高层钢结构建筑抗震设计论文

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基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究3篇

基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究3篇

基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究3篇基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究1随着现代城市化和人民生活水平提高,高层建筑的数量和高度有了显著的增长,其中不乏重要的政府和商业办公楼、酒店、购物中心甚至是住宅。

在高层建筑的设计中,抗震是一个至关重要的方面。

由于地震是一种毁灭性的自然灾害,会对建筑物造成巨大的破坏和人员伤亡。

然而,高层建筑地震设计是一项复杂而困难的工作,需要充分考虑建筑物的大小和复杂性、结构材料的种类和性质等不同因素。

近年来,随着钢结构的发展和应用,高层建筑的设计中也愈发注重钢结构抗震设计。

相对于混凝土和砖类建筑,钢结构建筑的抗震性能更加优越。

钢材具有高强度、高韧性、抗冲击力以及较好的可塑形性等特点,可以有效地抵御地震对建筑物的破坏。

因此,近年来,许多企业和工程师都将钢结构作为抗震性能优异的解决方案,用于设计和建造高层建筑。

然而,在钢结构设计方面,仍面临着一些挑战。

一方面,由于每座高层建筑的结构特点和地理情况都不同,设计人员必须充分了解这些差异以及地震带来的力量,针对每个具体的项目进行量身定制的设计。

另一方面,钢结构建筑的设计需要充分考虑材料的性能,和各种要素之间的平衡,以确保建筑的结构强度和稳定性,并且在抵御地震力量的同时,能够承受各种集中荷载、雪荷载等准静态荷载。

为了探讨高层建筑钢结构抗震设计,进行了一项基于性能的研究。

首先,需要对建筑的节点进行评估和分析,以确保在强地震条件下,节点能够充分发挥其带有冲击吸收作用的特点。

其次,需要考虑整个结构在地震中的变形能力,这一点对于钢结构设计来说尤为重要。

因为钢结构具有出色的韧性和可塑性,可以通过吸收和分散地震能量来避免建筑物的崩塌和全面破坏。

此外,还需要确保钢结构连接件的可靠性和结构的整体刚度。

总之,基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究具有广泛的理论和实践价值,它可以确保建筑物的安全性,保障人民生命财产安全,同时也对钢结构建筑的应用和进一步发展起到了积极的推动作用。

高层建筑钢结构的抗震设计与抗震措施

高层建筑钢结构的抗震设计与抗震措施

高层建筑钢结构的抗震设计与抗震措施高层建筑的抗震设计与抗震措施高层建筑的抗震设计与抗震措施是保证建筑在地震发生时能够承受地震力并保持稳定的重要考虑因素。

随着现代建筑技术的发展和城市化进程的加快,高层建筑在城市中扮演着重要的角色。

因此,高层建筑的抗震设计对于保障人民生命财产的安全至关重要。

首先,高层建筑钢结构的抗震设计需要满足地震作用下的结构稳定。

抗震设计的目标是在保证建筑结构安全的前提下,尽可能减小地震对建筑造成的破坏。

此外,还需要考虑地震烈度、建筑所处的地震带、地基情况以及建筑的重要性等因素。

其次,高层建筑的抗震设计需要根据建筑结构的特点选择合适的抗震措施。

钢结构具有重量轻、刚度大、延性好等特点,使其成为高层建筑常用的结构材料。

在抗震设计中,可以采用以下措施:1. 设计合理的结构形式:高层建筑的结构形式应选择适合地震作用下的构造形式,如框架结构、剪力墙结构等。

这样能有效分散和吸收地震力,提高结构的抗震性能。

2. 控制建筑质量和刚度:合适的质量和刚度控制有助于提高建筑的整体稳定性。

在高层建筑的设计中,应根据抗震要求合理配置结构材料和加固措施,确保建筑具有足够的抗震能力。

3. 筒体设计:筒体是高层建筑的重要组成部分,其设计应考虑到地震作用下的变形和稳定性。

通过合理布置筒体内的横向抵抗构件和纵向加固措施,可以增强建筑的整体抗震能力。

4. 考虑地基条件:高层建筑的地基条件对其抗震性能有着重要影响。

建筑应根据地基承载力、地震波传递性能等因素进行综合考虑,采取相应的地基加固措施。

准确分析高层建筑的抗震需求,采取适当的抗震措施是确保建筑在地震中安全的关键。

国内外针对高层建筑抗震设计与抗震措施已经建立了一系列的规范和标准,如我国《抗震设计规范》等。

建筑师和工程师需要充分了解这些规范和标准,结合实际情况进行设计与工程实施。

此外,高层建筑抗震措施的有效性还需要在建筑的整个生命周期中得到保证。

定期检查和维护是确保高层建筑持久抗震能力的重要环节。

高层建筑抗震论文2篇-建筑抗震论文-建筑论文

高层建筑抗震论文2篇-建筑抗震论文-建筑论文

高层建筑抗震论文2篇-建筑抗震论文-建筑论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——第一篇一、高层建筑抗震设计原则1.1结构构件应具有必要的承载力等性能高层建筑物想要具备抗震能力,则构成该建筑的架构构件应该具备必要的承载力,其刚度、强度、稳定性等性能都应该较强。

为此,建筑物的结构构件在设计的时候应该要注意“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱”的设计原则。

同时,对于整个结构中抗震性能较弱的地方要注意采取抗震加强措施增强其抗震性能,而对于承载力过多的重点构件要注意适当增加一些支点以分担其承载力。

1.2尽可能多的设置多道抗震防线高层建筑的抗震系统应该由若干个单元抗震系统组成。

这些单元抗震系统之间相互协作共同起到抗震作用。

一般强地震过后还会有一些余震,如果高层建筑只是设置了一道抗震防线,那么当遇到余震时建筑物就没有抵抗余震的能力,很可能出现倒塌的情况。

因此,高层建筑物应尽可能设置多道防线,如此就能够增强建筑物的抗震性能。

除此之外,对于构件各部分之间的强弱关系应当引起注意,在进行设计的时候要注意当强地震使主要的构件遭受损坏的时候,其他的主要构件应该仍处于完好的状态,能够抵御地震作用,保持建筑的稳定性。

1.3增强薄弱构件的抗震能力一般,承载力是衡量一个构件强弱的主要因素。

要想使高层建筑具备较强的抗震能力,就必须要使楼层的实际承受能力和设计计算的弹性受力的比值保持在一个相对数值范围之内,这样一旦楼层受到地震的重创就会有一定的弹性变形。

另一方面,应该有意识的加强薄弱构件的抗震性能,使之有足够的变形能力而不会发生错位倒塌的情况。

二、高层建筑的抗震设计要点在进行高层建筑物结构设计时,首先着眼于结构的总体地震反应,从整体方面把握建筑结构的抗震性能,然后按照地震作用对结构的破坏机制和破坏过程,灵活运用抗震设计原则,全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到关键部位的细节,从根本上提高结构的抗震能力。

高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用

高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用

0 引言高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99(以下简称“高钢规”)提出:高层民用建筑钢结构应注重概念设计,综合考虑建筑的使用功能、环境条件、材料供应、制作安装、施工条件因素,优先选用抗震抗风性能好且经济合理的结构体系、构件形式、连接构造和平立面布置。

在抗震设计时,应保证结构的整体抗震性能,使整体结构具有必要的承载能力、刚度和延性。

抗震性能化设计是以结构的安全性、可靠性和适用性为核心,以结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形和损伤等为基本指标,采用一定的设计方法,进行结构抗震性能的评估,对结构在罕遇地震作用下的安全性做出定量或定性的评价,以确定其是否满足在罕遇地震作用下所需具备的性能要求,从而达到预期的抗震目标。

它是抗震设计方法中一种新的发展方向,是结构抗震设计发展到一个新阶段后出现的一种全新设计方法。

我国抗震设计规范体系已经基本建立,但是于高层建筑钢结构工程来说,由于其结构复杂、周期较长、环境恶劣的特点,其抗震设计规范体系的建立还不够完善。

如张谨等[1]从抗风、防火、防腐和舒适度等结构专项分析,将日渐成熟的数值仿真计算作为各类性能设计与评价的重要手段和依据,形成和完善钢结构全生命周期的性能化设计框架和流程,充分发挥出钢结构的良好性能。

王亚西[2]依托四川雅安某办公楼的加层改造项目,针对框剪加层结构的阻尼比取值问题,不同加层方案对整体结构抗震性能的影响,以及框剪加层结构在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能展开研究,为类似的加层改造工程提供合理的设计参考。

渠欣荣[3]以新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市的新疆大学图书馆复杂钢结构体系为例进行研究,得出于新疆大学图书馆钢框架无隔震技术结构来说,采用倒三角分布加载模式的静力弹塑性方法结果与非线性动力时程分析结果更接近的分析结果。

基于此,本文从基础设计、荷载设计、抗震目标设计等方面对高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用进行分析,以期为相关工作人员提供一定借鉴意义。

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

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。

高层钢结构建筑中的抗震设计思路分析

高层钢结构建筑中的抗震设计思路分析

高层钢结构建筑中的抗震设计思路分析【摘要】随着当今高层钢结构建筑的增多,探讨如何进行高层钢结构建筑的防震设计成为备受关注的焦点。

本文从概念设计、结构计算以及构造上入手,其设计结果经实践证明符合抗震水准。

【关键词】高层钢结构建筑;抗震;设计钢结构建筑与传统的混凝土建筑结构相比具有突出的优点,例如强度与重量比高、韧性好,因此被广泛的应用与各种类型的民用建筑以及商用的高层、超高层建筑中。

但是由于钢结构建筑的发展时间较短,很多现实的问题没有得到充分的解决,致使钢结构建筑的优势得不到充分的发挥,在面临地震作用下也会形成一定的破坏和损失。

1 概念设计概念设计即采用一种从总体上、大概的进行抗震的工程决策,以免盲目的进行计算工作,可以实现合理的抗震设计。

1.1 建筑场地场地的选择要充分的掌握了相关的工程地质资料以及地震活动情况的基础上对于建筑用地进行综合的评估。

经验表明,密实坚硬或者开阔平坦的坚硬场地食欲建筑使用,而易于液化土、软弱场地土、孤立的山丘、采空区以及河岸或者边坡均不适于建筑使用。

1.2地基与基础由于不均匀的沉降会给建筑物带来巨大的危害,因此要在地基的设置上避免将同一个结构单元设置于不同性质的地基土上,同时避免天然地基与桩基混用。

当遇到严重不均匀土层、软弱粘性土时要着重的加强基础的刚性与整体性。

1.3 平面与立面的布置由于钢结构建筑在地震中易于发生扭转、塑性变形以及应力集中的现象,从而使得抗震效果减弱。

而均匀的刚度变化、质量分布以及规则、对称的立面、平面设置可以有效的环节地震带来的破坏。

同时合理的设置抗震缝,将建筑物分割为规则的结构单元也可以起到加强房屋抗震的作用。

在此方面,我国已经出台了官运钢结构房屋的使用高度、高宽比的规定,如下表1、2:1.4 结构体系结构体系一般有着如下的规范要求:具备相当的承载力、耗能力与变形力;设置多重的抗震防线,以免发生部分的结构失效所带来的整体建筑破坏的后果;设计要满足刚度分布、承载力合理以及不发生因局部的削弱而导致的薄弱环节,同时对于可能会出现的薄弱环节要及时的采取措施提高其承载力。

钢结构建筑的抗震性能及设计优化

钢结构建筑的抗震性能及设计优化

钢结构建筑的抗震性能及设计优化第一章:引言钢结构建筑作为一种重要的建筑形式,在现代城市发展中扮演了关键角色。

由于其材料的强度和韧性,钢结构建筑被广泛应用于高层建筑、大跨度建筑和重要基础设施等领域。

然而,地震作为一种常见的自然灾害,给钢结构建筑的抗震性能提出了新的挑战。

因此,本文旨在探讨钢结构建筑的抗震性能及设计优化。

第二章:钢结构建筑的抗震性能2.1 钢结构建筑的抗震能力评价钢结构建筑的抗震性能取决于结构的刚度和强度。

刚度决定了结构在地震荷载下的变形能力,而强度则决定了结构在地震荷载下的抵抗能力。

评价结构的抗震能力常用的指标包括刚度、自振周期、动力特性及动态相应等。

2.2 钢结构建筑的抗震设计原则钢结构建筑的抗震设计原则是基于工程力学原理和地震工程理论,包括重力体系、水平刚度体系、质量体系等。

同时,还需要考虑地震荷载的作用,以确保结构在地震发生时能够保持安全。

第三章:钢结构建筑抗震设计的优化3.1 结构层次优化钢结构建筑的抗震设计过程中,可以通过结构层次优化来提高其抗震性能。

包括采用合理的结构形式、采用合适的材料、优化结构布局等。

此外,利用基于先进技术的结构设计工具,如有限元分析、结构优化算法等,也可以提高设计效率和优化结果。

3.2 材料选用与强度设计优化材料的选用直接影响了钢结构的抗震性能。

合适的材料选用可以提高结构的刚性和韧性,增强其抵抗地震力的能力。

此外,通过强度设计优化,例如使用高强度钢材、结构构件的优化设计等,可以进一步提高结构的抗震性能。

3.3 设计参数与结构系统的优化设计参数的优化可以提高钢结构建筑的抗震性能。

这包括优化结构的刚度系数、减小结构质量、调整结构的阻尼比等。

此外,选择合适的结构系统也是优化设计的关键,例如框架结构、剪力墙结构、桁架结构等,根据具体情况选择最适合的结构系统来提高抗震能力。

第四章:钢结构建筑抗震设计的案例研究4.1 地震灾害前后的钢结构建筑抗震性能对比以某个地震灾害前后的钢结构建筑为案例,通过对比地震前后建筑的抗震性能,可以评估设计的有效性,并提出优化建议。

大型公共钢结构建筑设计流程及抗震设计要点论文

大型公共钢结构建筑设计流程及抗震设计要点论文

大型公共钢结构建筑设计流程及抗震设计要点探析摘要:随着高强度钢材技术的发展,以及人们对钢筋混凝土结构在建筑中的缺点的逐步认识,钢结构在城市建筑特别是大型公共建筑中得到大量应用,由于关系到人民的生命财产安全,其结构抗震设计受到很大重视。

关键词:大型公共建筑钢结构设计流程抗震中图分类号: tu391 文献标识码: a 文章编号:一、大型公共钢结构建筑的设计原则在钢结构建筑的设计过程中,要严格遵守一定的设计原则,才能够保证其结构的稳定性与可靠性,归纳为以下几点:第一要本着节约的原则,尽量节省材料的运用,降低钢结构自身的重量,缩短钢结构安装的时间,并且能够缩短运输时间,降低成本;第二要保证其符合建筑物施工和使用的要求,使其具有足够的稳定性,在刚度和强度方面应当具有很好的耐久性;第三要注重外形与整体的美观程度,符合建筑美学的要求。

二、设计过程1、前期准备工作。

工业建筑中钢结构设计的前期准备主要是指在前期建设时,建筑设计人员为土木设计人员提供相应的设计分布图纸以及相关建筑的荷载资料。

其中设计工艺分布图必须明确阐述具体的工艺设计流程以及各程序之间的相互联系和相互关系,确定平面位置与空间位置是否相一致根据结构的分布形式,设计各构件的计算长度,并在实际中检验运算结构,保证各项数据都能达到准确无误。

另外,专业的设计人员要充分调查施工当地的地理条件、水文特征以及气象资料,通过衡量钢材料的雪荷载、地震荷载以及风荷载等方面,确定材料的强度选择,以保证设计的安全性和整体钢结构的稳定性。

2、确定钢结构体系。

应当着重考虑的有两方面的问题,第一,纵向结构系统和横向结构系统。

纵向系统,基本由相关的材料构件,如:吊车梁、桁架或制动梁、支撑、墙梁、压架等组成。

柱网,需要根据建筑的使用要求、建筑美观的要求来设计。

第二,横向系统,要考虑建筑使用的综合要求、结构受力要求、刚度要求、选用材料等具体的情况来确定。

3、结构选型与结构布置。

钢结构的结构形式首先要满足基本的工艺要求和施工规范,在明确荷载作用的情况下,设计钢结构的主梁以及立柱的设计分布图,保证在传力的过程中达到受力均匀,维持整体结构的稳定。

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高层钢结构建筑抗震设计探析【摘要】:文章简单介绍了高层建筑发展概况,对高层钢结构震害现象进行了原因分析,结合工程实践,提出了抗震设计基本要求和抗震设计的一般方法【关键词】:高层建筑;钢结构;抗震设计中图分类号:[tu393.2] 文献标识码:a文章编号:【 abstract 】 : based on the brief introduction of high-rise building development survey, for high-rise steel structure seismic damage phenomenon of reason analysis, combined with the engineering practice, this paper puts forward a basic requirement and the seismic design of aseismic design for a general method【 key words 】 : high building; steel structure; seismic design引言目前,钢结构普遍应用于各种类型的民用建筑中,在高层及超高层建筑中的应用则更为广泛。

同混凝土结构相比,钢结构具有韧性好、强度与重量比高的优点,具有优越的抗震性能;但是,如果钢结构房屋在结构设计、材料选用、施工制作和维护上出现问题。

则其优良的钢材特性将得不到充分的发挥,在地震作用下同样会造成结构的局部破坏或整体倒塌。

1高层建筑发展概况80年代,是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。

各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂,结构体系日趋多样化。

比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店,它是一座现代化的高级宾馆,总高153.52m,全部采用框架一芯墙全钢结构体系,深圳发展中心大厦43层高165.3m,加上天线的高度共185.3m,这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。

进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。

不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。

深圳于1995年6月封顶的地王大厦,81层高,385.95m为钢结构,它居目前世界建筑的第四位。

2高层钢结构震害现象及其原因分析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,可将破坏形式分为以下几类:2.1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便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。

2.2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,焊接部位拉脱,加劲板断型、屈曲.腹板断裂、屈曲等。

2.3构件破坏在以往所有地震中,多高层建筑钢结构构件破坏的主要形式有支撑的破坏与失稳以及粱柱局部破坏两种。

(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。

2.4基础锚固破坏钢构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,元非是和结构设计、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。

3抗震设计基本要求3.1钢结构房屋结构类型常见的钢结构房屋的结构体系有框架结构、框架一支援结构、框架一抗震墙板结构、简体结构以及巨型框架结构等。

钢结构房屋的抗震性能的优劣取决于结构的选型,进行实际工程设计时,需要综合考虑多种因素进行方案的优化.在优化过程中确定其适宜的结构体系。

3.2钢结构房屋结构布置原则钢结构房屋的结构体系和结构布置的选择关系到结构的安全性、适用性和经济性。

和其他类型的建筑结构一样,多高层钢结构房屋应尽量采用规则的建筑方案。

当结构体型复杂、平立面特别不规则时,可按实际需要在适当部位设置防震续。

从而形成多个较规则的抗侧力结构单元。

由于钢结构可耐受的结构变形大于混凝土结构,一般来说。

不宜设抗震缝.必须设置时。

抗震缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。

3.3钢结构房屋适用的最大高度和高宽比根据结构总体高度和抗震设防烈度确定结构类型和最大适用高度。

结构的高宽比是影响结构整体稳定性和抗震性能的重要参数,它对结构刚度、侧移和振动形式有直接影响。

高宽比指房屋总高度与平面较小宽度之比。

高宽比值较大时,一方面使结构产生较大的水平位移及p—a效应,还由于倾覆力矩使柱产生很大的轴向力。

因此,需要对钢结构房屋的最大高宽比制定限值,不宜大于合理的限值,超过时应进行专门研究,采取必要的抗震措施。

4抗震设计的一般方法钢材基本属于各向同性的均质材料,且轻质高强、延性好,是一种很适合于建筑抗震结构的材料。

在地震作用下,高层钢结构房屋由于钢材材质均匀,强度易于保证,所以结构的可靠性大;轻质高强的特点使得钢结构房屋的自重轻,从而所受地震作用减小;良好的延性使结构在很大的变形下仍不致倒塌,从而保证结构在地震作用下的安全性。

但是,钢结构房屋如果设计与制造不当,在地震作用下,可能发生构件的失稳和材料的脆性破坏或连接破坏,使钢材的性能得不到充分发挥,造成灾难性后果。

因此高层钢结构房屋的抗震设计就显得非常重要和必要。

4.1建筑场地在选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况和工程地质的有关资料,对建筑场地做出综合评价。

宜选择对建筑抗震有利的地段,如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的干硬场地土等地段,避开对建筑抗震不利的地段,如软弱场地土、易液化土、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘,非岩质的陡坡、采空区、河岸和边坡边缘等地段。

4.2地基和基础为了避免建筑物不均匀沉降而导致结构产生裂缝、甚至倾斜,使结构构件过早进入塑性区,同一结构单元不应设置在性质截然不同的地基土上,不宜部分采用天然地基,部分采用桩基;地基有软弱粘性土、可液化土或严重不均匀土层时,应加强基础的整体性和刚性。

4.3平面和立面布置为了避免地震时建筑发生扭转和应力集中或塑性变形集中而形成薄弱环节,建筑平面、立面布置宜规则、对称,质量分布和刚度变化宜均匀。

当不设置抗震缝时,应采用与实际情况相符合的计算模型,设置抗震缝时,应将建筑物分割成规则的结构单元。

我国《抗震规范》对高层钢结构房屋的最大适用高度和钢结构房屋的最大高宽比都有规定:(1)结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;应有多道抗震设防防线,避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载能力;应具备必要的承载能力,良好的变形能力和耗能能力;应具有合理的刚度分布和承载力分布,避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其承载能力。

(2)在抗震结构体系中,应使结构构件和连接部位具有良好的延性,避免脆性破坏,提高抗震结构的整体变形能力。

因此,钢结构构件应合理控制尺寸,防止局部失稳或整体失稳,如对梁翼缘和腹板的宽厚比和高厚比都作了明确规定。

此外,还应加强各构件之间的连接,以保证结构的整体性,抗震支承系统应保证地震作用时结构的稳定。

(3)对于女儿墙、围护墙、雨蓬、封墙等非结构构件,应使其与主体结构有可靠的连接和锚固,避免地震时倒塌伤人,产生附加震害;围护墙、隔墙等与主体结构的连接,应避免设置不当而导致主体结构破坏;应避免吊顶塌落及悬吊较重的装饰物坠落,不可避免时应采取可靠措施。

(4)建筑物在强震作用下的表现,既是对抗震设计的检验,也是对施工质量的检验。

施工质量的好坏,直接影响到钢结构房屋的抗震能力。

因此,抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。

建筑物的施工要特别注意符合图纸上合理的抗震要求,注意材料选择,确保施工质量。

结束语随着人们对地震的不断认识,为防止出现严重的地震灾害,造成财产损失和生命伤亡。

人们对高层钢结构房屋的抗震要求不断提高。

本文阐明了设计人员进行高层钢结构房屋抗震设计时,应首先从概念设计着手,制订比较合理的设计方案等,确保房屋抗震设防目标的实现。

参考文献[1]赵丽清.建筑抗震概念设计[j].山西建筑,2008,18[2]马伯如.桥梁抗震设计反应谱的应用[j].交通世界(建养.机械),2009,z1.[3]张克纯,李丕宁,陆洲导,等.抗震结构静力弹塑性分析的pushover-qr法[j].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2006,02.[4]刘章军.基于随机振动理论的抗震分析方法研究进展[j].地震工程与工程振动,2006,04。

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