浅析钢结构的性能特点及抗震设计
钢结构抗震性能分析与优化设计研究
钢结构抗震性能分析与优化设计研究
随着现代建筑技术的不断发展，钢结构建筑在市场上越来越受到欢迎。
与传统的混凝土结构相比，钢结构建筑具有更高的抗震性能。
因此，在钢结构建筑设计中，抗震性能分析与优化设计是非常重要的。
首先，我们需要了解钢结构建筑的抗震性能。
一般来说，钢结构建筑的抗震性能主要取决于两个因素：结构本身的刚度和耗能能力。
钢结构建筑的刚度通常比混凝土结构高，这意味着它可以更好地抵御地震力。
此外，钢结构建筑还具有较好的耗能能力，能够在地震发生时吸收部分地震能量，减小建筑物的震动幅度。
其次，我们需要进行抗震性能分析。
在分析中，我们需要考虑地震的作用力、建筑物的刚度和耗能能力等因素。
通过计算，我们可以得出建筑物在不同地震作用下的反应，从而评估其抗震性能。
最后，我们需要进行优化设计。
在优化设计中，我们可以采用一些措施来提高钢结构建筑的抗震性能。
例如，在设计中增加横向支撑系统、采用减震器等。
这些措施可以有效地提高建筑物的刚度和耗能能力，从而提高其抗震性能。
总之，钢结构抗震性能分析与优化设计是非常重要的。
通过分析和优化设计，我们可以提高钢结构建筑的抗震性能，从而保障人民生命财产安全。
钢结构特点及应用
钢结构特点及应用钢结构特点及应用钢结构是一种采用钢材作为主要结构材料的建造结构系统。
它具有许多独特的特点，因此在各种建造项目中得到广泛应用。
本文将详细介绍钢结构的特点及其应用范围。
一、钢结构的特点1. 抗震性能优异：钢材具有高强度和良好的延性，能够承受较大的地震荷载，并通过良好的塑性变形能够吸收和耗散地震能量，从而提高建造物的抗震能力。
2. 施工速度快：由于钢材制作工艺成熟，加工精度高，可以在工厂预制构件，然后现场安装，大大缩短了施工周期，提高了工程进度。
3. 自重轻：相比混凝土结构，钢结构的自重较轻，对基础要求较小，能够节约建造材料的使用。
4. 空间利用率高：钢结构可采用大跨度设计，无须支撑柱，从而提供了更大的空间使用效率。
5. 可循环再利用：钢材可重复利用，降低了资源消耗和环境污染。
二、钢结构的应用范围1. 工业厂房：钢结构能够满足工业厂房对大空间、大跨度、抗震要求的需求，广泛应用于创造业、仓储业等领域。
2. 商业建造：商业综合体、购物中心、超市等建造常采用钢结构，因其能够提供灵便的空间布局，并可以支持大型玻璃幕墙的安装。
3. 体育场馆：钢结构能够满足大跨度悬挑的需求，因此被广泛应用于体育场馆、体育馆等场所，提供了良好的观赛体验。
4. 桥梁：钢结构桥梁具有自重轻、施工速度快的特点，合用于各种跨度、形式的桥梁建设。
5. 航空航天设施：钢结构具有轻质高强度的特点，被广泛应用于航空航天设施和航站楼建设。
附件：1. 施工图纸：包括钢结构的详细图纸和施工方案。
2. 技术规范：涉及钢结构设计、施工和验收的相关技术规范。
3. 成本估算：包括钢结构工程的材料、人工、设备等方面的成本估计表。
法律名词及注释：1. 建造法：《中华人民共和国建造法》是我国建造行业的基本法规，对钢结构的设计、施工、验收等方面均有相关规定。
2. 安全生产法：《中华人民共和国安全生产法》是我国安全生产方面的基本法律，对建造工程的施工安全、消防等方面有明确规定。
高强度钢结构耐震性能分析及优化设计
高强度钢结构耐震性能分析及优化设计随着城市化进程的加速和工业化程度的不断提高，对于大型结构和建筑的要求也越来越高。
其中，耐震性能是一个重要的指标，因为地震是极其破坏力强的自然灾害，地震发生时，能否保证建筑物的稳定性和安全性，直接关系到生命财产的安全。
因此，高强度钢结构的耐震性能成为了工程建设领域研究的热点之一。
一、高强度钢结构的优点相比传统建筑材料，高强度钢结构具有以下几个优点：1.强度高高强度钢的强度比普通钢高出1.5倍以上，因此能够承受更大的荷载和外力。
2.韧性好高强度钢的韧性比普通钢好，即在承受外力时，高强度钢会发生弯曲而不是断裂，有很强的抗震性能。
3.重量轻高强度钢的重量比普通钢轻，能够减小建筑体重，从而降低地震时的受力。
4.施工方便使用高强度钢可以减少构件数量，降低施工难度和工期。
二、高强度钢结构的耐震性能分析高强度钢结构的耐震性能是建筑物在地震中所经受的外力所引起的动力反应和变形的抗拒能力。
1.基于受力结构分析受力结构分析是一种通过分析建筑物受到的地震外力，了解建筑物动态响应的方法。
通过这种方法，可以确定建筑物的耐震破坏形式和现象，对建筑物运输、安装以及设计的选择提供技术支持。
2.基于地震动力学分析地震动力学分析是一种通过分析地震波状态和分布情况，了解建筑物地震动力响应的方法，是建筑物地震响应研究的重要手段。
通过这种分析方法，可以确定建筑物地震时的相对位移、位移反应和相对速度，为建筑物的选材和设计提供数据支持。
三、高强度钢结构的优化设计高强度钢结构的优化设计包括以下几个方面：1.基于经济性的考虑高强度钢质材料在材料成本上远高于其他建筑材料，因此在高强度钢结构设计中需要考虑经济性。
在设计中可以采用非升级设计原则，即通过简化结构，减少节点数量和构件长度，从而降低成本。
2.基于施工需求的考虑高强度钢结构的施工难度大，需要有专业的建筑队伍进行施工，因此在设计中需要兼顾施工难度和施工成本。
可以通过优化结构设计、控制节点数量和缩短构件长度等方式，降低施工难度。
钢结构房屋抗震性能
钢结构房屋抗震性能钢结构房屋是一种结构强度高、耐久性好的建筑形式，其抗震性能是评估其在地震中受损程度的重要指标。
通过合理的设计和施工措施，可以提高钢结构房屋的抗震性能，减少地震灾害带来的损失。
钢结构房屋的特点钢结构房屋具有以下几个特点：1.轻质高强：钢结构房屋的材料轻、强度高，可以减轻结构自重，提高抗震性能。
2.构件制作精度高：钢结构构件可以在工厂中精确制作，保证了施工质量，提高了整体的抗震性能。
3.可再利用：钢结构房屋可以拆除后再利用，具有可持续发展的特点。
影响钢结构房屋抗震性能的因素钢结构房屋的抗震性能受到以下几个因素的影响：1.结构设计：合理的结构设计可以减小结构的变形和破坏，提高抗震性能。
2.材料选择：选用高强度、抗震性能好的钢材可以提高整体结构的抗震性能。
3.连接方式：连接构件的方式直接影响到整体结构的稳定性，应选择可靠的连接方式。
4.基础设计：合理的基础设计可以有效地分散地震力，减小地震带来的影响。
提高钢结构房屋抗震性能的措施为了提高钢结构房屋的抗震性能，可以采取以下几项措施：1.加固设计：在设计阶段就考虑到抗震要求，合理设计结构形式，增加抗震设备。
2.加固构件：对于承受地震力比较大的构件进行加固设计，提高其抗震性能。
3.定期检查：定期对钢结构房屋进行检查，及时发现问题，采取相应措施加以修复。
4.加强维护：加强对钢结构房屋的维护工作，保持结构完好，提高抗震性能。
综上所述，钢结构房屋的抗震性能是建筑安全的重要保障，通过科学的设计、合理的施工和有效的维护，可以提高钢结构房屋的抗震性能，减少地震带来的损失。
钢结构设计中的抗震性能要求
钢结构设计中的抗震性能要求钢结构作为目前广泛应用于建筑领域的一种结构形式，其抗震性能成为设计中的重要考虑因素。
本文将从结构设计、材料使用、强度要求和稳定性等方面探讨钢结构设计中的抗震性能要求。
一、结构设计要求在钢结构设计中，抗震性能的要求首先要考虑结构的整体刚度和强度。
刚度越大，结构在地震作用下的变形越小，从而减小结构的震害概率。
因此，设计中需要通过增加结构的刚度、提高抗震设防烈度等措施来加强抗震性能。
二、材料使用要求钢结构的抗震性能与所选用的材料密切相关。
高强度钢材常常被运用于抗震设计中，因其具有更高的屈服强度和抗拉强度。
此外，焊接材料的选择也是影响抗震性能的一个重要因素。
焊接材料的强度和可延展性要与基材相匹配，以确保焊接部位不会成为整体抗震能力的短板。
三、强度要求抗震性能的要求与结构所承受的地震力大小相关。
设计中需要根据地震烈度和建筑分类等因素确定相应的设计地震力，并根据地震作用下结构的受力情况推导出各层次的抗震设防要求。
四、稳定性要求在钢结构设计中，稳定性是一个重要的考虑因素。
在地震作用下，结构如果发生屈曲破坏，将极大地危害人员安全。
因此，设计中需要考虑结构的稳定性，采取措施防止其出现整体破坏。
除此之外，设计中还应考虑结构的抗侧扭和抗倾覆能力。
抗侧扭能力要求结构能够抵抗由地震引起的扭矩作用，而抗倾覆能力要求结构能够保持垂直状态，不发生倾覆。
在钢结构的抗震性能评估中，通常采用弹塑性分析方法。
这种分析方法可以更加准确地预测结构在地震作用下的变形和受力情况。
通过钢结构的弹-塑性性能分析，设计师可以对结构进行合理的抗震设计，并提出相应的改进方案。
最后值得一提的是，抗震性能的要求也需要与其他设计要求相协调。
例如，结构的美观性、可靠性和可维护性等都是考虑因素。
因此，在设计中需要找到各种要求的平衡点，以保证结构的安全性和功能性。
综上所述，钢结构设计中的抗震性能要求是设计中不可忽视的重要方面。
结构设计、材料使用、强度要求和稳定性等因素都需要充分考虑，并与其他设计要求相协调，以确保结构的抗震能力达到预期目标。
钢结构框架建筑的抗震性能
钢结构框架建筑的抗震性能钢结构框架建筑在现代建筑领域中得到了广泛的应用，其独特的特点使其具备出色的抗震性能。
本文将从结构设计、材料选择和施工管理等方面探讨钢结构框架建筑的抗震性能，并提出进一步的建议和展望。
一、结构设计钢结构框架建筑的抗震性能与其结构设计密切相关。
在结构设计中，需要考虑以下几个方面：1. 全面考虑地震力：结构设计师应该充分考虑地震力的作用，根据地震区域和建筑物用途等因素，合理确定地震设计参数，确保建筑物在地震发生时能够承受地震力的影响。
2. 采用合适的结构形式：钢结构框架建筑可以采用多种不同的结构形式，如刚架、桁架等。
在设计过程中，要根据具体情况选择最合适的结构形式，以提高抗震性能。
3. 合理布置支撑系统：支撑系统是钢结构框架建筑中最重要的组成部分之一，其作用是分散并承担地震力。
在设计中，应合理布置支撑系统的位置和数量，确保其能够有效地传递和消耗地震能量。
二、材料选择钢结构框架建筑的材料选择也对其抗震性能产生重要的影响。
以下几个方面需要特别注意：1. 高强度钢材：在钢结构框架建筑中，采用高强度钢材可以提高结构的抗震性能。
高强度钢材具有更好的延性和韧性，能够在地震发生时更好地吸收和消耗地震能量，减小建筑物的震动。
2. 抗腐蚀材料：由于钢结构框架建筑常常处于潮湿和腐蚀的环境中，选用抗腐蚀材料可以延长结构的使用寿命，并减少地震后修复的成本。
三、施工管理施工管理是确保钢结构框架建筑抗震性能的关键。
以下几个方面需要引起重视：1. 施工质量控制：在施工过程中，要严格按照设计要求和相关规范进行施工，确保每个环节的质量得到有效控制。
特别是对焊接、连接和支撑等关键部位，要进行全面监控和检测。
2. 工地安全管理：提高施工场地的安全管理水平，确保工人的安全，防止事故发生。
建立健全的安全管理体系，落实好各项安全措施。
四、建议与展望钢结构框架建筑在抗震性能方面已经取得了很大的进展，但仍有改进的空间。
未来的研究可以从以下几个方面进行拓展：1. 钢结构框架建筑的抗震设计方法的进一步研究和改进，以适应不同地震区域和建筑用途的需求。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计钢筋混凝土框架结构是当前主要的建筑结构形式之一，其在抗震性能方面具有较高的稳定性和承载能力，广泛应用于各类建筑中。
本文将对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行分析与设计，以提高建筑在地震等自然灾害中的安全性和稳定性。
一、抗震性能分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要体现在其刚度、强度和韧性三个方面。
1. 刚度刚度是指结构在受力时抵抗变形的能力，是保证结构整体稳定性的基础。
钢筋混凝土框架结构通常具有较高的刚度，其主要受到构件的截面尺寸和材料的影响。
在抗震设计中，应根据地震作用的水平和垂直特点，合理确定结构的刚度。
2. 强度强度是指结构在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
钢筋混凝土框架结构的强度主要体现在构件的截面大小和材料的抗压和抗拉强度上。
在抗震设计中，应根据结构所处地震烈度区域和设计要求，合理确定构件的截面尺寸和材料的强度等级。
3. 韧性韧性是指结构在受到地震荷载作用时具有较大的变形能力，能够消耗地震能量，减小地震反应。
钢筋混凝土框架结构的韧性主要受到构件的延性和连接的影响。
在抗震设计中，应采用具有良好延性的构件和可靠的连接方式，确保结构具有足够的韧性。
二、抗震性能设计根据钢筋混凝土框架结构的抗震性能要求，设计中应遵循以下几个原则。
1. 合理选取结构形式根据建筑的高度、用途和地震烈度等因素，选择合适的钢筋混凝土框架结构形式，如普通框架、剪力墙-框架结构等。
并根据具体情况增加防震措施，如设置剪力墙、加强柱-梁节点等。
2. 优化结构参数通过合理调整结构的刚度和强度等参数，实现结构的韧性和稳定性之间的平衡。
根据设计要求和结构的受力特点，选择合适的构件尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等参数。
3. 加强结构连接结构的连接部位是钢筋混凝土框架的薄弱环节，需要采用可靠的连接方式，如焊接、螺栓连接等。
同时，应加强节点的抗震设计，通过设置剪力墙、加强节点钢筋配置等措施，提高结构的整体抗震性能。
钢结构框架的抗震性能与设计优化
钢结构框架的抗震性能与设计优化随着城市建设的迅速发展，地震成为一项重大的社会问题。
为了保护人们的财产和生命安全，建筑结构的抗震性能成为了设计和建造过程中不可忽视的一个方面。
钢结构框架因其优异的抗震性能而备受关注，本文将重点探讨钢结构框架的抗震性能以及如何优化其设计。
首先，我们来了解一下钢结构框架的抗震性能。
相比传统的混凝土结构，钢结构框架具有更好的韧性和强度。
其主要特点包括刚度大、变形能力强、重量轻、施工速度快等。
在地震发生时，钢结构框架能够更好地吸收和分散地震能量，从而减小结构的受力，提高建筑物的整体稳定性。
然而，由于每个地震事件的特点各异，要确保钢结构框架在各种地震条件下都能发挥良好的抗震性能，就需要进行设计优化。
设计优化的主要目标是在不增加过多成本的前提下，提高钢结构框架的抗震性能。
首先，设计优化应从结构的整体层面着手。
通过综合考虑建筑物的功能和土地条件，采用适宜的结构形式和材料。
比如，在抗震设计中，可以采用刚性柱-薄弱梁体系，通过增加柱子的刚性，在地震作用下减小梁的变形，提高结构的整体抗震能力。
其次，设计优化还可以从结构的细节层面入手。
通过改变构件的尺寸、连接方式、增设剪力墙等措施，提升结构的抗震性能。
例如，可以采用梁柱节点加强结构，在节点处增加补强板或加粗构件，提高节点的刚度和承载能力，从而增加整个结构的抗震能力。
另外，材料的选择也是设计优化的重要方面。
在钢结构框架设计中，应优先选择高强度、高韧性的钢材，这样能够在保持结构强度的同时提高结构的韧性，提高其抗震能力。
此外，还可以采用高阻尼橡胶支座、阻尼器等装置来增加结构的耗能能力，进一步提高钢结构框架的抗震性能。
最后，值得注意的是，在设计优化的过程中，工程师应充分考虑建筑物的维修、检测和管理等因素。
虽然钢结构框架具有出色的抗震性能，但在地震后可能会出现局部损坏的情况。
为了保障使用安全，需要定期检测和维修结构的损伤，以延长其使用寿命。
综上所述，钢结构框架的抗震性能是设计和建造过程中至关重要的一环。
钢结构为什么抗震
钢结构抗震原理与设计要点钢结构作为一种常用的建筑结构类型，具有优异的抗震性能，其抗震的原理和设计要点是建筑领域中重要的研究内容。
本文将从钢结构的物理特性、设计原理和抗震设计方法等方面进行探讨，解释为什么钢结构具有良好的抗震性能。
1. 钢结构的物理特性钢具有高的强度和韧性，是一种理想的结构材料。
由于钢材的高强度和良好的延性，钢结构在受到地震力作用时能够有效地吸收和分散能量，减小结构变形和破坏。
此外，钢材的密度相对较小，可以减轻建筑自重，提高结构的整体抗震性能。
2. 钢结构的设计原理钢结构的设计原理主要包括弹性设计和极限状态设计两种方法。
弹性设计要求结构在地震作用下保持弹性，各构件内力和位移在一定范围内。
而极限状态设计考虑结构在地震作用下发生破坏，要求结构在破坏前能够承受超过设计地震力的一定倍数。
钢结构设计时需考虑结构的整体稳定性、构件的刚度、连接节点的设计等因素。
3. 钢结构抗震设计方法钢结构的抗震设计方法主要包括增设钢结构构件、采用抗震支撑系统、加强结构节点等手段。
通过设置抗震支撑系统，如斜撑、框架结构等，可以提高结构整体的抗震性能。
此外，在设计过程中还需考虑结构的层间位移控制、结构的刚度设计、材料的选择等因素，以确保钢结构在地震作用下表现良好。
结论综上所述，钢结构具有优异的抗震性能主要是由于其优良的物理特性和设计原理。
合理的钢结构抗震设计方法可以提高结构的整体抗震性能，减小地震灾害对建筑物造成的影响。
因此，在建筑设计中应充分考虑钢结构的抗震性能，以确保建筑物在地震发生时能够拥有更好的安全性和稳定性。
以上是钢结构抗震原理与设计要点的简要介绍，希望能够对读者有所帮助。
钢结构框架的抗震性能分析
钢结构框架的抗震性能分析钢结构作为一种常见的建筑结构形式，具有较好的抗震性能，受到广泛应用。
针对钢结构框架的抗震性能问题，本文将从几个方面进行分析探讨。
**1. 钢结构框架的抗震设计原则**钢结构框架的抗震设计原则包括结构的整体稳定性、刚度和韧性要求、节点连接的抗震性能等方面。
在设计过程中需要充分考虑地震加载的作用，确保结构具备足够的抗震能力。
**2. 钢结构框架的抗震分析方法**钢结构框架的抗震分析主要采用静力分析和动力分析两种方法。
静力分析以地震荷载的静态效应进行计算，适用于简单框架结构。
而动力分析则考虑结构在地震作用下的动态响应，能够更准确地评估结构的抗震性能。
**3. 钢结构框架的抗震性能影响因素**钢结构框架的抗震性能受到多种因素的影响，包括结构的几何形状、材料性能、节点连接方式、支撑体系等。
合理的结构设计和施工工艺对于提高抗震性能至关重要。
**4. 钢结构框架的抗震性能优化措施**为了进一步提高钢结构框架的抗震性能，可以采取一系列措施进行优化。
例如在设计中合理设置剪力墙、加强节点连接、提高材料强度等方式，都可以有效提升结构的整体抗震性能。
**5. 钢结构框架的抗震性能分析案例**最后，通过实际案例对钢结构框架的抗震性能进行分析。
以某高层建筑钢结构框架为例，通过静力分析和动力分析对其抗震性能进行评估，为结构设计和施工提供参考依据。
综上所述，钢结构框架的抗震性能分析是建筑结构设计中至关重要的一环。
通过科学合理的设计原则、准确可靠的分析方法以及有效的优化措施，可以有效提升钢结构框架在地震作用下的抗震性能，确保建筑结构的整体安全性和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅析钢结构的性能特点及抗震设计
摘要：文章简述了钢结构建筑的结构体系及性能特点，并分析了钢结构的抗
震设计方法及要求，以供参考。
关键词：钢结构；性能特点；抗震设计
钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构，钢结构住宅依其自重轻，
基础造价低，适用于软弱地基，安装容易，施工快，周期短，投资回收快，施工
污染环境少，抗震性能好等综合优势而受到各方的重视。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。
一、钢结构建筑的结构体系及性能特点
（一）钢框架结构体系
纯钢框架结构体系是钢结构住宅的基本体系，受力明确，使用灵活，制
作安装简单，施工速度较快，但为抵抗侧向力所需梁柱截面较大，一般可用于6
层以下的多层建筑，且一般情况下，梁柱节点应采用刚接。
（二）钢框架—支撑结构体系
当钢框架体系层数较多时，由于侧向作用力的增大，使得梁柱等构件尺
寸也相对较大，失去其经济合理性。这时宜增设支撑，形成钢框架—支撑结构体
系。支撑体系包括十字交叉支撑、单斜杆支撑、人字形或V形支撑。
（三）钢框架—预制钢筋混凝土墙结构体系
该结构体系，一般预制钢筋混凝土墙体中均埋有钢板支撑，它只有在支
撑点处与钢框架相连，而且钢筋混凝土墙板与框架梁留有空隙，从受力上来说，
它仍是一种支撑。这种体系受力性能良好，支撑构件相对较经济，且能与隔墙布
置相结合。但现场安装比较困难，制作比较复杂。
(四)钢框架—钢筋混凝土剪力墙结构体系
在钢框架结构中设置部分现浇钢筋混凝土剪力墙，即为钢框架——钢筋
混凝土剪力墙结构体系。钢框架——钢筋混凝土剪力墙结构中，由于钢筋混凝土
剪力墙刚度大，剪力墙是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大大提高，钢框架
则承担竖向荷载，同时也承担少部分水平力。这种结构形式都可用来建造较高的
高层住宅，在我国已有很多工程采用。
(五)钢框架—钢筋混凝土核心筒结构体系
钢框架——钢筋混凝土核心筒结构体系的平面布置一般为电梯或卫生间
做成四周封闭的钢筋混凝土简体，形成主要的抗侧力结构，而外周的框架则采用
钢框架。这种结构体系将钢材的强度高、重量轻、施工速度快和混凝土的抗压强
度高、防火性能好、抗侧刚度大的特点有机的结合起来，主要用于高层钢结构住
宅中。
二、抗震设计方法
弹性结构在地震作用下的阻尼力c通常总是很小，可以忽略。弹性结构
经历的最大地震力Fmax，可以采用绝对最大加速度表示：
Fmax=kymax=一m(+ag)max (1)
如果只是用Fmax做结构设计，则结构在地震作用下应当保持弹性，不
会破坏。
为了结构抗震设计方便，引进了加速度的动力放大系数βmax谱，反应
谱的形状和分段记号见图1。我国采用的是平均谱，βmax取为2．25。采用弹性
谱确定地震力，则
FE=ZβW (2)
式中：Z为地震系数，是地震最大加速度与重力加速度的比值；W为结
构的重量；β是动力放大系数，按β谱取值。
图1 β谱
我国《建筑抗震设计规范》自GBJ11—89以来，采用了以概率可靠度为
基础的三水准(小震不坏、中震可修、大震不倒)、两阶段(小震下的截面抗震验算
和大震下的结构变形验算)的抗震设计思想。目前国际上对“不倒”有比较统一的
认识，对钢框架结构层间位移角在1/50～1/30，就能够保证其“不倒”。
在三水准设防目标的描述中，“抗震设防烈度”的概念非常重要，结构抗
震设计要设防的最重要目标是：在遭遇本地区抗震设防烈度的地震作用下，可能
损坏，经一般修理仍可使用。
抗震设计不能按弹性反应要求来对结构进行设计，其主要理由有三点：
①按式(2)来计算地震作用，在遭受设防烈度的地震作用时，结构仍然处于弹性
阶段，因此肯定是安全的。但按式(2)计算的地震作用到底有多大?举个例子：按
8度设防烈度，Z=0．2，β=2．25，则FE=0．2×2．25W=0．45W，相当于竖向
荷载的45％的水平力作用在结构上，这个结构将非常强大才能抵抗这个水平力，
因此采用完全弹性的计算地震力，从经济上考虑，无法承受；②历次地震表明，
让结构经受一定程度的塑性变形，对结构的安全并没有什么大的影响；从弹性反
应谱知道，结构的地震作用受到结构固有周期的影响。如果结构的刚度小，周期
长，则地震作用越小。如果在地震过程中，结构的刚度也能减小(通过塑性变形)，
特别是在最大地震加速度到来之前发生塑性变形，刚度下降，则这个结构遭受的
地震作用将显著地降低。所以，结构工程专家们的一致意见是，结构应恰当设计，
使其既满足规范地震力要求，又符合构造要求(如对材料的要求、长细比、宽厚
比、轴压比等)，抗震安全才达到可接受水平。
规范要求：水平地震影响系数最大值amax见表1；钢结构的弹性位移角
限值为1/300；弹塑性位移角限值为1/50。
表1规范规定的amax值
在我国进行钢结构建筑设计时，采用上述抗震设计法的指导思想就是，
即便发生大震，钢骨架(特别是梁)将产生适当的塑性变形来吸收地震能量，避免
建筑物全体倒塌破坏。为了使钢框架实现梁铰倒塌机制，确保建筑物的性能，需
要使用抗震性能好的钢材。
三、抗震设计基本要求
（一）钢结构房屋结构类型选择
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。
（二）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。
（1）结构平面布置：面布置宜简单、规则和对称，保证结构具有良好的
整体性和抗侧刚度，同时使结构各层的抗侧刚度中心与质量中心接近或重合。
（2）结构竖向布置：建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的质量与侧向
刚度沿坚向分布应均匀连续，坚向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上
逐渐减小。使得抗侧力结构的侧向刚度和承载力分布合理，避免因局部削弱或突
变形成结构薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中，另外，还应使各层
刚心和质心尽可能处于同一竖宜线上，减小扭转作用的影响。
（3）结构布置的其他要求：钢结构房屋的楼盖宜采用压型钢板现浇混凝
土组合楼板或非组合楼板。对不超过l2层的钢结构尚可采用装配整体式钢筋混
凝土楼板、装配式楼板或其他轻型楼盖。超过12层的钢结构应设置地下室。地
下室的设置，可提高上部结构的抗震稳定性、提高结构抗倾覆能力、增加结构下
部整体性、减小沉降。设置地下室时的基础形式应根据上部结构及地下室情况、
工程地质条件、施工条件等因素综合确定，其基础埋置深度，当采用夭然地基时
不宜小于房屋总高度的1／15；当采用桩基时，桩承台埋深不宜小于房屋总高度
的1／20。
（三）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。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、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—△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，采取必要抗震措施。
参考文献：
[1]戴建甫.关于钢结构节能住宅结构体系性能的思考[J].科技促进发展，
2010（4）.
[2]胡小平.关于钢结构抗震设计的探讨[J].建材与装饰：上旬.市场营
销.2010（7）.