钢结构的抗震性能分析与设计.docx
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1、钢结构的抗震性能分析与设计 摘要介绍钢结构的抗震性能和在震害中的破坏形式,并总结当今钢结构的各种抗震设计方法,为促进钢结构的抗震设计和应用供应指导。 关键词钢结构 抗震性能 抗震设计 中图分类号:TU3文献标识码:A文章编号:1673-75101(2022)0910180-01 一、前言 2022年5月12日14时28分,在四川汶川县发生了M810级地震,波及陕西、甘肃,包括北京、上海、贵州、重庆、湖北、江西等全国各省市均有震感。此次地震已造成8万人遇难,近2万人失踪,400多万间房屋倒塌损毁,地震中大量工业建筑严峻损坏,造成人员伤亡及停产,经济损失惨重。 本文从建筑物抗震性能分析中,介绍了钢
2、结构的抗震性能和在震害中的破坏形式,并总结了当今钢结构的各种抗震设计方法,以期在以后的建筑设计中能为抗震设计供应借鉴。 二、钢结构的抗震性能 不同的结构形式,抗震性能明显不同。混凝土结构的房屋受压较好,但不抗拉力,两种力的差距达10倍。当地震来临时,房屋在地震波循环荷载状况下,极易发生整体垮塌。 而钢结构具有良好的延展性,可以将地震波的能耗抵消掉。钢材基本上属各向同性材料,扛拉、抗压、扛剪强度均很高,而且具有良好的延展性,特殊是钢结构靠着自己特有的高延展性减轻了地震反应。钢结构还可以看作比较志向的弹塑性结构,可以通过结构的塑性变形汲取和消耗地震输入能量,从而具有较高的反抗剧烈地震的实力。钢结构
3、相对于其他结构自重轻,这也大大减轻了地震作用的影响。钢结构除了抗震性能高,施工周期短、工业化程度高、环保性能好的特点也显著优于混凝土结构。 三、钢结构在震害中的破坏形式 1.结构倒塌。钢材发生平面外弯曲失稳造成。2.支撑构件破坏。支撑构件为结构供应较大的侧向刚度,当地震强度较大时,承受的轴向力增加,假如支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构的连接构造等出现问题,就会出现破坏和失稳。3.节点破坏。铆、拴、焊节点传力集中,构造困难,施工难度大,简单造成应力集中,强度不匀称现象,再加上可能的焊缝缺陷、构造缺陷,就更简单出现连接破坏。梁柱节点可能破坏现象有加劲板断裂、扭曲,腹板断裂、扭曲,焊接部位拉脱,
4、铆接断裂以及螺栓连接的破坏等等。4.基础锚固破坏。主要有螺栓拉短、混凝土锚固实效、连接板断裂。主要是涉及构造、材料质量、施工质量等问题造成。5.构件破坏。框架梁等的破坏形式主要有腹板开裂、腹板屈曲和翼缘板屈曲、扭转屈曲。框架柱的破坏主要由柱子受拉断裂,翼缘屈曲,翼缘撕裂失稳。构件拉断的缘由估计是地震造成的倾覆拉力较大,动应变速率较高,材料变脆等。 四、钢结构的抗震设计 (一)钢结构预制构件拼接建筑结构。张晓波1从汶川抗震救灾中广泛运用的活动板房,归纳总结指出,在钢结构预制构件拼接建筑结构中,预制钢构件的连接增加了结构的超静定次数,从而增加了塑性铰的形成数量,构成多道抗震防线,不仅提高了结构的抗
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