钢结构抗震性能分析

钢结构抗震性能分析

超限高层建筑结构基于性能抗震设计

超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究超限高层建筑的结构抗震设计中,采用基于性能要求的抗震设计方法,有助于提高高层建筑工程抗震设计的可靠性、避免抗震安全隐患,同时又促进高层建筑技术发展。 阐述基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法的比较;针对超限高层建筑结构的特点,提出结构的抗震性能目标、性能水准以及实施性能设计的主要方法,包括性能水准判别准则、性能目标的选用及结构计算和试验要求。文中还列举了应用性能设计理念和要求的部分工程实例。 基于性能的抗震设计理念和方法,自世纪年代在美国兴起,并日益得到工程界的关注。美国的ATC40(1996年)、FEMA237(1997年)提出了既有建筑评定、加固中使用多重性能目标的建议,并提供了设计方法。美国加州结构工程师协会SEAO于1995年提出了新建房屋基于性能的抗震设计。1998年和2000年,美国FEMA又发布了几个有关基于性能的抗震设计文件。2003年美国ICC(Internation-alCode Council)发布了《建筑物及设施的性能规范》,其内容广泛,涉及房屋的建筑、结构、非结构及设施的正常使用性能、遭遇各种灾害时(火、风、地震等)的性能施工过程及长期使用性能,该规范对基于性能设计方法的重要准则作了明确的规定。日本开始将抗震性能设计的思想正式列入设计和加固标准中,并已由建筑研究所(BRI)提出个性能标准。欧洲混凝土协会(CRB)于2003 年出版了“钢筋混凝土建筑结构基于位移的抗震设计”报告。澳大利亚则在基于性能设计的整体框架以及建筑防火性能设计等方面做了许多研究,提出了相应的建筑规范(BCA1996)。我国在基于性能的抗震设计方面也发表了不少论文加以研究和探讨。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是:使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标;抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证,有利于建筑结构的创新,经过论证(包括试验)可以采用现行标准规范中还未规定的新的结构体系、新技术、新材料;有利于针对不同设防烈度、场地条件及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施。这一方法是一种发展方向。目前,这一方法在工程中还未得到广泛的应用,还有一些问题有待研究改进,诸如:地震作用的不确定性、结构分析模型和参数的选用存在不少经验因素、模型试验和震害

18抗震性能设计

18抗震性能设计 抗震性能设计 一、规范规定 《建筑抗震设计规范统一培训教材》中指出: 抗震性能化设计仍然是以现有的抗震科学水平和经济条件为前提的,一般需要综合考虑使用功能、设防烈度、结构的不规则程度和类型、结构发挥延性变形的能力、造价、震后的各种损失及修复难度等等因素。不同的抗震设防类别,其性能设计要求也有所不同。 鉴于目前强烈地震下的结构非线性分析方法的计算模型和计算参数的选用尚存在不少经验因素,缺少从强震记录、设计施工资料到设计震害的详细验证,对结构性能的判断难以十分准确,因此在性能设计指标的选用中宜偏于安全一些。

建筑的抗震性能化设计,立足于承载力和变形能力的综合考虑,具有很强的针对性和灵活性。针对具体工程的需要和可能,可以对整个结构、也可以对某些部位或关键构件,灵活运用各种措施达到预期的性能目标——着重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。例如,可以根据楼梯间作为“抗震安全岛” 的要求,提出确保大震下楼梯间具有安全避难通道的具体目标和性能要求;可以针对特别不规则、复杂建筑结构的具体情况,对抗侧力结构的水平构件和竖向构件分别提出相应的性能目标,提高其整体或关键部位的抗震安全性;对于地震时需要连续工作的机电设备,其相关部位的层间位移需满足设备运行所需的层间位移限值的专门要求;其他情况,可对震后的残余变形提出满足设施检修后运行的位移要求,也可提出大震后可修复运行的位移要求。建筑构件采用与结构构件柔性连接,只要可靠拉结并留有足够的间隙,如玻璃幕墙与钢框之间预留变形缝隙,震害经验表明,幕墙在结构总体安全时可以满足大震后继续使用的要求。还可以提高结构在罕遇地震下的层间位移控制值,如国外对抗震设防类别高的建筑,其弹塑性层间位移角比普通建筑的规定值减少20%~50% 。

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。

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:

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

结构抗震性能设计解读

结构抗震性能设计解读 结构抗震性能设计解读 【摘要】对结构抗震性能设计中的4个结构抗震性能目标和5种结构抗震性能水准进行深入解读,对不同的结构抗震性能水准提出对应的计算、设计方法及注意事项。 【关键词】抗震性能化设计;抗震性能水准;弹塑性分析;加速度反应谱;时程分析 中图分类号: TU352.1+1文献标识码: A 0 引言:我国建筑抗震设计主要以下三部分组成:一、规范限定的适用条件;二、结构和构件的计算分析;三、结构和构件的构造要求。对于一个建筑物的抗震设计,当满足以上三部分要求时,就是符合规范的设计;当不满足第一部分要求时,就被称为“超限”工程,需要采取比第二、三部分更严格的计算和构造,以证明该建筑可以达到抗震设防目标。结构抗震性能设计着重于通过现有手段(计算及构造措施),是解决“超限”结构在中震和大震下的结构计算和设计的一种基本方法。结构抗震性能设计实现了结构抗震设计从宏观性的目标向具体量化的多重目标过度。 1 地震作用:由于建筑结构抗震设计是一个十分复杂的问题,有许多难点,例如:地震地面运动的不确定性;抗震设防水准及对地震作用的预估;地震作用下结构反应分析的正确性;对影响结构抗震性能因素的认识及所采取措施的有效性等。当前世界各国的建筑抗震设计主要采用以下两种方法。 (1)拟静力法---加速度反应谱法。它将影响地震作用大小和分布的各种因素通过加速度反应谱曲线予以综合反映,建筑结构抗震设计时利用反应谱得到地震影响系数,进而得到作用于建筑物的拟静力的水平地震作用。此理论接受度比较高,适用于大部分结构;由于此方法存在一定的不足,因此不太适用于“超限”结构的抗震设计。 (2)直接动力法---时程分析法。此方法根据建筑物所在地区的基本烈度、设计分组的判断估计、建筑物所在场地的类别,选择适

基于性能的抗震设计

基于性能的抗震设计是近年来提出并备受关注的一种新的抗震设计思想。下面先从回顾传统抗震设计思想入手,进而引出这种新的抗震设计思想的发展轨迹及其主要问题。 1 传统抗震设计思想及方法 考察目前世界各国抗震设计规范,大多数国家均以“小震不坏、中震可修、大震不倒”作为抗震设计思想,我国2001年的新的《建筑抗震设计规范》也是如此。为实现上述三水准抗震设防要求,各国采取了不同的设计方法,但均大同小异。我国是采用二阶段抗震设计方法来保障对大量的一般工业和民用建筑实现其三水准的抗震设防要求,同时以此方法为基础通过对建筑物进行抗震重要性分类(甲、乙、丙、丁四类)来区别不同类别的建筑并采取相应的修正方法来满足不同的抗震设防要求。这二阶段设计方法是:第一阶段进行强度验算,即取第一水准烈度(小震)的地震动参数,用弹性反应谱计算结构的弹性地震作用及效应,并与其他荷载效应组合,对构件截面进行抗震承载力验算,以保证必要的强度可靠度要求;再通过合理的结构布置和有关的构造措施,保证结构具有必要的变形能力。第二阶段进行弹塑性验算,即对特别重要的建筑和地震时易倒塌的结构,要按第三水准烈度(大震)的地震动参数进行薄弱层(部位)的弹塑性变形验算,并采用相应的构造措施以满足“大震不倒”的设防要求。 归纳起来,传统抗震设计思想及其方法具有如下五个特点: (1)三水准抗震设计思想是以保障人民生命安全为基本目标的,因此与现代建筑所蕴含的经济、社会、政治等多方面功能无法适应。 (2)三水准抗震设计思想对结构的功能要求规定过于泛化,因而无法满足投资者、业主或环境对其功能上的“个性”要求。 (3)三水准抗震设计思想对三级设防水准小震、中震、大震用不同的50年基准期内的超越概率(分别为%、10%和2%~3%)来定义,且以各地地震基本烈度为基础反映,在应用上不方便。 (4)二阶段抗震设计方法中对地震作用(包括弹性和弹塑性)的计算是以加速度反应谱作为其基本的表达方式,它无法解决地面运动长周期成分所引起的结构的速度和位移响应问题。 (5)二阶段抗震设计方法所采用的基于概率的极限状态设计思想其可靠度只局限在构件层次,且采用分项系数来保证可靠度。显然,由此得到的结构体系的可靠度会分布在一个很大的范围内。 基于现有建筑结构抗震设计规范的缺陷及存在的问题,为了更好地满足社会和公众对结构抗震性能的多种需求,美国联邦紧急救援署(FEMA)和国家自然科学基金会(NSF)资助开展了一项为期6年的行动计划,对未来的抗震设计进行了多方面的基础性研究,提出了基于性能的抗震设计理论,包括设计理论的框架、性能水准的定性与定量描述、结构非线性分析方法。日本、新西兰、欧共体、加拿大、澳大利亚相继开展了基于性能的结构抗震设计理论的研究。2000年11月15日,这些国家的地震工程研究人员汇集日本国土交通省建筑研究所,就基于性能的结构抗震设计理论的概念性框架、荷载与反应、抗震设计等主要内容进行了学术交流。可以肯定地说,基于性能的结构抗震设计理论已成为这些国家地震工程研究的热门课题。我国在该领域的研究是近几年的事,主要集中在如何消化国外研究成果,这在新的《建筑结构抗震设计规范》中得到了一定程度的体现。我国工程抗震界普遍认为,中国21世纪的抗震设计规范应顺应国际发展,发展适合国情的基于性能的结构抗震设计理论。 2 基于性能的抗震设计概念 如上所述,传统的抗震设计思想及方法无法满足人们对结构抗震功能的深

桥梁钢结构工程行业分析报告

桥梁钢结构工程行业 分析报告

目录 一、行业管理体制及行业的主要法律法规 (5) 1、行业的管理体制 (5) 2、行业主要法律法规 (6) 二、行业的基本概念特征及分类 (8) 1、钢结构的概念特征及分类 (8) (1)钢结构的概念特征 (8) (2)钢结构分类 (9) 2、桥梁钢结构概念特征及分类 (10) (1)桥梁钢结构的概念特征 (10) (2)桥梁钢结构工程的分类 (10) 三、行业发展状况 (12) 四、行业的主要特点 (12) 1、行业内企业规模小、市场集中度不高 (12) 2、本行业的发展与交通基础设施建设密切相关 (13) 3、桥梁钢结构工程有严格的质量要求 (14) 4、桥梁钢结构工程需要较高的工程技术水平配套 (14) 5、桥梁钢结构工程项目的工期较长 (15) 6、单项工程业务量呈大型化方向发展 (15) 五、行业特有经营模式 (16) 六、市场供求情况及变动原因 (16) 七、行业利润水平的决定因素与变动趋势 (18) 1、桥梁钢结构工程的技术难度 (18)

2、工程企业业务链的深度 (19) 3、工程成本管理能力 (19) 4、钢材价格波动 (19) 八、行业技术水平及技术特征 (20) 1、桥梁建设工程同步技术发展 (21) 2、钢结构制作精度及过程控制技术的进步 (21) 3、高性能钢材的应用性研发 (22) 4、大型先进设备的性能不断改进 (22) 九、行业的区域性、周期性和季节性特征 (23) 十、影响行业发展的有利及不利因素 (24) 1、有利因素 (24) (1)国家对于本行业发展给予有力的政策支持 (24) (2)交通运输基础设施建设投资力度加大为本行业带来市场空间 (26) (3)上游钢铁行业为本行业发展提供充足的原材料供应 (26) (4)工程技术水平逐步提升,为国内企业参与国际竞争提供可能 (27) 2、不利因素 (28) (1)行业竞争有加剧趋势 (28) (2)资金需求较大 (28) (3)行业内企业大多规模较小,缺乏规模效应 (29) 十一、进入本行业的主要壁垒 (29) 1、专业资质壁垒 (29) 2、较高的工程技术能力制约 (30) 3、工程招标要求严格 (30) 4、桥梁钢结构制造经验 (31) 5、资金投入壁垒 (31) 十二、行业上、下游行业的发展状况及对本行业的影响 (32)

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的能承受与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、空间钢结构与桥梁结构五大子类, 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,轻钢结构住宅的墙体主要由墙架柱、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 的强度与弹性模量要高出很多倍,因此在荷载相同的条件下,钢构件的质量轻。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:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的就是由冷 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,适用于抗震烈度为八度以上的地区。 抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物 自重仅就是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒七十米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。

抗震性能设计

抗震性能设计 一、规范规定 《建筑抗震设计规范统一培训教材》中指出: 抗震性能化设计仍然是以现有的抗震科学水平和经济条件为前提的,一般需要综合考虑使用功能、设防烈度、结构的不规则程度和类型、结构发挥延性变形的能力、造价、震后的各种损失及修复难度等等因素。不同的抗震设防类别,其性能设计要求也有所不同。 鉴于目前强烈地震下的结构非线性分析方法的计算模型和计算参数的选用尚存在不少经验因素,缺少从强震记录、设计施工资料到设计震害的详细验证,对结构性能的判断难以十分准确,因此在性能设计指标的选用中宜偏于安全一些。 建筑的抗震性能化设计,立足于承载力和变形能力的综合考虑,具有很强的针对性和灵活性。针对具体工程的需要和可能,可以对整个结构、也可以对某些部位或关键构件,灵活运用各种措施达到预期的性能目标——着重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。 例如,可以根据楼梯间作为“抗震安全岛”的要求,提出确保大震下楼梯间具有安全避难通道的具体目标和性能要求;可以针对特别不规则、复杂建筑结构的具体情况,对抗侧力结构的水平构件和竖向构件分别提出相应的性能目标,提高其整体或关键部位的抗震安全性;对于地震时需要连续工作的机电设备,其相关部位的层间位移需满足设备运行所需的层间位移限值的专门要求;其他情况,可对震后的残余变形提出满足设施检修后运行的位移要求,也可提出大震后可修复运行的位移要求。建筑构件采用与结构构件柔性连接,只要可靠拉结并留有足够的间隙,如玻璃幕墙与钢框之间预留变形缝隙,震害经验表明,幕墙在结构总体安全时可以满足大震后继续使用的要求。还可以提高结构在罕遇地震下的层间位移控制值,如国外对抗震设防类别高的建筑,其弹塑性层间位移角比普通建筑的规定值减少 20%~50%。 《抗震规范》附录M对结构抗震性能设计的不同要求做了规定,分别给出在设防烈度地震、罕遇地震时,按照设计值和规范值进行计算的相关公式。 《高规》3.11节最先提出结构抗震性能设计分为1、2、3、4、5五个性能水准,并对每一个性能设计水准规定了具体的计算公式和方法。 《广东高规》3.11节对《高规》的五个性能设计水准给出了更明确的计算公式,比如《广东高规》规定了不同性能水准下的构件重要性系数及承载力利用系数,特别是《广东高规》对第3、第4、第5性能设计水准不再像《高规》那样提出“应进行弹塑性计算分析”的要求,明确了可按线弹性有限元计算出的内力位移进行性能设计的公式,这些规定便于软件实现,使软件可以直接利用线弹性有限元结果进行性能设计。 《上海抗规》附录L对抗震性能化设计做了规定。 二、软件实现 抗震性能设计的计算参数如图3.9.1所示。

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

钢结构项目可行性研究报告 (1)

钢结构项目 可行性研究报告 xxx集团

摘要 我国2018年钢结构产量约6874万吨,同比增长11.7%;2018年 我国钢结构总产值6736亿元,同比大幅增长32%,呈现加速增长态势。 据《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》,其中提出“力争钢结构用钢量由目前的5000万吨增加到1亿吨以上”,若以完成此规 划为目标测算,则2018-2020年钢结构产量复合增速将达到20.6%,有望持续较快增长。 但随着国内对于建筑使用钢结构以消化钢铁过剩产能的引导,以 及国内进入高质量增长阶段对于高污染混凝土形式建筑材料的限制, 两者一消一长,我们认为后续阶段中,钢结构建筑有望接力中国装配 式建筑的发展,钢结构行业成长性有望逐渐展现。 2018年,我国建筑业就业人员平均工资达到6.05万元/年,同增8.9%,较上年加速2.2个pct,工资已是2009年平均的2.5倍。但相 比之下,劳动力数量却增长放缓,2018年从业人数同比增长仅0.6%,2009-2018年10年间从业人数仅增长了51%,行业劳动力趋于短缺, 人工成本持续上升,促装配式建筑加快发展,钢结构建筑相对成本下降。

目前全国钢结构行业企业数目在2500家左右,拥有钢结构制造企业资质的单位仅510家,钢结构年产量达到5万吨或者钢结构营业收入达到4亿元的特级资质企业仅有129家,二、三级资质及无资质企业数量众多,行业竞争激烈、集中度低。另一方面,目前全国钢结构企业数量约2500家,相较于2012年的4000-5000家,企业数量已大幅收缩,行业供给侧变革持续进行。 我国环保政策趋严,许多环保水平不合格的中小企业面临环保成本提升压力。因此,未来随着钢价持续走高、国家对税收和社保征收制度的不断完善,以及环保严监管政策不断落实,中小企业利润空间可能将被进一步压缩,行业有望持续向龙头集中。 我国钢结构建筑结构体系逐渐成熟,逐步覆盖高层建筑、工业厂房、基建(包括桥梁、机场、高铁站、地铁站等)等领域。根据调查数据显示,钢结构房屋建筑面积仅占全国房屋建筑面积6%左右,建筑钢结构用钢量约占钢产量的5%左右,而发达国家建筑钢结构用钢量要占钢产量的10%以上,美国、日本等国家更达到30%以上。随着钢结构建筑技术水平的不断提升叠加行业规模效应扩大,我国钢结构需求量有望持续爆发。

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

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。

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

完整版钢结构生产项目可行性研究报告

钢结构生产项目可行性研究报告

一、项目概要 1.1项目概况 该地区近年逐步加大招商力度,标准厂房的建设规模趋势增大,对钢结构生产需求逐年提高,为适应市场需求,组织该项目 1.1.1项目名称 年生产1万吨钢结构生产项目 1.1.2项目承建单位 项目建设单位:**钢结构工程有限公司、**(自然人) 企业法人代表:**、** 项目负责人:** 项目联系人:** 联系方式: ** 1.1.3拟建设地点 金坛经济开发区 1.1.4建设内容与规模 项目占地面积约26680平方米,主要建设钢结构厂房及专用设备,钢结构料场,办公楼及相应配套设施,主要建设面积16000平方米,年生产能力1万吨。 1.1.5项目性质 本项目为新建项目。 1.1.6项目总投资及资金筹措 项目总投资10000万元,建设投资8000万元(包括建筑投资6200

万元、设备购置及安装投资1800万元),流动资金2000万元。资金来源自筹: 表1-3 项目投资明细表单位:万元 1.1.7建设期 2017年10月-2018年2月,投资10000万元,主要实施项目前期手续,建设结构生产厂房、办公用房、堆料场、配套设施购进安装以及水电等附属设施,2018年8月轻钢加工生产线投产 1.2编制原则 1、项目建设必须遵循国家的各项政策、法规和法令,符合国家产业政策、投资方向及行业和地区的规划 2、采用的工艺技术要先进适用、操作运行稳定可靠、能耗低、三废排放少、产品质量好、安全

卫生。 2、以市场为导向,以提高竞争力为出发点,产品无论在质量性能上,还是在价格上均应具有较强的竞争力。 3、以科学、实事求是的态度,公正、客观的反映本项目建设的实际情况,工程投资坚持“求是、客观”的原则。 4、通过对市场的分析研究以及对项目规划的研究,推荐项目的建设规模、方案,论证项目建设的合理性。 1.3项目投资单位介绍 **钢结构工程有限公司(原**网架工程有限公司)座落在常州市东郊横山桥镇,是中国最大乡镇企业500家、全国诚信经营示范企业、全国文明乡镇企业、**省文明单位、中国国家级高新技术企业——**集团公司的骨干企业之一,是中国金属结构协会建筑钢结构工程制作、安装定点企业、上海市金属结构协会理事、中国建筑金属结构协会常委单位,专业生产建筑钢结构、网架结构、彩色压型钢板、轻钢房屋、玻璃采光顶、不锈钢装饰网架、钢结构防腐防火刷油工程。公司为钢结构专业承包壹级,钢结构工程设计专项甲级企业,获得ISO 9001:2008质量管理体系标准认证,是全国守合同重信用企业。 **钢结构公司占地10万平方米,建筑面积28000平方米,年生产钢网架、建筑钢结构能力为60000吨,公司集工程设计、各类网架结构、轻钢结构、玻璃屋顶,彩色压型钢板、防腐防火等项目的设计、制作、安装、施工于一体,公司拥有固定资产3000万元,员工200余人,其中高级工程师5人,工程技术人员68人,公司对钢结构工

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。

钢结构调查报告

钢结构应用情况调查报告 摘要:世界跨入21世纪,各行各业都飞速发展,建筑业也不例外。中国已加入WTO,在倡导可持续发展和生态建筑理念的今天,中国传统的“秦砖汉瓦”式的砖混结构以及古老的木结构即将退出历史舞台,形成钢结构与钢筋混凝土结构并驾齐驱之势。就建筑发展的趋势而言,一是向高层及超高层方向发展,一是向大跨及超大跨度的方向发展。在这两个领域,钢结构除了自身强度高,塑性韧性好,抗震性能好,工业化程度高,综合经济效益好等常规优点外,更具有无与伦比的优势,从目前世界各国的建筑技术政策、应用状况以及建筑师和结构工程师喜爱的程度而言,我们可以断言21世纪是钢结构的世纪! 正文:钢结构体系因其本身所具有的自重轻、强度高、施工快等优点,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。随着国家经济建设的发展,长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化。钢结构产品在大跨度空间结构、轻钢门式结构、多层及小高层住宅领域的建筑日益增多,应用领域不断扩大。从西气东送、西电东输、南水北调、青藏铁路、2008年奥运会场馆设施、钢结构住宅、西部大开发,以及刚刚结束的2010年世博会的世博场馆的建设实践来看,一个发展建筑钢结构行业和市场的势头正在我国出现。 1.钢结构建筑的结构特点: 1.1钢结构材料自重轻,可显著降低基础工程造价 根据比较,6层轻钢结构住宅的重量,仅相当于4层砖混结构住宅的重量。对于框剪结构,当外墙采用玻璃幕墙,内墙采用轻质隔墙,包括楼面活载在内对于钢筋混凝土结构的上部结构全部重力荷载约为15 kN/m2~17 kN/m2,其中梁、板、柱及剪力墙等自重约为10 kN/m2~12 kN/m2,但是对于钢结构全部重力荷载约为10 kN/m2~12kN/m2,其中,钢结构和混凝土楼板自重约为5 kN/m2~6 kN/m2。因此可知,两类结构自重比例约为2∶1,全部重力荷载的比例约为1.5∶1,所以对于这两类结构传至基础的荷载差别将是十分惊人的。 1.2钢结构建筑的抗震性能优于钢筋混凝土结构 这是由于钢材属于金属晶体具有各向同性的性质,有很高的抗拉、抗压和抗剪强度,更重要的是钢材具有良好的延性。在地震的作用下,钢结构因其延性,不仅能减弱地震反应,而且属于较理想的弹塑性结构,且有抵抗强烈地震的变形能力。如日本明石海峡大桥,这座目前世界上主跨最长的悬桥(全长3911 m,主跨长1 991 m),将日本的本州、九州、北海道和四国岛连在了一起,该桥可承受里氏8.5级的强烈地震和80 m/s的暴风。 1.3减小结构构件的尺寸,增加建筑使用面积 由于钢材自重轻强度高,可使得建筑物梁柱截面积尺寸相对较小,因此其所占用的建筑面积也小,这样就相当于增加了建筑物的使用面积,这对于投资方来说,将产生不小的经济效益。 1.4质量容易保证、施工速度快、周期短

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