清华大学出版社抗震结构与抗震设计第六章讲解.ppt

钢结构抗震设计 （a）无伸臂桁架 (b)有伸臂桁架 有无伸臂桁架的支撑框架结构侧移变形对比 伸臂及带状桁架结构 (a)无伸臂桁架 (b)有伸臂桁架 伸臂桁架结构的工作原理 返回 撑系核心 撑系核心 外柱 伸臂桁架 单(双)角钢或单(双)槽钢支撑连接节点示例 H型钢支撑连接节点示例(H型钢腹板位于框架平面内) 返回 (b) (c) 梁－梁的拼接型式 H柱高强度螺栓拼接图 十字形柱的拼接拼头 返回 楼板 支撑 楼板下陷 支撑受力承载力 30% 返回 返回 返回 效应 返回 倾覆力矩 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 受拉支撑布置 P 受力 P 受力 返回 返回 返回 返回 框架结构 返回 世界上第一个多层钢结构建筑（1872年建于巴黎） 美国纽约世贸大厦 返回 此外， 楼板的有效宽度be按下式计算: –––钢梁上翼缘宽度 、 ––– 梁外侧和内侧的翼缘计算宽度， 各取梁跨度l的1/6和翼缘板厚度t 的6倍中的较小值。 高不应超过翼板实际外伸宽度 ； 不应超过相邻梁板托间净距 的1/2 返回 柱侧移时梁的转动变形 返回 混合结构＝混凝土芯筒＋钢框架 返回 4）采用梁端加盖板和加腋，或梁柱采用全焊接方式来加强连接的强度 图 梁柱连接的加强 5）利用节点域的塑性变形能力，为此节点域可先设计成先于梁端屈服， 但仍需满足有关公式的要求 6）利用“强节点弱杆件”的抗震概念，将梁端附近截面局部削弱 梁端狗骨式设计 具有优越的抗震性能，可将框架的屈服控制 在削弱的梁端截面处 上下翼缘两侧开4个圆形切口，切口与圆形平行并磨光 设计制作时： a. 月牙形切削的切削面应刨光 b. 起点可距梁端约150mm c. 切削后梁翼缘最小截面积 不宜大于原截面积的90% 应能承受按弹性设计的多遇地震下的组合内力 150 为进一步提高梁端的变形延性，根据梁端附近的弯矩分布，对梁端 截面削弱进行更细致的设计 使得梁在一个较长的区段（同步塑性区） 能同步地进行塑性耗能 同步塑性设计： 建议梁的同步塑性区L3的长度取为梁高的一半 使梁的同步塑性区各截面的塑性抗弯承载力比弯矩设计值同等地低5%-10% 在同步塑性区两端各有一个L2＝L4＝100mm左右光滑 过渡区，过渡区离柱表面L1＝50-100mm 以避开热影响区 二、中心支撑框架抗震构造措施 1. 受拉支撑的布置要求 地震作用方向是任意的，且为反复作用 中心支撑采用只能受拉的斜杆体系时 两组斜杆的截面面积在水平方向的投影面积之差不得大于10% 应同时设置两组不同倾斜方向的斜杆 2. 受压支撑杆件的要求 地震作用下，支撑杆件可能会经历反复的压曲拉直作用 支撑杆件不宜采用焊接截面，应尽量采用轧制型钢 若采用焊接H型截面作支撑构件时，在8、9度区， 其翼缘与腹板的连接宜采用全焊透连接焊缝 为限值支撑压曲造成的支撑板件的局部屈曲对支撑承载力及 耗能能力的影响，对支撑板件的宽厚比需限值更严，应不大于下 表规定的限值： 钢结构中心支撑板件宽厚比限值 注：表列数值适用于Q235钢，采用其他牌号钢材应乘以 3. 支撑节点要求 当结构超过12层时，支撑宜采用H型钢制作，两端与框架可采用刚接构造 支撑与框架连接处 支撑杆端宜放大做成圆弧状 梁柱与支撑连接处应设置加劲肋 图 H型钢支撑连接节点示例 当结构不超过12层时，若支撑与框架采用节点板连接，支撑端部至 节点板嵌固点在支撑杆件方向的距离，不应小于节点板厚度的2倍 图 支撑端部节点板构造示意图 试验表明： 这个不大的间隙允许节点板在强震时有少许屈曲，能显著减少支撑连接的破坏，有积极作用 4. 框架部分要求 中心支撑框架结构的框架部分的抗震构造措施要求可与 纯框架结构抗震构造措施要求一致 当房屋高度不高于100m且框架部分承担的地震作用不大于 结构底部总地震剪力的25%时，8、9度的抗震构造措施可按框架 结构降低一度的相应要求采用。 三、偏心支撑框架抗震构造措施 1. 消能梁段的长度 偏心支撑框架的抗震设计应保证罕遇地震下结构屈服发生消能梁段上 消能梁的屈服形式有两种 剪切屈服型 弯曲屈服型 抗震设计时，消能梁段宜设计成 剪切屈服型 这种消能梁段的偏心支撑框架的刚度和承载力较大，延性和耗能性能较好 净长a满足下列公式要求者为剪切屈服型消能梁段: （1）当 时，