抗震-第六章.ppt

建筑结构抗震设计 * 6　多高层建筑钢结构抗震设计 · 本章要点 ■ 　掌握：多高层建筑钢结构房屋的抗震计算 ■　 理解：钢构件的抗震设计与构造措施；钢 　　　　　　　 节点及连接的抗震计算与构造措施 　　■　 了解：多高层钢结构的主要震害及破坏特 点；多高层钢结构房屋的抗震构造 措施；多高层钢结构的体系与布置 * 6.1　多高层钢结构的主要震害特征 钢结构的特点： （１）各向同性的均质材料，强度易于保证，结构的 可靠性大； （２）轻质高强，使结构所受地震作用减小； （３）良好的延性性能，使结构具有较大的变形能力， 保证结构的抗震安全性； 多高层钢结构的破坏形式： 节点连接破坏、构件破坏、结构倒塌 * 6.1.1　节点连接破坏 截面削弱处的断裂 节点板端部剪切滑移破坏 支撑杆件螺孔间剪切滑移破坏 支承连接破坏 * 6.1.1　节点连接破坏 日本坂神地震 美国诺斯里奇（Northridge）地震 梁柱连接破坏 * 6.1.2　构件破坏 多高层建筑钢结构构件破坏的主要形式有： （1）支撑破坏 （2）梁柱局部失稳 （3）柱水平裂缝或断裂破坏 * 6.1.3　结构倒塌 结构倒塌是地震中结构破坏最严重的形式，钢结构房屋在地震中严重破坏或倒塌与结构抗震设计水平关系很大。 * 6 . 2 多高层钢结构的选型与结构布置 6.2.1 结构选型 规范规定，超过12层的建筑归为高层钢结构建筑，将不超过12层的建筑归为多层钢结构建筑。 　　 * 6.2.1 结构选型 　　多高层建筑钢结构可采用纯框架结构体系、框架一支撑（剪力墙板）体系、筒体体系（框筒、筒中筒、桁架筒、束筒等）或巨型框架体系。 1. 纯框架体系 　　纯框架体系是沿房屋纵横方向由多榀平面框架构成的结构。这类结构的抗侧力能力主要决定于梁柱构件和节点的强度与延性，故节点常采用刚性连接节点。 　　 * 6.2.1 结构选型 2. 框架－支撑体系 　　 框架－支撑体系是在框架体系中沿结构的纵、横两个方向均匀布置一定数量的支撑所形成的结构体系。支撑体系的布置由建筑要求及结构功能来确定。 Ａ. 中心支撑 　　中心支撑是指斜杆、横梁及柱汇交于一点的支撑体系，或两根斜杆与横杆汇交于一点，也可与柱子汇交于一点，但汇交时均无偏心距。 　　 * 6.2.1 结构选型 X 形支撑 单斜支撑 人字形支撑 K 形支撑 V 形支撑 * Ｂ. 偏心支撑 　　偏心支撑是指支撑斜杆的两端，至少有一端与梁相交（不在柱节点处），另一端可在梁与柱交点处连接，或偏离另一根支撑斜杆一段长度与梁连接，并在支撑斜杆杆端与柱子之间构成一耗能梁段，或在两根支撑与杆之间构成一耗能梁段的支撑。 6.2.1 结构选型 门架式 1 门架式 2 单斜杆式 人字形式 V 字形式 * 6.2.1 结构选型 3. 框架－剪力墙板体系 　　框架－剪力墙板体系是以钢框架为主体，并配置一定数量的剪力墙板。 内藏钢板剪力墙板与框架的连接　　　　　 带竖缝剪力墙板与框架的连接 * 6.2.1 结构选型 4. 筒体体系 框架筒 桁架筒 筒中筒 井筒 * 6.2.1 结构选型 5. 巨型框架体系 　巨型框架体系是由柱距较大的立体桁架梁柱及立体桁架梁构成。 桁架型 斜格型 框筒型 * 6.2.1 结构选型 　　房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）。根据结构类型、烈度不同，则最大高度亦不同。 适用的钢结构房屋最大高度（m） 结构类型 烈度 6、7度 8度 9度 框架 110 90 50 钢框架－支撑（抗震墙板） 220 200 140 筒体（框筒、筒中筒、桁架筒、束筒）和巨型框架 300 260 180 * 6.2.1 结构选型 　　 结构的高宽比对结构的整体稳定性和人在建筑中的舒适感等有重要影响，钢结构民用房屋适用的最大高宽比见下表。 适用的钢结构房屋最大高宽比 抗震设防烈度 6、7度 8度 9度 最大高宽比 6.5 6 5.5 * 6.2.2 结构平面布置 （1）建筑平面宜简单规则，并使结构各层的抗侧力刚度中心与质量中心接近或重合，同时各层刚心与质心接近在同一竖直线上。 （2）建筑的开间、进深宜统一。 （3）高层建筑钢结构不宜设置防震缝，但薄弱部位应注意采取措施提高抗震能力。 （4）宜避免结构平面不规则布置。 * 6.2.3 结构竖向布置 （1）楼层刚度大于其相邻上层刚度的70%，且连续三层总的刚度降低不超