钢结构抗震设计
第六章多层和高层钢结构房屋的抗震设计
2.竖向布置
抗震设防的高层建筑钢结构，宜采用 竖向规则的结构。在竖向布置上具有下 列情况之一者，为竖向不规则结构：
(1)楼层刚度小于其相邻上层刚度的 70%，且连续三层总的刚度降低超过50%。
(2)相邻楼层质量之比超过1.5(建筑 为轻屋盖时，顶层除外)。
(3)立面收进尺寸的比例为L1/L＜ 0.75（右图）。
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②结构平面形状有凹角，凹角的伸出部分在一个方向 的长度，超过该方向建筑总尺寸的25%；
③楼面不连续或刚度突变，包括开洞面积超过该层总 面积的50%；
④抗水平力构件既不平行于又不对称于抗侧力体系的 两个互相垂直的主轴。
属于上述情况第①、④项者应计算结构扭转的影响， 属于第③项者应采用相应的计算模型，属于第②项者应 采用相应的构造措施。
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带有偏心支撑的框架-支撑结构，具备中心支撑体系侧向 刚度大、具有多道抗震防线的优点，还适当减少了支撑构件的 轴向力，进而减小了支撑失稳的可能性。
由于支撑点位置偏离框架接点，便于在横梁内设计用于 消耗地震能量的消能梁段。强震发生时，消能梁段率先屈服， 消耗大量地震能量，保护支撑斜杆不屈曲或屈曲在后，形成了 新的抗震防线，使得结构整体抗震性能，特别是结构延性大大 加强。
3.水平地震作用计算
高层建筑钢结构采用底部剪力法时，可按下式计算顶 部附加地震作用系数：
1.框架体系
2.框架-支撑体系 框架-支撑体系是在框架体系中沿结构的纵、横两个方
向均匀布置一定数量的支撑所形成的结构体系。 (1)中心支撑
中心支撑是指斜杆与横梁及柱汇交于一点，或两根斜 杆与横杆汇交于一点，也可与柱子汇交于一点，但汇交时 均无偏心距。
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钢结构抗震设计规范
钢结构抗震设计规范钢结构抗震设计规范在建筑设计中扮演着至关重要的角色，针对地震对建筑物的影响，规范了钢结构的设计要求和施工标准，以确保建筑物在地震发生时能够承受震力，保障人员生命安全和财产安全。
一、地震背景及影响地震是自然界常见的地质灾害，地震会给建筑物造成不可估量的损失，尤其对钢结构建筑的影响更为严重。
因此，钢结构抗震设计规范的制定显得尤为重要。
二、钢结构抗震设计原则1. 结构稳定性：钢结构在地震作用下需要保持结构的稳定性，不得发生倾覆、倒塌等情况。
2. 结构刚度：钢结构的刚度要求较高，以提高结构的抗震性能，减小变形。
3. 结构变形能力：钢结构在地震发生时会发生变形，因此需要具备一定的变形能力，以减小地震对结构的影响。
4. 结构材料选用：钢结构抗震设计要求选用高强度钢材，以提高结构的抗震性能。
5. 结构连接：结构的连接部位要经过严格设计和施工，确保连接牢固可靠。
三、钢结构抗震设计规范要求1. 结构荷载计算：根据建筑物的用途和地理位置等因素，计算结构的设计荷载要求，包括静载和动载。
2. 结构设计强度：设计时需要考虑结构的抗震强度，确保结构在地震发生时不会倒塌。
3. 结构体系选择：选择适合的结构体系，如框架结构、筒体结构等，以提高结构的整体抗震性能。
4. 钢结构设计要求：设计时需符合相关的国家标准和规范，包括材料选用、设计参数等要求。
5. 结构施工质量：施工过程中需严格按照设计要求执行，确保结构的质量和稳定性。
四、钢结构抗震设计的重要性钢结构抗震设计规范的制定和执行对于建筑物的安全性和稳定性至关重要。
只有严格按照规范进行设计和施工，建筑物才能在地震发生时不受严重损坏，确保人员的生命安全和财产安全。
五、结语钢结构抗震设计规范是保障建筑物安全的重要环节，建筑设计师和施工人员在设计和施工过程中务必严格按照规范执行，以确保建筑物在地震发生时能够安全稳固。
希望相关单位和个人都能重视钢结构抗震设计规范，共同为建筑物的安全贡献自己的力量。
钢结构抗震设计规范
钢结构抗震设计规范1. 引言钢结构是一种具有很高抗震性能的建筑结构材料，其在地震中的表现良好，因此在抗震设计中得到广泛应用。
为了确保钢结构的安全性和可靠性，制定了一系列的抗震设计规范，以指导设计师合理应用钢结构材料并满足抗震要求。
2. 抗震设计原则2.1 结构刚度钢结构的刚度对于地震力的分配和处理至关重要。
设计师应根据地震带的特性和建筑物的功能确定合适的刚度系数，并采取相应的措施来增加或降低结构的刚度。
2.2 应力分配在设计中，应合理分配应力，避免局部集中应力可能导致的构件破坏。
应力的均匀分布能够提高结构的整体性能，并提高其抗震能力。
2.3 连接设计钢结构的连接处是结构弱点，容易受到地震作用下的应力集中。
因此，在设计中应合理选择连接方式，并采用可靠的连接节点，以确保连接处的强度和稳定性。
3. 设计参数3.1 地震参数抗震设计的重要参数之一是地震参数。
在设计中应根据建筑所在地区的地震活动性质和地震烈度确定地震参数，如设计地震分组、地震烈度、设计地震动参数等。
3.2 结构参数钢结构抗震设计中还需要考虑一些结构参数，包括结构体系、计算模型、刚度、塑性铰的选取等。
这些参数的选择应基于结构的特性和设计要求，以确保结构能够在地震中表现出良好的性能。
4. 设计流程4.1 设计前期准备在进行抗震设计前，需要进行充分的前期准备工作。
包括收集设计资料、了解设计要求、确定设计参数等。
4.2 抗震设计步骤抗震设计可分为整体布局设计、结构分析与设计、结构优化与验算等步骤。
在每个步骤中，设计师需要按照规范要求进行设计，确保结构的安全性和抗震能力。
4.3 设计结果评定抗震设计完成后，需要对设计结果进行评定。
通过各项评估指标的分析，判断设计结果是否满足规范要求，并对不足之处进行修正和改进。
5. 结构施工与监测在施工过程中，应按照设计要求进行施工，确保钢结构的质量和稳定性。
同时，为了对结构的抗震性能进行评估，需要进行结构的监测工作，包括结构位移、变形和应力的监测等。
钢结构设计中的抗震措施
钢结构设计中的抗震措施随着人们对安全的要求日益提高，钢结构在建筑领域中的应用也越来越广泛。
钢结构具有高强度、抗震能力强等优点，成为抗震设计的重要选择。
本文将探讨钢结构设计中的抗震措施，以提高建筑物在地震中的安全性和稳定性。
钢结构是通过连接各个构件实现整体稳定的结构体系。
在钢结构设计中，抗震设计是至关重要的一环，它决定了建筑物在地震中的承载能力和变形能力。
具体而言，抗震设计包括了结构的抗震性能选择、抗震设计标准、抗震构造形式以及抗震设计的施工要求等。
首先，在钢结构设计中，抗震性能的选择是十分重要的。
根据建筑物所处地震区域的地震烈度、设计基准地震动参数等数据，选择合适的抗震性能目标。
常用的抗震性能目标包括抗震等级，如抗震设防烈度等级、抗震位移控制等级、抗震控制能力等级等。
不同抗震等级的选择将直接影响到结构的设计和建设成本，因此需要根据具体情况进行合理的选择。
其次，抗震设计中的标准是不可忽视的。
国家和地方颁布了一系列关于抗震设计的标准和规范，包括设计规范、施工规范等。
设计人员需要熟悉并遵守这些标准，以确保结构设计和施工的合理性和可靠性。
例如，国家关于结构设计抗震要求的规范指出了钢结构的耐震能力要求、结构形式的选择、抗震构造的设计要求等。
通过合理地运用这些标准，可以提高钢结构的抗震性能。
接下来，抗震设计中的构造形式是需要考虑的。
在钢结构设计中，常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构等。
钢结构的结构形式将直接影响到其抗震性能。
框架结构的柱-梁结构形式适用于多层建筑，通过布置适当的剪力墙进行抗震加固。
而在高层建筑中，采用剪力墙结构或桁架结构能够提供更好的抗震性能。
因此，在进行钢结构设计时，需根据建筑形式和地震性能需求合理选择构造形式。
最后，抗震设计的施工要求也是不可忽视的。
在施工过程中，钢结构的连接节点和焊缝是容易出现问题的地方。
因此，在施工过程中，需要严格按照设计要求进行焊接和连接，并对焊缝进行质量检测。
钢结构建筑的抗震设计
钢结构建筑的抗震设计钢结构建筑是一种在现代建筑中广泛应用的结构形式，其具有轻质、高强度、施工速度快等优点，因此在抗震设计中也备受重视。
抗震设计是指在地震发生时，建筑结构能够承受地震力的作用，保证建筑物及其中的人员安全。
钢结构建筑的抗震设计相比传统混凝土结构有着独特的特点和要求，下面将从几个方面来探讨钢结构建筑的抗震设计。
首先，钢结构建筑的抗震设计需要考虑地震力的作用。
地震力是地震引起的结构内力，是地震破坏的主要原因之一。
在进行抗震设计时，需要根据建筑的使用功能、地理位置、地震烈度等因素来确定地震力的设计数值。
钢结构建筑的抗震设计要求结构具有足够的刚度和韧性，能够在地震作用下保持整体稳定，减小结构的变形和破坏。
其次，钢结构建筑的抗震设计需要考虑结构的连接方式。
连接是钢结构建筑中至关重要的一环，连接的质量直接影响到整个结构的抗震性能。
在抗震设计中，需要选择合适的连接件，确保连接的刚固性和耐震性能。
同时，连接件的设计和施工需要符合相关的标准和规范，确保连接的可靠性和安全性。
另外，钢结构建筑的抗震设计还需要考虑结构的整体性能。
钢结构建筑通常由多个构件组成，构件之间的相互作用对整体结构的抗震性能起着重要作用。
在设计过程中，需要考虑构件之间的协同工作，确保结构在地震作用下能够协调工作，减小结构的变形和破坏。
此外，还需要考虑结构的荷载传递路径，确保地震力能够有效传递到地基，减小结构的倒塌风险。
最后，钢结构建筑的抗震设计需要进行地震响应谱分析。
地震响应谱是描述地震波在结构中引起的响应的一种方法，通过地震响应谱分析可以评估结构在地震作用下的响应情况，为结构设计提供依据。
在进行地震响应谱分析时，需要考虑结构的固有周期、阻尼比等参数，确定结构的地震响应特性，为结构的抗震设计提供参考。
综上所述，钢结构建筑的抗震设计是一项复杂而重要的工作，需要考虑地震力的作用、结构的连接方式、整体性能以及地震响应谱分析等多个方面。
只有在全面考虑这些因素的基础上，才能设计出具有良好抗震性能的钢结构建筑，确保建筑物及其中的人员在地震发生时能够得到有效的保护。
钢结构抗震设计方法
钢结构抗震设计方法钢结构抗震设计方法是指在设计和建造钢结构时，通过采取一系列措施来提高结构的抗震性能，以保证在地震发生时结构的稳定性和安全性。
以下是钢结构抗震设计方法的几个重要方面。
首先，合理选择材料和构件的截面形式。
在钢结构抗震设计中，首要考虑的是确保结构在地震发生时有足够的强度和刚度，因此需要选择合适的钢材质量和截面形式。
一般来说，采用高强度钢材可以增加结构的承载力和刚度，但需要注意选择合适的弹塑性比以避免过度刚性造成的脆性破坏。
其次，采用适当的结构形式。
在钢结构抗震设计中，常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构和桁架结构等。
这些结构形式的选择要根据地震区域的地震活动性、建筑物的用途和高度以及结构的性能要求等因素进行综合考虑。
同时，还需要注意考虑结构的整体稳定性和变位能的分配，以避免某些局部部位的过度变形而导致破坏。
另外，进行合理的结构分析和计算。
在钢结构抗震设计中，必须进行详细的结构分析和计算，包括静力计算、动力计算和地震响应分析等。
其中，最关键的是进行地震响应分析，以获取结构在地震作用下的反应，并通过反应谱分析等方法进行结构的抗震评价。
在分析和计算时，需要充分考虑结构的非线性特性，如材料的非线性、接头的刚性等因素，以精确评估结构的抗震性能。
此外，进行合理的结构设计和加固措施。
在钢结构抗震设计中，需要通过合理的结构设计和加固措施来提高结构的抗震性能。
例如，可以通过增加构件的截面尺寸、设置剪力墙或增设钢骨、设置防震支撑等方式来提高结构的刚度和稳定性。
同时，还需要进行合适的抗震设防烈度等级的选择，以确保结构在不同地震烈度下的安全性能。
最后，进行合理的施工和监测。
在钢结构抗震设计完成后，还需要进行合理的施工和监测措施来保证结构的质量和安全性。
在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，特别是钢结构的焊接和连接工艺要得到严格控制。
同时，在结构投入使用后，还应进行定期的结构监测和维护，及时发现和处理可能存在的损伤和缺陷，以保证结构的长期安全运行。
钢结构房屋抗震设计规定
目录（三）
8．主要构造规定 8.1 构件长细比和板件宽厚比 8.2 节点设计 8.2.1 美、日大震后框架梁－柱连接节 点设计的改进
中国建筑标准设计研究所
(1)震害情况 (2)对节点破坏原因的分析 (3)两国的构造差异 (4)美、日的改进措施 (5)我国采取的对策 8.2.2 梁-柱连接的弹性阶段抗震设计 8.2.3 拼接计算 8.2.4 中心支撑的节点设计
一、多层和高层钢结构房屋－4
5.结构布置的一般规定
与《高钢规程》相比，主要有以下变更：
1. 关于楼板，8.1.7条规定了超过12层的钢结构房屋， 宜采用压型钢板组合楼板和现浇或整体式钢筋混 凝土楼板，并与钢梁有可靠连接；必要时可设置 水平支撑。不超过12层的钢结构房屋，除上述形 式外，尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板、装 配式楼板或其它轻型楼盖，但强调了应将楼板预 埋件与钢梁焊接，或采取其它保证楼盖整体性的 措施。
一、多层和高层钢结构房屋－6
6.3 弹塑性位移增大系数
对钢框架和框架-支撑结构弹塑性位移增大
系数,在大量算例的基础上编制成表,对10～ 中
目录（四）
二、多层钢结构厂房 1.一般规定 2.计算要点 3.构造措施
中国建筑标准设计研究所
三、单层钢结构厂房 1.一般规定 2.计算要点 3.构造措施
一、多层和高层钢结构房屋－1
1、前言 我国《钢结构设计规范》GBJ17不含抗震内容。
因此，地震区的房屋钢结构设计，除应符合钢结 构设计规范外，还应符合抗震规范的有关规定。 今后，凡是《高钢规程》中与抗震规范不一致之 处，应按抗震规范的规定执行，且不应比其低。 但抗震规范中未列入而《高钢规程》中已列入的 ，在该规程修订前仍可执行。
中国建筑标准设计研究所
多高层建筑钢结构抗震设计
多高层建筑钢结构抗震设计在当今的建筑领域，多高层建筑的钢结构设计中，抗震性能是至关重要的考量因素。
地震作为一种不可预测且具有巨大破坏力的自然灾害，对建筑物的安全构成了严重威胁。
因此，为了保障人们的生命财产安全，确保多高层建筑在地震作用下能够保持结构的稳定性和完整性，合理的抗震设计显得尤为关键。
钢结构具有强度高、重量轻、施工速度快等优点，使其在多高层建筑中得到了广泛的应用。
然而，在地震作用下，钢结构也面临着一系列的挑战。
例如，钢结构的柔性较大，容易产生较大的变形；节点连接的可靠性对结构的整体性能影响显著；以及钢材在反复荷载作用下的疲劳问题等。
在进行多高层建筑钢结构抗震设计时，首先要明确设计的基本要求和目标。
其核心目标是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。
也就是说，在较小的地震作用下，建筑物应基本保持完好，不影响正常使用；在中等强度的地震作用下，建筑物可能会出现一定程度的损坏，但经过修复后仍可继续使用；在强烈地震作用下，建筑物虽然会遭受严重破坏，但不应发生整体倒塌，以保障人员的生命安全。
为了实现这些目标，需要对地震作用进行准确的分析和计算。
目前，常用的地震分析方法包括反应谱法、时程分析法等。
反应谱法是一种基于大量地震记录统计分析得到的设计方法，具有计算简单、结果较为可靠的优点，适用于大多数常规结构的设计。
时程分析法则通过直接输入地震波，对结构在地震过程中的动力响应进行模拟，可以更准确地反映结构的非线性行为，但计算量较大，通常用于复杂结构或重要建筑的设计。
结构体系的选择对于抗震性能有着决定性的影响。
常见的多高层建筑钢结构体系包括框架结构、框架支撑结构、筒体结构等。
框架结构具有布置灵活、空间利用率高的优点，但抗侧刚度相对较小，适用于层数较低、地震烈度较小的地区。
框架支撑结构通过在框架中设置支撑，有效地提高了结构的抗侧刚度，适用于中高层建筑。
筒体结构则具有极好的抗侧性能，适用于超高层建筑。
在构件设计方面，要确保钢材的强度和延性满足要求。
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劲板构造与主体结构的连接构造等出现问题， 工
就会出现破坏或失稳。
程
系
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第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
四、基础锚固破坏
海
钢构件与基础的连接锚固破坏主要有螺栓拉
工
断、混凝土锚固失效、连接板断裂等。
学
院
主要原因：设计构造、材料质量、施工质量
土
等方面出现问题所致。
木
工
程
系
8
第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
土
木
翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处 工
裂缝引起的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性
程
断裂。
系
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第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
2．框架梁：翼缘屈曲、腹板屈曲和裂缝、截
海
面扭转屈曲
工
3．框架柱和梁的破坏原因
学
➢ 框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或柱在地震
院
作用下反复受弯，以及构件的截面尺寸和局
土
部构造如长细比、板件宽厚比设计不合理造
院
3. 结构平、立面布置以及防震缝的设置
土
4. 支撑、加强层的设置要求
木
5．钢结构房屋中楼盖
工
6．钢结构房屋的地下室
程
系
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第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
6.4 多层和高层钢结构抗震设计简介
海
一、地震作用计算方法
工
学
底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法 院
二、钢结构房屋的阻尼比
土
1. 多遇地震作用下，超过12层取0.02，不超 木
木
工
成；柱的水平断裂是因为地震动造成的倾覆
程
拉力较大、动应变速率较高、材性变脆。
系
6
第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
4．支撑破坏
海
工
主要破坏形式：轴向受压失稳。
学
破坏主要原因：支撑构件为结构提供了较大的 院
侧向刚度，当地震强度较大时，承受的轴向力 土
（反复拉压）增加，如果支撑的长度、局部加 木
第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
海
结构抗震设计
工
学
第6章 多高层钢结构房屋抗 院
震设计
土
木
工
程
系
1
第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
本章主要内容
海
工
了解钢结构常见的震害现象
学
院
熟悉抗震设计的基本要求
土
了解抗震计算要点
木
工
程
系
2
第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
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6.1 概述海工源自钢结构的特点：过12层的取0.035，对单层取0.05；
工
2. 罕遇地震作用下，不同层数都取0.05。
程
系
11
第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
海
三、变形验算
工
1. 多遇地震下，层间变形应不超过层高的 学
1/300；
院
2. 罕遇地震下，层间变形不应超过层高的 土
1/50。
木
工
程
系
12
学
韧性好、强度与重量比高、抗震性能好。
院
缺点：加工、连接工艺、外部环境影响下、 土
后期维护不当，地震时经常会出现局部破
木
坏、甚至整体倒塌。
工
程
系
3
第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
6.2 震害现象及其分析
海
一、结构倒塌：主要原因是出现薄弱层。
工
二、节点破坏：节点破坏是地震中发生最多的
学
一种破坏。
院
原因：由于节点传力集中、构造复杂，施工难
土
度大，容易造成应力集中、强度不均衡现象， 木
再加上可能出现的焊缝缺陷、构造缺陷，就 工
更容易出现节点破坏。
程
系
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第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
节点域的破坏形式：主要有加劲板的屈曲和
海
开裂、加劲板焊缝出现裂缝、腹板的屈曲和
工
裂缝。
学
三、构件的破坏
院
1．框架柱
淮
6.3 钢结构的抗震设计要求
海
一、钢结构房屋的结构体系
工
1. 框架结构
学
院
2. 框架-支撑结构
土
3. 框架-抗震墙板结构
木
4. 筒体结构
工
5. 巨型框架结构
程
系
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第6章 多高层钢结构房屋抗震设计
淮
二、钢结构房屋抗震设计的一般规定
海
工
1. 钢结构房屋的结构类型与最大适用高度
学
2. 钢结构房屋适用的最大高宽比