钢结构设计规范第17章抗震部分.pdf

《钢结构设计规范》 第17章 钢结构抗震性能化设计 SHU 童根树 ONGGEN 浙江大学高性能材料与结构 T 2013 为什么钢结构设计规范》增加抗震 部分 • 1 近年来，随着国家经济形势的变化，钢结构的应用急剧增加，结 构形式日益丰富，不同的结构体系和截面特性的钢结构，彼此间的结 构延性差异较大，为贯彻国家提出的“鼓励用钢、合理用钢”的经济政 策，根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011及《构筑物抗 NSHU 震规范》GB50191规定的抗震设计原则，针对钢结构特点，增加了钢 GGE 结构构件和节点的抗震性能化设计内容。 TON • 2 根据性能化设计的钢结构，其抗震设计准则如下：验算本地区抗震 设防烈度的多遇地震作用的结构弹性变形（小震不坏）、根据其延性 验算设防地震作用的承载力（中震可修）、验算其罕遇地震作用的弹 塑性变形（大震不倒）。 • 3 本章所有规定均针对结构体系中承受地震作用的结构部 分。虽然，结构真正的设防目标为设防地震，但由于结构 具有一定的延性，因此无需采用中震弹性的设计。在满足 SHU 一定强度要求的前提下，让结构在地震强度最强的时段到 GGEN 来之前，结构部分构件先行屈服，削减刚度，增大结构的 TON 周期，使结构的周期与地震波强度最大时段的特征周期避 开，从而使结构对地震具有一定程度的免疫功能，另外， 结构也将由此产生了较大的塑性变形，采用这种抗震设计 方法可降低结构的抗震承载力要求。 • 4 基于这样的观点，结构的抗震设计均允许结构在地震过程中发生一 定程度的塑性变形，但塑性变形必须控制在对结构整体危害较小的部 位。 例如梁端形成塑性铰是可以接受的，因为轴力较小，塑性转动能力很 NSHU 强，能够适应较大的塑性变形，因此，结构的延性较好； GGE 而当柱子截面内出现塑性变形时，其后果就不易预料，因为柱子内出 TON 现塑性铰后，需要抵抗随后出现的新增弯矩，而柱子内的轴力由竖向 重力荷载产生，无法卸载，这样结构整体内将会发生较难把握的内力 重分配。因此，抗震设防的钢结构除应满足基本性能目标的承载力要 求外，尚应采用能力设计法进行塑性机构控制，无法达成预想的破坏 机构时，应采取补偿措施。 • 5 我国是一个地震多发的国家，但各省区差别也非常巨大，各地区 的抗震设计方法应有一定的区别。对于很多结构，由于地震作用非结 构设计的主要因素，其抗震承载力很高，因此抗震构造可适当降低， 从而降低能耗，节省造价。 NSHU • 6 《钢结构设计规范》的性能化抗震设计，与《高层建筑混凝土结构 NGGE 技术规程》的性能化设计完全不是一回事。 TO • 7 本规范的性能化设计，在国外就是正常的抗震设计。在国内，是 为了与《建筑抗震设计规范》的抗震设计方法进行区别，而取名为 “钢结构的性能