介:易文新(1972-),男,湖南衡山人,长沙有色冶金设计研究院有限公司高级工程师 高层建筑钢结构连接节点的抗震设计 Seismic Design of High-rise Steel Structure Construction Joints 易文新Yi Wenxin 或者梁板式。同外墙一样,底板除满足受力要求外,还要满足地下室抗渗、防水要求。 地下室底板厚度、配筋不宜太小,作为基础组成部分的底板厚度不宜小于400mm;只作为抗水板不作为基础部分考虑时,厚度不宜小于250mm,一般取300mm 以上。底板配筋除满足计算要求外,为防止裂缝产生,最小配筋率可适当提高,一般情况下可取0.30%。 底板的混凝土垫层,强度等级不应小于C15,厚度不应小于l00mm,在软弱土层中不应小于150mm [8]。 双向支座钢筋尚应有1/3-1/2贯通配置,跨中钢筋应按实际计算的配筋全部贯通。 当采用独立基础加抗水板的型式时,应在抗水板下铺设一定厚度的具有一定强度和压缩性材料,如泡沫聚苯板等,避免因基础沉降使抗水板成为满堂底板。 6 抗浮验算和超长裂缝控制 6.1地下水与抗浮验算 抗浮验算首先是要正确确定上浮力,尤其是抗浮设计水头,地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据,当有长期水位观测资料时,场地抗浮设防水位可采用实测最高水位;当无长期水位观测资料时,可按勘察期间实测最高水位并考虑地下水补给、排泄条件等因素综合确定;若只考虑施工期间的抗浮设防,设防水位可按水文库的最高水位确定[9]。 文献[10]要求验算建筑物抗浮能力应满足:建筑物自重及压重之和/浮力作用值≥1.05。在地下室上部有多高层建筑时通常能满足抗浮验算,而地下室上无上部建筑,且无覆土或者覆土较少,当抗浮设计水位较高时,地下室可能存在整体抗浮验算不满足要求,此时应采取抗浮措施时,应按工程具体情况区别对待。 6.2 地下室超长和裂缝控制 地下室一般情况下不设永久性缝,这就会造成地下室结构整体超长,而应采取防止裂缝的措施,目前较为常见的方法有:设置膨胀加强带、设置后浇带、加强配筋。根据实际情况可以综合采用。 7 结语 在地下室设计前期,需先确定嵌固端位置,在现行规范基础上,确定地下室结构抗震等级,并相应的对局部构件内力和钢筋进行调整,以便在嵌固端部位实现上部结构为“弱柱”的设计。 在地下室顶板、侧墙和底板等关键结构设计时,应仔细分析构件所受荷载及受力特点,合理选取计算模型,同时结合工程中实际发生的教训,科学的采取恰当的构造措施,达到安全经济的效果。 重视地下室的抗浮验算,当不满足抗浮要求时,应才是合理的措施进行抗浮设计。地下室由于超长极易产生裂缝,在设计中应采取有效的措施防止裂缝产生。 参考文献: [1]GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].2010.[2]JGJ3-2010.高层建筑混凝土结构技术规程[S].2010. [3] 朱炳寅.建筑结构设计规范应用图解手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2005. [4] GB50009-2012.建筑结构荷载规范[S].2012.[5] DBJ/T5-46-2005.广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002)补充规定[S].2005. [6] 《全国民用建筑工程设计技术措施》编委会. 全国民用建筑工程设计技术措施(结构).2009. [7] GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].2010. [8] GB50108-2008.地下工程防水技术规范[S].2008. [9] 刘东柏,王璇.地下室抗浮设计中的几个问题讨论[J].中外建筑,2010(2). [10] GB50007-2011.建筑地基基础设计规范[s].2011. 件连接可采用:(1)全焊连接;(2)高强度螺栓连接;(3)焊缝和高强度螺栓混合连接。 2.1.2 性能比较2.1.2.1全焊连接,传力最充分,不会滑移。良好的焊接构造和焊接质量可以为结构提供足够的延性。缺点是焊接部位常留有一定的残余应力。 2.1.2.2高强度螺栓连接,施工较方便。但是,杆件的接头若全部采用高强度螺栓时,接头尺寸较大,钢板用量较多,费用较高;而且强烈地震时,接头可能产生滑移。 2.1.2.3栓焊混合连接,应用比较普遍。先用螺栓安装定位,然后施焊,操作方便。实验表明,此类连接的滞回曲线,与完全焊接情况相近;但翼缘焊接将使螺栓预拉力平均降低110%左右。因此,连接腹板的高强度螺栓实际预拉应力要留有一定富裕。 2.2焊缝连接2.2.1 拼接形式 2.2.1.1选定构件节点和杆件接头的连接形式时,应尽可能避免采用约束性强、容易产生板件层状撕裂的连接构造。

抗震性能最好的建筑钢结构建筑

抗震性能最好的建筑----钢结构建筑 地震何时发生我们虽不能预知,但我们可以探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因,并加以防范,从工程上建造经得起强震的抗震建筑。说到这里那么尼泊尔地区的建筑抗震性到底怎么样呢?4月25日下午2点11分,尼泊尔发生7.8级地震(中国地震台网测定是8.1级),还有4月26凌晨2:30左右此次地震至少造成超过1100人遇难;地震还引发了珠穆朗玛峰雪崩,大批游客和登山者被困,准确伤亡暂无法统计。另据报道,此次地震波及中国西藏,至少13人遇难4人失踪(另有4位同胞在尼境内遇难)。这是1934年尼泊尔比哈尔8.2级地震以来最强地震。 这几天连续发生的尼泊尔地震和珠穆朗玛峰雪崩引起了全球各国的重视,地震何时发生我们虽不能预知,但我们可以探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因,并加以防范,从工程上建造经得起强震的抗震建筑,这是减少地震灾害最直接、最有效的方法。提高建筑物抗震性能,是提高城市综合防御能力的主要措施之一,同时也是防震减灾工作中一项“抗”的主要任务。说到这里那么尼泊尔地区的建筑抗震性到底怎么样呢?2013年春天,尼泊尔建筑界开了一次交流会,得出一个结论:在首都加德满都市区、巴丹市(Lalitpur)、巴克塔普尔地区(Bhaktapur)的绝大多数建筑,抗震能力极其脆弱。专

家说:“这些地方的绝大多数房子和建筑,都未能严格遵守施工管理规定、采用合格建筑材料。”加德满都建设部的高级工程师乌塔尔·库马尔·雷格米博士2013年说:“(加德满都)住房建设根本没按照基本的建筑安全标准进行,这让成千上万人的生命都处于风险中。” 可见尼泊尔地区的绝大多数建筑,抗震能力极其脆弱,雷格米博士指责说,尼泊尔建筑质量差的一个主要原因,是建筑材料质量不达标。负责钢材贸易的加德满都钢铁公司的负责人阿南达当时回应并承认,尼泊尔绝大多数厂商制造的钢材都是低级、劣质的,这些劣质钢材非常容易生锈。尼泊尔国家地震科技学会的专家相信:根本无需高烈度的地震,一场小震就可以把尼泊尔很多房子震塌。尼泊尔的建筑专家2013年公开建议:老百姓造房子时,一定要选择那些最高级别、最好质量的建筑材料,还要严格遵守相关建筑标准,并在建筑时采用抗震技术,这样才能让房子“安全一点”。 这此地震对尼泊尔来讲是一场巨大灾难,救援必须跟时间赛跑。也是一个很大的经验教训,希望经历过此次地震后,尼泊尔应将提高建筑抗震能力、生产发展高质量钢材和普及抗震知识重视起来。过去几年里,中国也发生了不少地震,造成了大量的人员伤亡。从汶川到雅安,岷县鲁甸,统计表明在我国发生的地震中,大多数发生在农村地区。震灾所到之处,断壁残垣,房屋损毁严重,大量人员伤亡。这是因

钢结构与钢筋混凝土结构抗震优势比较

钢结构与钢筋混凝土结构抗震优势比较 支架对于我们来说并不陌生,在生活的每个角落,只要你稍加注意,就会有支架的出现,下面南通正道就详细为你介绍一下钢结构与钢筋混凝土结构抗震优势比较。 一、材料分析比较 “地震力”是惯性力,混凝土结构质量大,惯性力大;钢结构质量小,惯性小。所以在相同的地震作用下,混凝土结构受到很大的力,钢结构受到的力小。这是外因。 内因,钢结构材料强度高,耗能强,是延性材料,有屈服台阶,通过包络曲线来耗能。而混凝土是脆性材料! 钢结构所用的是钢材最低是用Q235,大部分的钢结构材料用的都是Q345。钢结构的阻尼比一般在0.01-0.02之间,钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03-0.08之间。阻尼比小,在地震力作用下,变形大,因为钢结构韧性好,通过变形消耗地震能量,且容易恢复。钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量,较混凝土而言脆断的可能性低得多,一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。 二、结构设计计算方式分析 钢结构采用弹性理论设计的,其构件能够在地震小幅度变形后再恢复;而钢筋混凝土结构是刚性理论设计的,不能变形,就不能吸收地震的能量。跨度越大越实惠,可回收,环保符合绿色建筑理念 由于钢材塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载,其次钢材匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定,因此,钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构的抗震性能好。 三、模型分析 两种结构在相同的荷载作用下,钢结构沿1、2、3轴的位移分别是0.00919mm、-0.00570 mm、-15746 mm。钢筋混凝土沿1、2、3轴的位移分别是0.00909mm、-0.00909 mm、-0.15255mm。从模型位移分析里看,加上钢结构震后快速恢复的特点,而混凝土结构属于刚性结构,变形后不可恢复原形,从而钢结构在抗震的方面要优于钢筋混凝土结构四、综合分析

高层建筑钢结构连接节点的抗震设计

高层建筑钢结构连接节点的抗震设计- 结构理论 摘要:本文介绍高层建筑钢结构抗震设计时,并对钢结构构件节点和杆件接头处的三种杆件连接方式,其性能及适用范围进行了分析比较,然后对梁、与柱、柱与柱、梁与梁的连接以及抗震剪力墙与框架的连接等方式进行了阐述,以供同行参考。 关键词:高层建筑;钢结构;连接节点;安装 1 前言 随着城市建设的发展,高层建筑在我国日益增多。高层钢结构具有承载力高、抗震性能好、施工周期短等特点,特别适用于高耸的高层建筑。在高层钢结构抗震设计中,节点连接良好的抗震设计是保证结构安全的重要一环。连接节点应满足强度、延性和耗能能力三方面的要求,其连接强度应高于相连构件端部的屈服承载力,并且必须有较大的变形能力,用以弥补强度方面的缺陷。钢材本身具有很好的延性,但这种延性在结构中不一定能体现出来,这主要是由于节点局部压曲和脆性破坏而造成的,因此在设计中应采用合理的细部构造,避免应变集中而形成较大的约束应力。在钢材的选用上应满足强度、塑性、韧性及可焊性的要求。钢材强度指的是抗拉强度和屈服强度,钢材应具有较高的强屈比,其屈服强度的上限值和下限值应适当。钢材的塑性表现在伸长率和冷弯性能两项指标上,反映钢材承受残余变形量的程度及塑性变形能力。对抗震结构还必须满足冲击韧性的要求。钢材另一重要的基本要求是对化学成分含量的限制,它将直接影响结构的可焊性,应控制钢材的碳当量。在高层钢结构中,厚钢板的应用

较为广泛,在梁一柱节点范围,当节点约束较强,板厚等于或大于40mm时,应附加要求板厚方向的断面收缩率,以防发生平行于钢材表面的层状撕裂。 2 杆件连接 2.1连接方式 2.1.1 连接类型 建筑钢结构的构件节点和杆件接头处的杆件连接可采用:(1)全焊连接;(2)高强度螺栓连接;(3)焊缝和高强度螺栓混合连接。 2.1.2 性能比较 2.1.2.1全焊连接,传力最充分,不会滑移。良好的焊接构造和焊接质量可以为结构提供足够的延性。缺点是焊接部位常留有一定的残余应力。 2.1.2.2高强度螺栓连接,施工较方便。但是,杆件的接头若全部采用高强度螺栓时,接头尺寸较大,钢板用量较多,费用较高;而且强烈地震时,接头可能产生滑移。 2.1.2.3栓焊混合连接,应用比较普遍。先用螺栓安装定位,然后施焊,操作方便。实验表明,此类连接的滞回曲线,与完全焊接情况相近;但翼缘焊接将使螺栓预拉力平均降低110%左右。因此,连接腹板的高强度螺栓实际预拉应力要留有一定富裕。 2.2焊缝连接 2.2.1 拼接形式 2.2.1.1选定构件节点和杆件接头的连接形式时,应尽可能避免采

钢结构和钢筋混凝土结构抗震优势比较

钢结构与钢筋混凝土结构抗震优势比较 一、材料分析比较 “地震力”是惯性力,混凝土结构质量大,惯性力大;钢结构质量小,惯性小。所以在相同的地震作用下,混凝土结构受到很大的力,钢结构受到的力小。这是外因。 内因,钢结构材料强度高,耗能强,是延性材料,有屈服台阶,通过包络曲线来耗能。而混凝土是脆性材料! 钢结构所用的是钢材最低是用Q235,大部分的钢结构材料用的都是Q345。钢结构的阻尼比一般在0.01-0.02之间,钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03-0.08之间。阻尼比小,在地震力作用下,变形大,因为钢结构韧性好,通过变形消耗地震能量,且容易恢复。钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量,较混凝土而言脆断的可能性低得多,一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。 二、结构设计计算方式分析 钢结构采用弹性理论设计的,其构件能够在地震小幅度变形后再恢复;而钢筋混凝土结构是刚性理论设计的,不能变形,就不能吸收地震的能量。跨度越大越实惠,可回收,环保符合绿色建筑理念 由于钢材塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载,其次钢材匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学

的基本假定,因此,钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构的抗震性能好。 三、模型分析 1、钢结构在荷载作用下的位移变形 2、混凝土在相同荷载作用下的位移变形 荷载表格 2层梁恒载 2层楼板活 荷载 2层楼板恒荷载 屋顶板活荷载 屋顶板横荷载 屋顶梁恒载 10KN/M2 3KN/M2 3KN/M2 3KN/M2 5KN/M2 5KN/M2

以上结构为钢结构和钢筋混凝土结构模型,两种结构在相同的荷载作用下,钢结构沿1、2、3轴的位移分别是0.00919mm、-0.00570 mm、-15746 mm。钢筋混凝土沿1、2、3轴的位移分别是0.00909mm、-0.00909 mm、-0.15255mm。从模型位移分析里看,加上钢结构震后快速恢复的特点,而混凝土结构属于刚性结构,变形后不可恢复原形,从而钢结构在抗震的方面要优于钢筋混凝土结构。 四、综合分析 从两种结构的材料分析和设计计算方式比较,模型分析比较,能很

不同类型高层钢结构的优缺点教学文案

高层钢结构各种类型的优缺点分析 前言 随着我国在大中城市住宅建筑中禁止使用黏土砖,且混凝土结构施工复杂周期长。钢结构受到了工程界的青睐,已成为较有竞争力的民用建筑结构体系之一。与传统的住宅建筑结构体系相比,钢结构不仅具有环保、节能、产业化等特征,而且还具有强度高、自重轻、节约能源、抗震性能好等优点。国家建筑钢结构产业“十二五”计划和2020年发展纲要(草案)提出,“十二五”期间应以多高层钢结构房屋为突破点。 1. 纯框架结构体系 纯框架结构是指沿房屋的纵、横两个方向均由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构件所组成的结构体系。框架结构可以分为半刚接框架和全刚接框架两种,框架结构的梁柱宜采用刚性连接。与其他的结构体系相比,框架结构体系可以使建筑的使用空间增大,适用于多类型使用功能的建筑。其结构各部分的刚度比较均匀,构件易于标准化和定型化,构造简单,易于施工,常用于不超过30层的高层建筑。但该结构体系的弹性刚度较差且属于单一抗侧力体系,抗震能力较弱。 图1 纯钢框架结构三维模型图 1.1组成及其特点 典型的框架体系多层轻钢住宅由基础、H型或箱形框架梁柱、节点、轻质墙体、屋面板、楼层次梁、压型钢板楼盖等组成,常见柱距为5 m~8 m。具有下列优势:(1)它是一种延性体系;(2)在建筑设计和平面布置上具有很大的灵活性;(3)各部分刚度比较均匀,构造简单,易于施工;(4)自重周期较长,自重轻,对地震作用不敏感。 1.2 设计原则及注意问题 1)强柱弱梁的设计原则。这个设计原则是为了保证结构在最终破坏的时候具有较好的延性及耗能效果,保证结构的安全性,使塑性铰出现在梁端而不是发生在柱端。

框架_支撑钢结构抗震性能的有限元分析.

四川建筑科学研究 Sichuan Building Science 第 31卷第 6期 2005年 12月 收稿日期 :2004212206作者简介 :黄怡 (1980- , 女 , 上海人 , 硕士研究生 , 主要从事钢结构抗震性能研究。 框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析 黄怡 , 王元清 , 石永久 (清华大学土木工程系 , 清华大学结构和振动教育部重点实验室 , 北京100084 摘要 :近年来 , 我国的大中城市相继出现了大批的中高层钢结构建筑。框架—支撑结构体系作为中高层的一种结构形式被广泛采用。本文运用大型通用有限元软件 ANSYS , , —支撑钢结构建筑进行了抗震性能的计算分析 , 分析包括模态分析、反应谱分析横向变形和支撑随地震波的内力响应情况等。关键词 :支撑框架 ; 中图分类号 :文章编号 :1008-1933(2005 06-0140-04 1概述 中高层建筑平面布置灵活 , 又可在一定程度上

提高土地利用率 , 在大中城市发展迅速。框架—支撑钢结构体系是中高层建筑运用最多的一种体系 , 它与纯钢框架结构相比有诸多优点 , 例如 :增加了整体刚度和抗侧力能力 , 减少了用钢量 , 梁、柱节点承受的弯矩小 , 构造相对简单等等[6]。 目前 , 对于中高层的动力方面研究已经较多 , 各种专业软件纷纷投入运用。但是对于立面较不规则的建筑的地震分析 , 尤其是大震下的非线性时程分析还不是很成熟 , 若采用某些专业软件进行简化计算 , 由于用到的假定较多 , 其计算结果误差偏大 , 且对于局部构造的分析不够完全。随着微机性能的不断提高 , 现在大型通用有限元软件用于土木行业 , 对结构的动力响应进行分析已经成为可能。因此选用 ANSYS 作为计算软件 , 其瞬态分析使得多层、高层 以及超高层的弹性 /弹塑性时程分析成为可能 [7] 。 下面 , 结合一中高层框架—支撑钢结构的设计实例 , 用通用软件 ANSYS 对结构的动力特性及抗震性能进行分析。 2工程背景 河北省廊坊市某综合服务中心为框架—支撑钢结构建筑 , 地上 8层 , 局部 9层 , 总高度 38m , 结构东西方向长 3814m , 南北方向宽 1612m 。梁柱节点采用双向刚接 , 采用 Q345钢材。荷载工况见表 1。柱脚刚接。其结构平、立面如图 1所示 , 支撑布置位置见图 1(a 平面图虚线位置。 表 1建筑荷载 楼面屋面 恒载 /(kN/m 2 415015活载 /(kN/m 2 210015地震

浅析钢结构抗震性能的设计

浅析钢结构抗震性能的设计 摘要:钢结构在建筑行业得到了迅速发展,随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,钢结构的抗震性能也不断的受到设计、施工等各方面的检验,文章通过对钢结构的特点、抗震性能等方面进行阐述,总结了目前建筑行业钢结构抗震设计的方法。 关键词:钢结构;建筑抗震;设计 引言 随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高,钢结构已经广泛的应用在建筑行业,包括工业厂房、大跨度公共建筑、民用住宅等。钢结构在我国已经得到初步的发展,因其材料和结构形式的特点,钢结构具有建筑功能分区的可变性强、房屋自重轻、抗震性能优越、生产自动化施工装配化程度高和造价低综合经济效益好等优点。但推广和应用钢结构还需解决一系列的问题,实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决,以利于钢结构在我国健康快速持续发展。 一、钢结构的种类和特点 1、钢结构的种类 钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势,在全球范围内,特别是发达国家和地区,钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构和桥梁钢结构5大子类。 钢结构在各项工程建设中的应用极为广泛,如钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑和塔轨机构等。 2、钢结构的特点 2.1、钢结构自重较轻 2.2、钢结构工作的可靠性较高 2.3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好 2.4、钢结构制造的工业化程度较高

浅析高层建筑钢结构抗震设计要点

浅析高层建筑钢结构抗震设计要点 提高高层建筑钢结构抗震性能是增强高层建筑安全性的主要方式,这样可以提高高层建筑的质量,也能增强高层建筑的保存年限。建筑行业想要使高层建筑钢结构抗震性能得到提升,需要对高层建筑钢结构抗震设计要点进行了解和研究,并分析高层建筑未来设计方向。本文对高层建筑钢结构抗震设计要点进行分析,并结合高层建筑抗震设计理念,为我国建筑行业提供研究方向。 标签:高层建筑;钢结构;抗震设计 一、引言 随着对地震灾害的重视,建筑行业开始研究房屋的抗震性,通过提高建筑质量的方式减少地震灾害中人员的伤亡以及财产的损失。因为高层建筑存在体积大、工程大等特点,所以对高层建筑钢结构进行抗震设计需要考虑很多因素,需要设计师的专业技能和建筑物团队的实践经验。 二、高层建筑钢结构抗震设计原则 (一)合理规划建筑区域 现代科技发达,建筑团队可以通过使用地震检测仪器判断地震频发区域,为保障建筑团队的人身安全和居民的人身安全,建筑团队需合理规划建筑区域,避免选择有地震发生趋势的地区,避免造成较大的安全隐患。对普通地区进行建筑区域选择时,建筑团队需对人口密集处建筑逃生通道,保证人民的生命安全和出行安全。合理规划建筑区域是建筑团队需做好的前期工作,其会影响高层建筑的整体防震性,并对未来城市的规划建设起着重要的作用。 (二)选择合适的建筑设计方案 建筑团队需根据选择的建筑区域合理规划建筑设计方案。建筑团队需要根据所选区域的地理条件和天气状况,决定高层建筑的楼层高低,完成对高层建筑钢结构框架的建设。建筑设计方案的内容需体现每个区域的作用,避免造成区域浪费,也可提高高层建筑的功能。建筑团队可以聘请专业的钢结构设计师完成钢结构设计工作,也可以参考国内外众多高层建筑的设计方案,对设计的精髓进行掌握和学习,最主要是结合建筑区域的各种条件选择适合完成建筑施工的设计方案。 (三)重视高层建筑钢结构体系 高层建筑钢结构是维持高层建筑稳定性的重要基础,建筑团队需重视高层建筑钢结构的建设,为建筑建立良好的框架。建筑团队想顺利完成高层建筑钢结构的建设,需要从材料选择和方案确立两个方面入手,建筑团队需要选择优质的钢

高层钢结构抗震短柱问题处理

多层钢结构抗震短柱问题分析 钢结构在层高一定的情况下,为提高延性而降低轴压比则会导致柱截面增大,且轴压比越小截面越大;而截面增大导致剪跨比减小,又降低了构件的延性。因此,在高层特别是超高层建筑结构设计中,为满足规程[1]对轴压比限值的要求,柱子的截面往往比较大,在钢结构底部常常形成短柱甚至超短柱。另外,诸如图书馆的书库、层高较低的储藏室、高层建筑的地下车库等由于使用荷载大,层高较低,在设计中也不可避免地会出现短柱。众所周知,短柱的延性很差,尤其是超短柱几乎没有延性,在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时,很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌,无法满足“中震可修,大震不倒”的设计准则。为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生,笔者认为,首先要正确判定短柱,然后对短柱采取一些构造措施或处理,提高短柱的延性和抗震性能。 1短柱的正确判定 规程[1]和规范[2]都规定,柱净高H与截面高度h之比H/h≤4为短柱,工程界许多工程技术人员也都据此来判定短柱,这是一个值得注意的问题。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比λ,只有剪跨比λ=M/Vh≤2的柱才是短柱,而柱净高与截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2,亦即不一定是短柱。按H/h≤4来判定的主要依据是:①λ=M/Vh≤2;②考虑到框架柱反弯点大都靠近柱中点,取M=0.5VH,则λ=M /Vh=0.5VH/Vh=0.5H/h≤2,由此即得H/h≤4.但是,对于高层建筑,梁、柱线刚度比较小,特别是底部几层,由于受柱底嵌固的影响且梁对柱的约束弯矩较小,反弯点的高度会比柱高的一半高得多,甚至不出现反弯点,此时不宜按H/h≤4来判定短柱,而应按短柱的力学定义——剪跨比λ=M/Vh≤2来判定才是正确的。 框架柱的反弯点不在柱中点时,柱子上、下端截面的弯矩值大小就不一样,即Mt≠Mb.因此,框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一样的,即λt=Mt/Vh≠λb=Mb/Vh.此时,应采用哪一个截面的剪跨比来判断框架柱是不是属于短柱呢?笔者认为,应该采用框架柱上、下端截面中剪跨比的较大值,即取λ=max(λt,λb)。其理由如下:框架柱的受力情况有如一根受有定值轴压力的连续梁,柱高Hn相当于连续梁的剪跨a,已有的试验研究结果表明[10]:对于剪跨a不变的连续梁,当截面上、下配置的纵筋相同时,剪切破坏总是发生在弯矩较大的区段;对于框架柱,临界斜裂缝也总是发生在弯矩较大的区段。

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