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鋼結構構件和節點抗震設計一般規定
更新時間:2018-05-19 10:05:51 字號:T|T
我國是一個多地震國家,必須重視鋼結構的抗震設計。本章的抗震設計原則遵照現行國家標準《建築抗震設計規範》GB50011,適用於抗震設防烈度
 
我國是一個多地震國家,必須重視鋼結構的抗震設計。本章的抗震設計原則遵照現行國家標準《建築抗震設計規範》GB50011,適用於抗震設防烈度為6度-9度地區的鋼結構抗震設計。
 
  抗震設計包括鋼結構各種體係的框架梁、框架柱、中心支撐、偏心支撐、屈曲約束支撐、梁柱節點、各種連接以及大跨度屋蓋等構件的承載力驗算和相應的構造要求。
 
  這些構件實際會承擔豎向荷載,但是地震作用下這些抗側力構件將首先達到極限狀態,隨著地震的往複作用,這些構件承載力會出現退化,原先承受的豎向力會重新轉移到相鄰柱子,因此橫梁及其抗側力構件兩側的柱子,應按照承受全部的豎向荷載設計。
 
  本條為保證結構延性的重要規定,確保結構按照設計預定的破壞路徑進行。本條規定適用於基本體係及包括此類基本體係的雙重抗側力體係。當不符合本條規定時,結構延性類別采用Ⅴ類。
 
  免除條款的第1)條是因為,頂層柱頂不會隨著側移的增加而出現二階彎矩,外彎矩不會增大,而按照塑性屈服麵的規則,彎矩不增大,軸力就無需減小,因此在頂層的柱頂形成塑性鉸,沒有不利影響;第2)條是為了保證柱子有足夠的抗彎能力用以抵抗彈塑性地震響應過程中隨側移增加而出現的二階彎矩;進一步,如果柱子抗彎能力不足,則因為柱子的軸力不可能卸載,柱子承擔的豎向荷載產生的彎矩是可以卸載的。因此框架梁應按照簡支梁計算承擔豎向荷載的能力,可按照組合梁計算截麵的承載力;滿足第3)條表示本層不是薄弱層,因此層間側移發展有限,無需滿足強柱弱梁要求;第4)條是因為,非耗能梁端-柱子和斜撐形成了一個幾何不變的三角形,梁柱節點不會發生相對的塑性轉動,因此無需滿足強柱弱梁的要求;第5)條彈性承載力已經提高至基本滿足中震彈性要求,因此無需滿足強柱弱梁的要求。
 
  對於大跨屋蓋結構自身,由於其自重輕、剛度好,所受震害一般要小於其它類型的結構。但震害情況也表明,支座及其鄰近構件發生破壞的情況較多,是薄弱部位。研究和工程經驗表明,通過放大地震作用效應來提高該區域杆件和節點的承載力,是有效的抗震措施。
 
  對於空間傳力體係,關鍵杆件指臨支座杆件,即:臨支座2個區(網)格內的弦、腹杆;臨支座1/10跨度範圍內的弦、腹杆,兩者取較小的範圍。對於單向傳力體係,關鍵構件指與支座直接相臨節間的弦杆和腹杆。關鍵節點為與關鍵構件連接的節點。
 
  按照鋼結構房屋連接焊縫的重要性,並參照AISC341-05規範,首次提出了關鍵性焊縫的概念,本次修訂列出了4條關鍵性焊縫。
 
  主要是保證焊縫和構件具有足夠的塑性變形能力,真正做到“強連接弱構件”和實現設計確定的屈服機製。