钢结构抗震性能化设计201803
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：（3）延性与滞回性能好屈曲约束支撑在弹性阶段工作时，就如同普通支撑可为结构提供很大的抗侧刚度，可用于抵抗小震以及风荷载的作用。
钢结构建筑的抗震性能优化设计
钢结构建筑的抗震性能优化设计随着现代化城市进程的加快，钢结构建筑已经成为新时期的代表之一。
因为不仅可以保证建筑的安全，同时也可以减少成本，增强弹性，今天我们想与您分享的主题是——钢结构建筑的抗震性能优化设计钢结构建筑的优势相对于传统的混凝土建筑，钢结构建筑所具有的优势可谓是非常明显的。
其一，在进行建筑设计时，钢结构建筑的结构更为简单，因为不需要进行多种工程的组合，这可大大的缩短了建造时间，降低了成本。
并且，钢结构建筑的重量要比混凝土建筑轻，更加的抗震。
其二，钢结构建筑的更换和维修都相对比较容易，因为在进行拆除和维修的时候所需要的人工量非常的小，而且还能够避免出现二次污染等问题。
不过，尽管钢结构建筑在很多方面都要优于传统的混凝土建筑，但是由于日常生活中不可预知的地震等自然灾害可能会对钢结构建筑造成较大的威胁，因此如何进行优化设计使得钢结构建筑具有更好的抗震性能为建筑师和工程师所需考虑的问题。
如何优化钢结构建筑的抗震性能对于抗震性能的提升，考虑从多个角度进行：1. 减少建筑物的塌落造成的损失在钢结构建筑里面，如果发生地震，那么当地震力的地面运动引起建筑物的振动时会出现损伤。
为了防止地震损伤，工程师们可以通过在基础上使用橡胶、钢丝绳等材料，或者在建筑中使用减震器减少震动幅度，而就算是发生了地震，建筑物也不至于发生塌方。
2. 确保建筑物的强度和混凝土建筑一样，研究建筑物的强度和抗震机理对于钢结构建筑的设计来说也是非常关键的。
工程师们需要结合建筑物的形状来进行合理的设计，从而使得建筑物更加抗震，并且合理的使用钢材和焊接技术，从而保证建筑物的强度。
3. 使用高品质的材料在进行抗震设计时，尤其需要注意使用的材料的质量和品质。
因为靠不同颜色和形状的材料组合在一起是非常难以设计一个符合要求的建筑物的。
4. 严格控制建筑物的形状及构造在钢结构建筑中，工程师们需要使用一些特殊的方法来优化其结构并对建筑物的形状进行控制。
钢结构房屋抗震设计规定
一、多层和高层钢结构房屋－８
6.6 强柱弱梁验算 强柱弱梁要求满足下列条件: 该式要求，交汇于节点的框架柱受弯承载力之和，应大于梁的受弯承载力之和，并乘以系数。 考虑我国情况,强柱弱梁公式中的强柱系数η取得太大将使柱钢材用量增加过多,对我国推广钢结构不利, 故对6、7度取1.0,对8度取1.05, 9度取1.15。
偏心支撑的设计原则是强柱、强支撑和弱消能梁段，在大震时消能梁段屈服形成塑性铰，支撑斜杆、柱和其余梁段仍保持弹性。消能梁段以本身的屈服耗能保证了结构其他部分的安全，起到了保险丝的作用。
偏心支撑框架的侧向刚度，主要取决于消能梁段的长度与梁长度之比。随着消能梁段变短，框架刚度变大，并接近于中心支撑框架的刚度。随着消能梁段的增长，框架柔性增加并接近于纯刚架的刚度。
中国建筑标准设计研究所
一、多层和高层钢结构房屋－7
6.5 双重体系中钢框架的剪力分担率 在多遇地震作用下的结构分析, 规定了双重抗侧力体系中框架承担的总地震力不小于结构底部剪力的25%, 是参考了美国UBC的规定。UBC的原规定是:”框架应设计成能独立承担至少25%的底部设计剪力”。该规定的目的是发挥框架部分的二道防线作用。但是在设计中在与抗侧力构件组合的情况下,符合该规定很困难。
目录（四）
CONTENTS
01
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02
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一般规定
计算要点
构造措施
三、单层钢结构厂房
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。
钢结构建筑在地震中的抗震性能研究与优化
钢结构建筑在地震中的抗震性能研究与优化引言随着城市化的进程和人口的不断增长，地震给城市带来的灾害性影响越来越受到人们的关注。
作为一种重要的建筑材料，钢结构由于其独特的优势在地震中展现出了极高的抗震性能。
本文将针对钢结构建筑在地震中的抗震性能进行深入研究，并探讨如何优化其抗震性能。
第一章钢结构材料的特点及其影响1.1 钢结构的优点与不足钢结构具有优异的抗拉强度和刚度，可以有效承受地震力的作用，但其在抗压和抗弯方面相对较弱，因此需要对结构进行合理的设计和优化。
1.2 钢材的力学特性钢材具有较高的屈服强度、抗拉强度和弹性模量，这些特性对钢结构的抗震性能起着重要影响。
第二章钢结构建筑的地震反应及其分析方法2.1 钢结构地震反应的分类钢结构在地震中可能产生的反应包括与建筑物的整体位移、变形、应力以及地震能量的分散等。
2.2 钢结构地震反应的评估方法常用的钢结构地震反应评估方法包括静力弹塑性分析、时程分析和模态分析等，这些方法可以有效评估钢结构在地震中的性能。
第三章钢结构建筑的抗震设计原则3.1 强度设计原则钢结构的强度设计原则是确保结构在地震中不超过其强度极限，从而保证其完整性和稳定性。
3.2 刚度设计原则钢结构的刚度设计原则是通过控制结构的变形，降低地震作用引起的结构响应。
3.3 能量耗散设计原则能量耗散设计原则是通过设计能够吸收和分散地震能量的结构元素和装置，降低地震对结构的破坏。
第四章钢结构抗震性能优化方法4.1 结构配置优化通过优化钢结构的布置和构造形式，可以提高结构的刚度和强度分布，增强其抗震性能。
4.2 材料选择和性能优化选用具有较高屈服强度和延展性的钢材，可以提高钢结构的抗震性能。
4.3 防震措施的改进与完善加强连接节点的设计，增加剪力墙、支撑等措施，可以提高钢结构在地震中的整体稳定性。
结论在地震中，钢结构建筑具备较高的抗震性能，适宜于抵御地震所带来的力量。
通过合理的设计原则和优化方法，可以进一步提高钢结构的抗震能力。
钢结构的抗震设计
钢结构的抗震设计§1.1 问题的引出在大震作用下如果结构要保持弹性工作状态则地震设计荷载太大，经济上无法承受。
因此目前国内外的结构抗震设计中都允许结构出现塑性变形，相应的结构抗震设计规范则采用对结构的弹性反应谱进行折减的方法来确定结构的底部剪力，但折减的思路却很不同。
例如欧洲规范（Eurocode 8）允许结构在地震作用下进入非线性状态[1]，即设计地震作用力通常小于相应的弹性反应值。
为了避免在设计过程中进行复杂的非线性分析，欧洲规范采用在弹性反应谱的基础上除以反映不同延性等级的性能系数q 得到弹塑性反应谱。
性能系数q 其值与结构的体系能量耗散能力有关。
其中q 为：0/1.5D R W q q k k k = (1.1)式中：0q 为性能系数基本值，对于钢筋混凝土框架结构体系及连肢剪力墙结构体系，0 5.0q =，对于非连肢剪力墙结构体系，0 4.0q =；D k 为反映结构延性等级的系数，对高、中、低三种延性等级，D k 分别取1.0、0.75、0.5。
R k 为反映结构规则性的系数，对于规则结构和不规则结构，R k 分别为1.0和0.8；W k 为含墙结构体系的主导破坏模式系数，对于框架和等效框架双重体系，取1.0。
可见在欧洲规范中，延性差的结构其基底剪力比延性好的结构的基底剪力大2倍。
日本建筑标准法规（BSL ）明确规定了两个水准的设计地震[1,2]，第一水准为中等强度地震（EQ1）和第二水准的强烈地震（EQ2）。
在中等强度地震作用下，要求结构几乎没有损坏；在第二水准地震作用下，结构的极限抗剪能力必须大于极限地震剪力：un s es i i V D F C W = （1.2）式中：i C 为楼层剪力系数；i W 为结构的总重量；s D 为结构影响系数（考虑结构延性对地震弹性反应谱进行折减的作用），对于延性良好的结构，0.30.4s D ≤≤；对于延性较差的结构，s D 取较大值，但最大值不超过0.55；es F 为结构布置系数以考虑结构刚度在平面和竖向分布的不规则影响。
试论建筑结构设计中抗震性能化设计要点
试论建筑结构设计中抗震性能化设计要点摘要：我国常规建筑的抗震设计是基于承载力和刚度的设计方法，以小震为设计为基础，通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证中震和大震的抗震性能来实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准抗震设防目标。
但对于特别重要的建筑或者特别不规则的建筑这类复杂的结构会对结构设计提出更高的要求。
抗震性能化设计可以通过计算及构造等抗震性能化设计手段，提高建筑抗震性能，增强建筑结构的抗震能力。
基于性能的抗震设计方法已经被广泛认可，并逐渐成为抗震设计的一个重要发展趋势。
关键词：抗震性能化设计；建筑工程；结构设计1 抗震性能化设计概述1.1 抗震性能化设计基本概念基于性能的抗震设计理论以结构抗震性能分析为基础，根据设防目标的分类不同划分不同的性能目标及设防等级，根据建设者不同的要求，设计者采用经济合理的抗震性能设计方法。
是一种考虑对抗震设计的深化与细化的“多级抗震设防”的方式。
抗震性能化设计的主要目的是在地震作用下的建筑物破坏程度处于预期范围内，并且在经济成本、使用时间和修复费用达到平衡。
抗震性能化设计的中心工作是确定设防标准、性能水准以及抗震性能目标。
1.2 抗震性能化设计方法当前性能化设计最常用的方法是基于位移的抗震设计方法，重点任务是结构的位移满足抗震性能设计要求，中心工作是控制结构的层间位移。
当结构或者构件进入非线性弹塑性阶段时，结构或者构件的内力增加很小，但是其对应的变形增加很大，因此抗震阶段的主要指标是控制结构的位移。
抗震性能化设计根据抗震性能要求调整放大竖向构件的内力，通过提高结构的变形能力，来提高结构的抗震性能，并适当提高结构的抗震承载力，推迟结构进入弹塑性工作阶段以减少弹塑性变形以更有利于实现抗震性能目标。
2 抗震性能化设计主要内容2.1 结构方案分析结构或者构件设计的第一步是判断其是否需要采用抗震性能化设计方法，并且从建筑物规则性、场地条件、结构类型及高度、抗震设防标准等五方面进行分析判断，选取合理的性能目标。
浅谈钢结构抗震性能化设计
浅谈钢结构抗震性能化设计摘要：随着国家经济形势的变化，钢结构的应用急剧增加，结构形式日益丰富，钢结构的抗震性能设计也越来越得到重视，采用合理的设计方法，可有效降低建设成本，本文对钢结构抗震性能化设计做相关问题的简单论述。
关键字：钢结构；抗震性能化；性能等级引言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。
按抗震规范做抗震性能化设计，意味着延性仅有一种选择，由于设计条件及要求的多样化，实际工程按照某类特定延性的要求实施，有时将导致设计不合理，甚至难以实现。
钢结构构件一般由薄壁板件构成，因此针对结构体系的多样性及其不同的设防要求，采用合理的抗震设计思路才能在保证抗震设防目标的前提下减少结构的用钢量。
虽然大部分多高层钢结构适合采用高延性-低承载力设计思路，但对于多层钢框架结构，在低烈度区，采用低延性-高承载力的抗震思路可能更为合理，单层工业厂房也更适合采用低延性-高承载力的抗震思路。
1.钢结构抗震性能化设计的基本步骤和方法（1）小震弹性验算建筑结构应先进行小震的弹性验算，承载力及侧移满足《建筑抗震设计规范》要求，侧移满足层间位移角≤1/250，但并不是要求结构所有构件满足小震承载力设计要求，比如偏心支撑的耗能梁段在多遇地震作用下即可进入塑性状态，另外，进行小震计算时，仅塑性耗能区屈服的结构可考虑刚度折减，塑性耗能区可不满足弹性要求，构件进入塑性。
（2）设定塑性耗能区的承载力性能目标塑性耗能区的承载性能等级, 初步选择可按下表选用根据建筑所在地的抗震设防类别、设防烈度、场地条件、建筑高度、结构类型、投资大小、震后损失和维修难易程度等，经综合分析、比较后选定抗震性能目标。
可以看出，除8度（0.2g）高度为50~100m的建筑性能等级确定为性能7外，其他性能等级均为一个范围，设计时可根据根据国家制定的安全度标准、投资成本，权衡承载力和延性，采用合理的承载性能等级，利用有限的财力，使地震造成的损失控制在合理的范围内。
钢结构抗震性能化设计201803
2 框架柱
强柱弱梁
WEc f yc Np Ac y WEb f yb
Vpc VGc WEc,A f y WEc,B f y hn
强剪弱弯
《钢规》抗震设计示例—构件抗震承载力验算 中冶京诚 • 构件抗震承载力补充计算 支撑部分 支撑系统框架梁
《钢规》抗震设计示例—构件抗震承载力验算 中冶京诚 • 节点连接计算 1 梁柱刚接节点 2 支撑连接和拼接 3 塑性耗能区梁连接
《钢规》抗震措施与承载力相关即高延性低承载力、低延性高承载力 第3.3.3 条
中冶京诚
加强抗震措施：可以理解为提高承载力或增加延性
• 当结构有抗震等级要求如何协调 建议延性等级等同抗震等级处理 • 关于性能等级的合理选取，需要工程经验积累 • 同一建筑物不同层可采用不同性能系数
• 当延性等级为Ⅴ级时，《钢规》承载力计算要求为最低
中冶京诚
基本符合《建抗 规》1-5章的规定 （除材料和承载 力） 多遇地震作用下
建筑物
设防地震作用下验证 高承载力低延性 低承载力高延性
地下结构 的验算
承载力符合《抗规》规定
（对于丙类结构，延性等级不 低于Ⅱ级的塑性耗能区除外）
层间位移角≤1/250
非结构构件的 问题
按《钢规》抗震设计思路 进行设防地震作用验算的设计流程
结构构件截面抗震验算
抗规 钢规
中冶京诚
S G SGE Eh SEhk Ev SEvk w w Swk
S R RE
SE2 SGE i SEhk2 0.4SEvk2
SE2 Rk
当SEvk2 0
0.8 =0.8 1.3 ， 0.35 SEhk2 1.2S ， GE 当 RE ， =1.2 =1.3 G Eh
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框架部分：
支撑部分： • 最小值
a 0 Wp f y M GE M Ehk2
' ' ' a 0 N br N GE N Ehk2
ia,min （按层计算）大于性能系数最小值
塑性耗能区
长向框架结构
中冶京诚 短向框架支撑结构
《钢规》关于性能系数规定
中冶京诚
《钢规》抗震设计示例—构件抗震承载力验算 中冶京诚 • 计算其他构件性能系数
阻尼比
支撑系统的梁柱 • 受拉构件或构件受拉区域
其他—基本抗震措施
中冶京诚
• 一般规定
• 构件塑性耗能区
与《抗规》比较
中冶京诚
• 均需符合《抗规》1-5章的规定（材料选用和承
载力验算稍有区别）
• 使用范围不同
• 均须进行多遇地震作用下变形验算
• 均须进行多遇地震作用下承载力验算，但按
《钢规》设计时，塑性耗能区可不符合承载力
《钢规》抗震措施与承载力相关即高延性低承载力、低延性高承载力 第3.3.3 条
中冶京诚
加强抗震措施：可以理解为提高承载力或增加延性
• 当结构有抗震等级要求如何协调 建议延性等级等同抗震等级处理 • 关于性能等级的合理选取，需要工程经验积累 • 同一建筑物不同层可采用不同性能系数
• 当延性等级为Ⅴ级时，《钢规》承载力计算要求为最低
建筑物根据《建筑工程抗震设防
验算框架梁梁端 性能系数
分类标准》确定设防类别
（按层进行）
根据延性要求确定抗震 措施： 框架梁梁端（柱最大应 力区）板件宽厚比 节点域 框架柱长细比 …
补充计算：
剪力按梁端（或柱 端）产生塑性铰时 最大剪力计算
强柱弱梁 节点计算 …
验算其 他构件 承载力
支撑结构按《钢规》高延性低承载力抗震设计思路 进行设防地震作用验算的设计流程 中冶京诚
SE2 SGE i SEhk2 0.4SEvk2
SE2 Rk
SE2 SGE i SEhk2 Rk
《钢规》抗震设计示例—构件抗震承载力验算 中冶京诚 • 构件抗震承载力补充计算 框架部分 1 框架梁 强剪弱弯
Vpb VGb WEb,A f y WEb,B f y ln
中冶京诚
基本符合《建抗 规》1-5章的规定 （除材料和承载 力） 多遇地震作用下
建筑物
设防地震作用下验证 高承载力低延性 低承载力高延性
地下结构 的验算
承载力符合《抗规》规定
（对于丙类结构，延性等级不 低于Ⅱ级的塑性耗能区除外）
层间位移角≤1/250
非结构构件的 问题
按《钢规》抗震设计思路 进行设防地震作用验算的设计流程
要求
《钢规》抗震设计应用方面的探讨
• 关于《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223
中冶京诚
《钢规》抗震措施与承载力相关即高延性低承载力、低延性高承载力
加强抗震措施：可以理解为提高承载力或增加延性
• 当结构有抗震等级要求如何协调
建议延性等级等同抗震等级处理
• 关于性能等级的合理选取，需要工程经验积累 • 同一建筑物不同层可采用不同性能系数 • 当延性等级为Ⅴ级时，《钢规》承载力计算要求 为最低要求
An*fu=（614.3-17*5）*375=198.45kN
构件屈服承载力
A*fyact=614.3*0.85*375=195.81kN<198.45kN
• 结果 整个构件屈服，结构延性较好
支撑的屈强比与结构的塑性变形能力（2-2） 中冶京诚
• 假设
构件极限抗拉强度fu=375kN/mm2 构件实际构件屈强比为0.9
中冶京诚
《钢结构设计标准》GB50017-2017 钢结构抗震性能化设计
余海群 2018年3月
17 钢结构抗震性能化设计（新增） • 17.1 一般规定 • 17.2 计算要点 • 17.3 基本抗震措施
中冶京诚
17.1 一般规定
中冶京诚
• 适用范围
• 设防分类
• 抗震性能指标
• 设计步骤和方法 • 性能系数 • 材料要求 • 布置要求
i e ia,min
进行延性开展机构的控制，确保地震来袭时结构 按照预想的延性机构开展弹塑性变形 引入非塑性耗能区内力调整系数βE
引导构件相对强弱符合延性开展的要求
引入钢材超强系数ηy，确保延性开展机构的实现
《钢规》抗震设计示例—构件抗震承载力验算 中冶京诚
• 构件抗震承载力验算
M uj jWE f y
Vuj 1.2 2 WE f y ln VGb
4 柱脚与基础连接
《钢规》抗震设计示例—构件抗震承载力验算 中冶京诚 • 支撑节点补充计算 人字形或V形支撑，支撑斜杆、横梁与立柱得汇交 点，应可靠传递最大剪力
《钢规》抗震设计示例—构件抗震承载力验算 中冶京诚
计算构件承载力 （关键构件和节点 根据需要提高承载 力要求）
按《钢规》高延性低承载力抗震设计思路 进行设防地震作用验算的设计流程
中冶京诚
建筑物根据《建筑工程抗震设防分类 标准》确定设防类别
验算塑性耗能 区性能系数
根据延性要求 确定构件和节 点的抗震措施
按照机构控制 验算其他构件 的承载力
框架结构按《钢规》高延性低承载力抗震设计思路 进行设防地震作用验算的设计流程 中冶京诚
• 节点域计算
《钢规》抗震设计步骤
• 验算小震作用下承载力满足《抗规》要求
中冶京诚
（不包括塑性耗能区）
• 小震作用下层间位移满足《抗规》要求
• 初步选择塑性耗能区的性能等级，确定构件和节
点延性等级
• 进行设防地震下的承载力验算
• 根据延性要求采取相应抗震措施
• 必要时验算大震层间位移角
根据延性要求确定抗震措施——框架梁
中冶京诚
根据延性要求确定抗震措施——支撑
中冶京诚
• 支撑的长细比和板件宽厚比要求
其他—一般规定
中冶京诚
• 适用范围
• 弹塑性位移角
• 材料要求
支撑的屈强比与结构的塑性变形能力（2-1） 中冶京诚
• 假设
构件极限抗拉强度fu=375kN/mm2 构件实际构件屈强比为0.85
•
则
构件净截面断裂承载力
点延性等级
• 进行设防地震下的承载力验算
• 根据延性要求采取相应抗震措施
• 必要时验算大震层间位移角
可能的塑性耗能区
长向框架结构
中冶京诚 短向框架支撑结构
《钢规》抗震设计示例—选择塑性耗能区性能等级
中冶京诚
• 根据结构特性及使用功能选定塑性耗能区性能等级
《钢规》GB50017抗震性能化设计
中冶京诚
3.3 基本抗震措施16条
• 规矩： 规矩：节点连接和截面板件宽厚比规定 • 规则
中冶京诚
原则性做法：混凝土楼板、实腹式柱脚
操作性做法：构件塑性耗能区、支撑系统之间的框架梁、框 架梁、框架柱长细比、节点域、梁柱刚接节点、骨形连接、 塑性铰外移、框架支撑结构框架部分要求、长细比和板件 宽厚比等级选用荷载取值原则、中心支撑结构、钢支撑连
• 必要时验算大震层间位移角
《钢规》抗震设计示例—构件抗震承载力验算
• 计算塑性耗能区实际性能系数最小值
a 框架部分（一般为梁端）： 0 WE f y M GE 0.4M Evk2
中冶京诚
M Ehk2
支撑部分： • 长向框架结构： • 短向框架支撑结构：
a 0 Wp f y M GE M Ehk2
建筑物根据《建筑工程 抗震设防分类标准》确 定设防类别
验算支撑性能系数 当长细比大于130时，可按只受拉 构件计算 （按层进行）
根据延性要求确 定抗震措施： 支撑板件宽厚比 支撑长细比 …
补充计算： 支撑系统框架 梁 节点连接
强柱弱支 撑验算
…
示例
建筑物概况 • 9层办公楼 平面图
中冶京诚
• 规则结构
Ev =0， w =0
1.1Rk =R,S SEhk 0.35 1.06 0.4 S SEhk2 R
GE Ehk2 k
R Rk 1.1
SGE i SEhk2 Rk
• 高承载力低延性、低承载 力高延性
按《钢规》抗震设计思路设计流程
地震以外荷载承 载能力和正常使 用状态计算符合 规范规定
• 根据结构塑性耗能区弹性承载力的差别，采用不同
的延性等级
《钢规》抗震设计步骤
• 验算小震作用下承载力满足《抗规》要求
中冶京诚
（不包括塑性耗能区）
• 小震作用下层间位移满足《抗规》要求
• 初步选择塑性耗能区的性能等级，确定构件和节
点延性等级
• 进行设防地震下的承载力验算
• 根据延性要求采取相应抗震措施
中冶京诚
根据延性要求确定抗震措施——框架梁
• 当梁端塑性耗能区为工字形截面时，尚应符合下列要求之一：
中冶京诚
a. 布置间距不大于2倍梁高的加劲肋；
b. 工字形梁受弯正则化宽厚比 限值符合表17.3.4-2的要求； c. 上下翼缘均设置侧向支承。
根据延性要求确定抗震措施——框架柱
中冶京诚
根据延性要求确定抗震措施——节点域
中冶京诚
设防烈度
确定抗震 设计思路 高延性低 承载力 低延性高 承载力
结构体系
使用功能
附属设施功能要求
投资大小
…
按《钢规》低延性高承载力抗震设计思路 进行设防地震作用验算的设计流程
中冶京诚
建筑物根据《建筑工程抗震设防分类 标准》确定设防类别
构件和节点采取基 本的抗震措施（特 殊部位根据需要补 充抗震措施）
中冶京诚