钢结构
钢结构基本原理
钢结构基本原理
钢结构是一种使用钢材构建的建筑和结构系统。
它依靠钢材的高强度、高刚度和耐腐蚀特性来支撑和承载荷载。
钢结构的基本原理包括以下几个方面：
1. 强度和刚度：钢材具有出色的强度和刚度特性，使得钢结构能够承受较大的荷载和保持结构的稳定性。
钢材的强度通常以屈服强度和抗拉强度来描述。
2. 轻量化：相比于传统的混凝土结构，钢结构具有较低的自重。
这意味着在相同的承重能力下，钢结构能够减少建筑物的总重量，从而减少地基的负荷和降低整体成本。
3. 施工效率：钢结构的制造和安装过程相对简单和高效。
钢材可以在工厂预制，并在现场进行组装，这大大缩短了施工时间。
此外，钢结构的标准化和模块化设计使得其易于适应不同的建筑需求。
4. 耐久性：钢结构具有较高的耐腐蚀性能，可以在恶劣的环境条件下长期使用而不会出现显著的损坏。
此外，钢材可通过防锈和涂层等措施作进一步保护，延长其使用寿命。
5. 可塑性和可重构性：钢材具有良好的可塑性，可以通过冷弯和热处理等加工方式来实现各种形状和尺寸的构件。
这使得钢结构能够满足不同建筑设计需求，并且在需要时可以进行重构和改变。
综上所述，钢结构基于钢材的高强度、耐腐蚀性能以及制造和施工的高效性，成为现代建筑和结构工程中的重要选择。
它具有轻量化、耐久性、可塑性等优点，为各种建筑和结构项目提供了可靠且经济的解决方案。
钢结构的基本类型
钢结构的基本类型钢结构是一种重要的建筑结构形式，广泛应用于工业厂房、商业建筑、桥梁等领域。
钢结构具有高强度、轻质化、施工方便等优点，因此备受青睐。
在钢结构中，基本类型主要包括框架结构、网架结构、壳体结构和悬索结构。
一、框架结构框架结构是钢结构中最常见的一种形式，其特点是由柱、梁和节点组成的网格结构。
框架结构的受力方式主要是柱受压、梁受弯和节点受剪。
框架结构的柱和梁通常采用H型钢或工字钢，节点则使用焊接连接或螺栓连接。
框架结构具有受力均匀、刚度大、稳定性好等优点，适用于大跨度、大层高的建筑。
二、网架结构网架结构是由由多个节点和杆件组成的三维空间结构。
网架结构的杆件通常采用管材或角钢，节点则采用焊接连接或螺栓连接。
网架结构具有刚度大、重量轻、施工方便等优点，适用于大跨度、大空间的建筑，如体育馆、展览馆等。
三、壳体结构壳体结构是一种采用曲面或曲线形状的薄壁结构。
壳体结构一般分为索杆壳体和板壳体两种形式。
索杆壳体采用索杆和薄壁结构组成，常见的有网壳、穹顶等。
板壳体则采用薄板材料，形成曲面结构，常见的有抛物面壳、球面壳等。
壳体结构具有造型独特、刚度高、抗震性能好等优点，适用于建筑外形要求较高的场所。
四、悬索结构悬索结构是一种由主梁和悬索组成的特殊结构形式。
主梁一般采用钢箱梁或钢桁架梁，悬索则采用钢索或钢绞线。
悬索结构的主梁通过悬索的张拉使之保持平衡，形成悬挂在空中的结构。
悬索结构具有大跨度、造型美观等特点，常见于大型桥梁和体育场馆等工程。
总结：钢结构的基本类型包括框架结构、网架结构、壳体结构和悬索结构。
不同类型的钢结构适用于不同的工程需求，具有各自独特的特点和优势。
在实际工程中，根据具体的建筑要求和设计要求，选择合适的钢结构类型，能够确保工程的安全可靠性，并提高施工效率。
随着科技的不断进步，钢结构在建筑领域的应用将会越来越广泛，为人们创造更多美丽、实用的建筑空间。
钢结构的定义和特点
钢结构的定义和特点引言钢结构是指由钢材制成的形式多样、用途广泛的建筑结构。
钢结构广泛应用于建筑、桥梁、矿山设备、航天器、海洋平台等领域。
本文将全面、详细、完整地探讨钢结构的定义和特点。
一、钢结构的定义钢结构是一种由钢材构成的建筑结构，它以钢结构材料的力学性能、可靠性和抗震性能为基础，经过设计、制造、安装和保养而形成。
钢结构一般由构件、节点和连接件组成，可以承受大跨度和大荷载，并具有良好的耐久性和可靠性。
二、钢结构的特点钢结构具有以下几个特点：1. 强度高、刚度大钢材具有高强度和较大的刚度，可以承受较大的荷载，能够满足各种工程的需求。
相比其他结构材料，如混凝土和木材，钢结构的自重比较轻，但承载能力却更高。
2. 施工周期短由于钢结构构件的制造工艺成熟、施工速度快，钢结构的施工周期一般较短。
此外，钢结构的拼装方式多样，如焊接、螺栓连接等，可以简化施工流程，提高施工效率。
3. 空间利用率高钢结构可以实现大跨度的自由支承，不需要中间柱子，因此可以最大程度地利用空间。
这对于要求大空间场所的建筑，如体育馆和会展中心，具有特别的优势。
4. 易于拆卸和重建钢结构可以按需拆卸、重建，具有一定的可持续性。
与传统建筑相比，钢结构的构件可以循环利用，减少了资源浪费，符合现代社会对绿色建筑的追求。
5. 适应性强钢结构适应性强，可以满足不同形式和用途的建筑需求。
它可以通过调整构件的尺寸、截面形状和连接方式，实现形式多样的结构，如框架结构、悬挂结构、网壳结构等。
6. 抗震性能好钢材具有良好的弹性和塑性，能够承受地震等自然灾害所带来的荷载。
钢结构在设计和施工过程中可以采取一系列措施，提高其抗震性能，保护人员的生命财产安全。
7. 维护成本低钢结构具有耐久性好、自然老化速度慢等特点，其维护成本相对较低。
此外，钢结构的表面涂层可以有效防止腐蚀和氧化，延长使用寿命。
三、钢结构的应用领域钢结构广泛应用于以下领域：1. 建筑领域钢结构在住宅、商业建筑中得到广泛应用，如高层建筑、超市、大型体育馆等。
钢结构施工质量标准及要求
钢结构施工质量标准及要求
一、质量标准
1、钢结构安装工程的质量检验评定,应在该工程焊接或高强度螺栓连接经质量检验评定符合标准后进行。
2、钢构件应符合设计要求和标准规定，钢构变形和涂层脱落应矫正和修补.
3、定位轴线基础的标高、地脚螺栓、混凝土强度应符合设计要求和国家现行标准的规定。
4、支座位置做法正确，接触面平稳牢固。
二、检查验收
1、钢架安装后应先检查现场连接部位的质量。
2、钢架安装质量主要检查钢柱基准点标高，柱脚底座中心线对定位轴线偏移，柱垂直度；吊车梁顶面标高,跨距、跨中垂直度，接头部位中心错位及顶面高差；吊车梁的侧向弯曲、挠曲、发装在钢柱上对牛腿中心线偏移：檩条的间距、弯曲矢高。
3、钢架安装的允许偏差必须保证在规定范围内以保证符合设计受力状态及整体稳定性要求。
4、钢架支座的标高轴线位移跨中挠度，经测量做出记录。
三、施工注意事项
1、施工前应首先检查基础预埋件的标高和轴线尺寸，出现误差必须调整后方可施工。
基础混凝土必须达到规定强度。
2、钢梁、柱现场拼装,必须调直、对齐方可连接，不可用螺栓强
行安装。
3、现场焊接施工须由有上岗合格证的焊工施焊，对焊接部位并应偏号并在检查记录,全部焊缝均须检查。
4、螺栓孔眼不对，不得任意扩孔或改为焊接。
5、钢梁吊装须制订吊装方案,吊点布置必须合理,所用绳卡、吊具须经计算确定。
6、涂层的补除应按涂装工艺分层处理，严禁在底层未处理情况下，涂施面层。
钢结构的基本原理
钢结构的基本原理钢结构是一种广泛应用于建筑和工程领域的结构形式，它的设计和施工基于一系列的基本原理。
本文将介绍钢结构的基本原理，并探讨其在建筑和工程中的应用。
一、材料特性与力学行为钢材是钢结构的主要构造材料，其特性对结构的性能至关重要。
钢材具有高强度、良好的延性和可塑性等特点，能够承受较大的荷载并保持稳定。
其力学行为可通过应力-应变关系来描述。
钢材在受力时会发生弹性变形和塑性变形，弹性变形在荷载去除后恢复原状，而塑性变形则是指钢材在超过弹性阈值后无法完全恢复的变形。
通过了解钢材的力学性质，可以确定合适的断面尺寸和材料强度，确保结构的稳定性和安全性。
二、静力学平衡原理静力学平衡原理是钢结构设计中的基本原理之一。
据此原理，结构在静力平衡状态下，受力部分的合力为零，力矩亦为零。
根据这一原理，可以确定结构各个部分的受力情况，并进行设计计算。
在设计钢结构时，需要考虑荷载的作用以及结构各个部分的反力传递和平衡关系，以确保整个结构的稳定性和承载能力。
三、构件设计原理构件设计是钢结构设计的重要环节。
钢结构中的构件包括梁、柱、桁架等，其设计原理主要包括强度设计和稳定性设计。
强度设计是根据结构所受荷载的大小和方向，确定构件断面尺寸和钢材强度，以确保构件在正常使用和极限荷载情况下的强度满足要求。
稳定性设计是考虑构件在受外力作用下的稳定性问题，通过选择适当的截面形状和施加支撑以增加构件的稳定性。
四、连接设计原理连接是钢结构中各个构件之间的连接点，其设计原理主要包括刚度设计和强度设计。
刚度设计是保证连接点的刚度和变形能力，以确保结构在受力时不会出现过大的变形和位移。
强度设计是保证连接点的强度和承载能力，以防止连接点在荷载作用下发生破坏。
连接的设计包括连接件的选择和连接方式的确定，选用合适的连接件和合理的连接方式可以提高钢结构的整体性能。
五、施工与监测原理钢结构的施工和监测原理是确保结构质量和安全的关键。
在施工过程中，需要遵循正确的工艺和操作规范，保证每个构件的安装精度和加固措施的有效性。
《建筑钢结构全部》课件
20世纪初
随着工业化和城市化的发展，建筑钢 结构的应用逐渐广泛，开始应用于高 层建筑和大型公共设施等领域。
建筑钢结构的研究热点
高性能钢材的研发
01
通过改进钢材的成分和生产工艺，提高钢材的强度、韧性和耐
腐蚀性等性能，以满足更高要求的建筑结构需求。
新型连接技术的研发
02
针对建筑钢结构的特点，研究更加可靠、高效的连接方式和技
色建造方式，降低能耗和排放。
轻质化
为了减轻建筑自重、降低地震反应和节约 材料，未来建筑钢结构将向轻质化方向发 展。
智能化
随着物联网、传感器等技术的发展，未来 建筑钢结构将实现智能化监控和管理，提 高结构的安全性和可靠性。
THANKS
感谢观看
将制造好的钢结构在现场进行 组装，然后采用适当的吊装机 械将其安装到基础上。
焊接与固定
根据需要对接头进行焊接，并 对关键部位进行固定，确保结 构稳定。
04
建筑钢结构的防腐与防火
建筑钢结构的防腐措施
表面涂层防腐
Hale Waihona Puke 在钢结构表面涂覆防锈 漆、防火涂料等，以提 高其耐久性和防腐性能
。
电化学保护
利用阴极保护技术，通 过外加电流使钢结构成 为阴极，从而减缓腐蚀
速度。
防锈处理
对钢结构进行除锈、除 污、干燥等预处理，以
提高其防锈能力。
定期维护
定期对钢结构进行检查 、维修和涂装，以保持
其良好的防腐状态。
建筑钢结构的防火设计
使用耐火材料
选用耐火等级较高的材料，以提高钢 结构在火灾中的稳定性。
设置防火涂料
在钢结构表面涂覆防火涂料，以提高 其耐火极限。
防火分隔
图文详解钢结构识图
图文详解钢结构识图建筑体系：1.门式钢架体系：1.1基本构件图：1.2说明：力学原理：门式钢架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，钢架为平面受力体系。
为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。
刚架：钢架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。
支撑、系杆：钢性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。
柔性支撑为圆钢。
系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。
屋面檩条、墙梁：一般为C型钢、Z型钢。
承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。
1.3门式钢架的基本形式：a.典型门式钢架b.带吊车的门式钢架c.带局部二层的门式钢架1.4基本节点a.柱脚节点b.梁、柱节点局部二层节点参照多层框架体系。
1.5钢架衍生形式吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。
山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
2.多层框架体系2.1框架图示2.2说明力学模型：a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。
b.刚接-支撑框架：横向采用钢接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。
c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。
d.有时为保证足够的刚度，在钢接框架中亦设置支撑。
框架柱：框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。
所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。
框架梁：框架梁一般采用H型截面。
楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。
支撑：支撑采用一般采用热轧型钢制作，其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度。
2.3基本节点a.柱脚节点：柱脚节点同门式钢架体系。
b.柱、梁节点：支撑、系杆：1.图示：2.说明支撑分为柔性支撑和刚性支撑两种。
柔性支撑由圆钢制作，安装时必须张紧，主要用于门式刚架结构。
刚性支撑由型钢制作，用于多层框架、吊车梁下段支撑等刚度要求高的结构中。
系杆和支撑联合作用，形成封闭的受力体系。
在支撑端头有刚性构件和传递压力的情况下，不需设置系杆。
钢结构全套PPT教学课件
防腐防火处理效果评价
厚度检测
使用涂层测厚仪检测防腐防火 涂层的厚度，确保满足设计要 求。
耐腐蚀性测试
通过盐雾试验、湿热试验等模 拟环境测试方法，评估防腐处 理效果。
外观检查
观察防腐防火处理后的钢结构 表面是否平整、无气泡、无裂 纹等缺陷。
附着力测试
采用划格法或拉开法等测试方 法，检测防腐防火涂层与钢结 构基材的附着力。
结构分析与计算方法
结构分析方法
弹性力学方法、塑性力学方法、有限 元方法等。
计算内容
计算软件
SAP2000、ANSYS、ABAQUS等通 用有限元软件，以及专用钢结构分析 软件如Midas/Gen、3D3S等。
内力分析、变形计算、稳定性验算、 疲劳分析等。
构造措施与节点设计
01
02
03
构造措施
保证结构整体性和稳定性 的措施，如设置支撑、加 强刚度等。
认真阅读图纸，了解钢结构的构 造、节点形式和安装要求，掌握 相关技术标准和验收规范。
制定施工方案
根据工程特点和现场条件，制定 切实可行的施工方案，包括安装 顺序、吊装方法、安全措施等。
材料和设备准备
按照图纸要求，准备好所需的钢 材、连接件、紧固件等材料，以 及吊装设备、焊接设备、测量工 具等。
现场拼装和吊装技术
前景展望
随着城市化进程的加快和建筑业的持续发展，钢结构将在未来建筑领域中发挥更 加重要的作用。同时，随着新材料和新技术的不断涌现，钢结构的应用范围将进 一步扩大，市场前景广阔。
02 钢结构设计原理 与方法
设计基本原则与规范要求
设计基本原则
确保结构安全、适用、经济、美观；符合现行国家规范和行 业标准；考虑施工便利性和可持续性。
钢结构未来发展的趋势
钢结构未来发展的趋势
钢结构未来发展的趋势包括以下几个方面：
1. 绿色环保：随着人们对环境保护意识的增强，未来的钢结构建筑将越来越注重绿色环保。
钢结构材料可以回收再利用，并且施工过程中不会产生大量的废料，减少了对自然资源的依赖和对环境的破坏。
2. 轻量化：未来的钢结构将趋向于轻量化设计，采用高强度钢材和新型材料，以减少自重带来的荷载，并提高整体结构的强度和稳定性。
3. 高效施工：采用预制和现场装配的方式，可以大大提高钢结构建筑的施工效率。
未来的钢结构施工将更加智能化，通过数字化设计和自动化生产，可以实现精准的构件加工和装配，减少人工操作的错误和时间浪费。
4. 智能化：未来的钢结构建筑将与智能科技相结合，实现智能化管理和运营。
通过传感器和物联网技术，可以实时监测和控制建筑结构的状态，提高安全性和可靠性。
同时，智能化系统还可以实现能源管理、环境控制和设备运维的自动化，提高建筑的运营效率和舒适度。
5. 多功能化：钢结构具有较高的可塑性和适应性，未来的建筑将更多地运用钢结构来实现多功能的设计。
例如，在钢结构框架上安装可移动的隔板和设备，可以根据需要灵活改变内部空间的布局和功能。
综上所述，未来的钢结构发展将更加注重绿色环保、轻量化、高效施工、智能化和多功能化，以满足人们对建筑品质和可持续发展的需求。
钢结构各构件及其做法的图解(图文)
1、建筑体系1—1、门式刚架体系1—1—1、基本构件图1-1-2、说明力学原理门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。
为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。
刚架刚架柱和梁均采用截面H型钢制作,各种荷载通过柱和梁传给基础。
支撑、系杆刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢.柔性支撑为圆钢。
系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。
屋面檩条、墙梁一般为C型钢、Z型钢。
承受屋面板和墙面板上传递来的力,并将该力传递给柱和梁.1—1—3、门式刚架的基本形式a.典型门式刚架b。
带吊车的门式刚架c。
带局部二层的门式刚架1-1—4、基本节点a。
柱脚节点b。
梁、柱节点■局部二层节点参照多层框架体系。
1—1—5、刚架衍生形式■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。
■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
1-2、多层框架体系1—2—1、框架图示1—2-2、说明力学模型a。
纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。
b.刚接—支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接,并在纵向设置支撑,以传递水平力。
c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。
d.有时为保证足够的刚度,在刚接框架中亦设置支撑.框架柱框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等.所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。
框架梁框架梁一般采用H型截面。
楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱.支撑支撑采用一般采用热轧型钢制作，其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度。
1—2-3、基本节点a.柱脚节点■柱脚节点同门式刚架体系。
b.柱、梁节点2、支撑、系杆 2—1、图示柱间柔性支撑柱间刚性支撑2-2、说明■支撑分为柔性支撑和刚性支撑两种.柔性支撑由圆钢制作，安装时必须张紧，主要用于门式刚架结构.刚性支撑由型钢制作，用于多层框架、吊车梁下段支撑等刚度要求高的结构中。
■系杆和支撑联合作用,形成封闭的受力体系.在支撑端头有刚性构件和传递压力的情况下，不需设置系杆。
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钢结构未来发展方向 作者:程杰 （地址，沈阳城市学院 邮编110100） 摘 要：土木工程结构在使用的过程中容易收到外界因素的侵袭导致建筑材料的质量会随着时间的推移而不断的下降，这其中钢结构的腐蚀等问题尤为突出，这也就导致土木工程结构的承载力随之下降，使结构的安全性受到威胁，因此在建筑结构的设计时，要充分的考虑到建筑的结构所要承受的各种外界因素即施加在建筑上的各种荷载，我在再已有的理论基础上，对钢结构进行了新的研究，并且提出了土木工程的钢结构设计方法以及减小钢结构影响建筑可靠性的因素。让未来清晰地了解钢结构的发张方向。
关键词:钢结构的发展方向，结构设计，理论与实际。
Steel structure for the future development direction
Author: Chengjie (address, institute of shenyang city zip code 110100) Abstract: civil engineering structure in the process of using easy to receive the invasion of external
factors lead to the quality of building materials will be as time goes on and constantly falling, especially the corrosion of the steel structure, it also leads to civil engineering structure bearing capacity drops, make the safety of the structure under threat, so in the design of building structure, fully considering the building structure to withstand a variety of external factors which exert on the construction of various loads, I on the basis of existing theory, the new research was conducted on the steel structure, and puts forward the civil engineering design method of steel structure and steel structure factors affecting the reliability of the building. Let the future clearly understand send a direction of the steel structure. Key words: the development direction of steel structure, structural design, theory and practice. 引言 近 20 年来, 我国建筑钢结构产业发展迅猛, 但是 建筑钢结构用钢仅占总钢产量的 4% 左右, 与国外发 达国家 10% 以上的水平相差甚远。目前, 我国建 筑钢结构技术的发展虽能满足建筑钢结构领域的要 求, 但从长远看, 合理、健康地发展建筑钢结构产业将 是国家的基本战略政策, 建筑钢结构将会迎来发展的 黄金时期。本文总结了我国建筑钢结构理论的设计、施 工、规范等方面的发展现状, 并对其进一步发展提出了展望。
1 建筑结构用钢 技术发展现状 近年来, 我国钢产量持续快速增长。1996 年钢产 量跃居世界第一, 2007 年钢产量已达 49 亿 t, 但钢铁 产量增长速度开始快于需求增速。 钢材质量及钢材规格基本满足建筑钢结构的要求。热轧钢材的牌号有 Q235, Q345, Q390, Q420[4] ; 有各种规格的H 型钢; 有高质量的建筑结构用钢板; 有 厚度为 40~ 150mm的 Z向钢、耐候钢、耐火钢等。另一 方面, 对新型钢材的研究已初步具备推广能力, 如对高 强、耐候、耐 火及 高延 性热 轧钢 材的 研 发; 厚 度在 15mm 以下牌号为 Q235 和Q550 的超薄壁冷弯型钢的 研究取得了一定成果;对厚度大于 6mm 的厚壁冷弯型钢的生产也取得了突破, 已能生产壁厚 20mm 或更厚的冷弯型钢等。
2 未来对钢结构的研究 应加速开展对新型高效高性能建筑结构用钢的研 发。对于热轧钢材, 需开发新型高强度钢、耐候钢、耐 火钢、抗震高性能钢及低屈服点钢等。如日本开发的 耐火钢不但具有与普通钢相似或更好的抗震性能、可 焊性能等, 而且在 600 时的屈服强度可保证不低于室 温屈服强度 。可开发不需预热焊接或预热温 度较低的厚钢板。如日本开发的一种超低碳素贝氏体 的非调质 TS570MPa 级厚型高强度钢板, 在厚度 t 75mm的情况下施焊时完全不用预热。可开展用于 吊车梁下翼缘和桥梁大梁底板等的变厚度钢板的研究。对于冷弯钢材, 需与国际接轨, 开发 Q345 以上 的高强冷弯型钢以及厚度在 6~ 25mm 厚壁冷弯型钢。
3 建筑钢结构基本理论及设计技术 21 高层、超高层钢结构 211 技术发展现状 在高层、超高层钢结构领域, 目前的研究已经取得 了一定的技术进展, 建立了较完整的高层钢结构分析理论, 形成了高层钢结构成套技术, 主要包括以下几个 方面: (1) 焊接柱残余应力及稳定性研究。目前对高层 钢结构中常用的厚板柱残余应力已进行了较完善的研 究。部分文献给出了厚板焊接箱形截面和 H形截面残 余应力的实测结果。改进数值积分法进行计算厚板柱考虑残余应力影响的稳定极限承载力的方法。 (2) 构件恢复力模型研究。在反复荷载作用下, 钢 材、梁柱构件、梁柱刚性节点、半刚性节点及节点域恢 复力模型的研究已经比较成熟。基于损伤累积的 钢材滞回模型、钢构件平面及空间滞回模型、焊缝滞回 模型和焊接节点滞回模型的提出 具有原创性, 开 辟了滞回模型理论分析的崭新途径。 (3) 钢结构框架体系统一非线性分析理论研究。 钢框架体系进行非线性分析时, 在计算模型中有梁单 元、柱单元、支撑单元、节点域单元、半刚性连接单元 等, 结构位移未知数量较多, 计算工作量庞大。为了减 少框架分析时的未知数量, 将梁单元、半刚性连接单元 和节点域单元组合成扩大梁单元; 将柱单元和节点域 单元组合成扩大柱单元, 并由此提出钢结构框架体 系统一非线性分析理论 。提出的统一非线性理论 可用于静力荷载如风荷载, 也可用于动力荷载如地震 作用。 (4) 较完善的钢结构抗震设计方法。为了充分利 用钢结构延性好的特点, 提出了基于延性的钢结构抗 震设计方法的建议[19] 。钢结构按体系、节点和构件延 性能力的不同, 分成~ 个延性类别, 根据 小震延 性的设计原理,合理确定不同的小震水平, 进行 小震 不坏、大震不倒的验算。 (5) 较系统的钢结构框架体系整体稳定分析理论 研究。钢结构框架体系整体稳定分析理论研究是钢结 构高等分析和设计方法的理论基础。提出了考虑结构 初始缺陷、节点半刚性和节点域变形影响的双非线性 分析方法, 能够较精确地计算框架结构整体稳定极限 承载力。 (6) 火灾下钢框架整体非线性分析理论。火灾下 钢结构的非线性分析除需考虑几何非线性和由应力引 起的材料非线性外, 还需考虑由温度引起的材料非线 性[3] 。已提出火灾下钢构件内升温的实用计算公式, 建立了结构钢材、连接材料和耐火钢的高温性能参数 计算公式、各类钢结构基本构件抗火极限承载力的验 算公式以及考虑结构整体作用的钢结构抗火设计方法等 ,较完整地建立了现代钢结构抗火设计理论 (7) 在地震作用下考虑损伤、损伤累积和裂缝效应 分析理论的研究。在基于损伤累积的钢材、构件和节 点的滞回模型的基础上,对具有损伤的空间钢 框架结构的抗震反应进行了分析, 并得到了振动台模 拟地震试验的验证。该文建议的钢框架结构的抗震分 析方法具有以下特点: 能够考虑损伤累积和裂纹效 应的影响; 能够计算构件截面各点在强地震作用下 的损伤情况和构件的等效损伤变量; 能够计算裂缝 产生的时间、部位及其开展; 能够对钢框架结构遭受 多次地震包括强烈主震后的继续强烈余震时的情况作 真实的反应分析。 ( 8) 结构振动控制技术的研究。高层、超高层钢结 构振动控制的研究已取得理论和技术上的系列成果, 包括基础隔震装置、各种消能阻尼器、调频质量阻尼 器、防屈曲支撑等, 都已成功地用于实际工程中[2830] 。 ( 9) 钢混凝土混合结构设计。对高层建筑钢混凝 土混合结构的抗震性能与抗震设计方法进行了系统研究并取得了具有特色的成果。研究了钢梁与混凝土墙 连接节点的抗震性能, 对典型缩尺模型进行了振动台 试验, 提出了弹性及弹塑性抗震设计的成套技术, 编制了国内首部高层建筑钢混凝土混合结构设计规 程和端板式半刚性连接钢结构技术规程。 212 工程实践代表 高层钢结构在我国的发展经历了国外设计、我国 参与设计到国内自主设计的过程; 从结构体系角度看, 反映了纯钢框架、框架抗侧力、筒体到巨型结构体系 的发展过程。结构体系的演变, 既代表了设计、施工、 安装等技术的进步, 也从一个侧面反映了高层钢结构 高度和层数不断增加的趋势。 1989 年建成的北京长富宫中心, 地上 26 层, 地下3 层,高 909m, 是我国最早的高层钢结构建筑, 采 用纯框架结构。 1987 年建成的深圳发展中心大厦, 地上 43 层, 地下 1 层, 高 16530m, 是中国大陆首座超过 100m 的建筑, 采用钢框架钢筋混凝土剪力墙结构体系, 楼 板为压型钢板组合楼板。 1990 年建成的北京京广中心, 地上 52 层, 地 下 3 层, 高 208m, 是中国大陆首座超过200m的建筑, 采 用钢框架预制带缝混凝土剪力墙混合结构体系, 非标 准层采用钢支撑, 楼板为压型钢板组合楼板 。 1996 年建成的深圳地王大厦, 地上 69 层, 加 上设备层等实际为 81 层, 地下 3 层, 高 325m, 桅杆顶高 38395m, 是中国大陆首座超过 300m 的建筑, 采用外围 钢框架钢筋混凝土核心筒结构体系。 1997 年大连远洋大厦)的建成, 标志着我国 高层建筑