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钢结构抗震性能化设计 漫谈钢结构抗震设计 余海群 2013年10月 问题探讨 • 抗震等级的实质是延性还是承载力？ • 如果抗震等级的本质是延性，仅与结构高度和结 构体系相关合理吗？ • 构件延性和结构延性是一回事吗？ • 承载力验算时地震作用为什么不采用设防地震作 用？ 问题探讨 • 中震弹性设计的结构安全度一定高于弹性承载力 较低的结构吗？ • 门式刚架是否需要符合抗震设计规范的规定？ • 采用隔震设计的结构，弹性承载力要求是否可以 降低？ • 钢结构设计规范中抗震性能化设计的适用范围？ 抗震设计基本概念 • 层间剪力分布抗震设计法  固有周期  质量分布影响下的动力作用 • 抗震设计：控制地震施加给建筑物的能量  衰减的能量  塑性变形消耗的能量 • 地震效应的大小由建筑物对地震波的反应结果决定 抗震设计基本概念 强梁弱柱 强柱弱梁 可能产生中间层破坏 产生梁破坏机构 抗震设计基本概念 • 剪切型模型  一般框架结构 • 弯剪型模型  框架支撑结构  超高层结构和筒状结构（高宽比较大） • 构件及节点进入非线性  屈服  失稳  滑移 结构的能量吸收能力 • 塑性变形能力  结构体系  构件延性 日本抗震设计路径 • 路径1：小震验算  规模较小的钢结构 • 路径2：小震和层间位移角验算  建筑物的平面和立面高度方向都比较规则  保证结构特征系数Ds=0.3的塑性变形能力  建筑物高度小于31m • 路径3：保有水平承载力计算法  用地震反应谱来代替时程解析法作为地震效应  结构特征系数Ds代表结构实际吸收能量的能力 抗震设计基本概念 结构特征系数Ds 地震反应能量吸收 • D =Q /Q =1/ √(1+2 η) S y max • =1/ √(1+4 η ) ave  累积塑性变形倍率η 指正负塑性变形增量 的总和除以弹性变形 Δy的商 S =S Δ0AB OCDE 抗震设计基本概念 ——累积塑性变形倍率 • η = ΣΔ / Δ p i y • η = ΣΔ / （2Δ ） ave pi y 抗震设计基本概念 ——累积塑性变形倍率η与最大塑性变形率 μ • 0.25个循环 η= μ-1 抗震设计基本概念 ——累积塑性变形倍率η与最大塑性变形率 μ • 滑移型1个循环 η=2 （μ-1） 抗震设计基本概念 ——累