钢结构建筑的抗震设计论文

2018-07-27 钢结构

  一、钢结构的抗震体系

  钢结构建筑的结构体系有框架结构体系、框架中心支撑结构和框架偏心支撑结构等。框架结构体系具有良好的结构延性,使得该结构具有优良的抗震性能,但是由于抗侧刚度不足,不宜用于高层建筑中。框架中心支撑结构体系具有极强的抗侧刚度,适用于高层建筑中,但是支撑构件的滞回性能比较差,对于地震能量耗散能力有限,抗震能力明显不如框架结构。框架偏心结构能够利用偏心连梁的剪切屈服来耗散地震能量,还能够确保支撑结构的整体稳定,具有极强的抗震性能。

  二、钢结构的抗震设计

  2.1合理选择钢结构建筑的场地和地基

  选择建筑场地之前,首先应该结合整个建筑的需求,掌握建筑所处场地的地震活动情况和工程地质资料,对建筑场地进行综合评价,将建筑选择对抗震有利的区域,尽量避开对抗震不理的地质结构,例如软弱场地、边坡边缘等。为了避免钢结构建筑出现不均匀沉降而导致结构产生裂缝、倾斜等,使建筑结构构件过早进入塑性区,同一结构单元的结构不能设置在不同的地基上,应该加强地基的整体性和刚性,不利场地和地基应该采取补救加固措施等。

  2.2科学合理设计钢结构建筑的结构

  首先钢结构建筑形状力求规则和简单,这样钢结构建筑的受力性能比较明确,地震作用力对建筑结构的破坏比较小,在抗震设计中尽量要求建筑形状规则和对称,来减少刚度中心和质量重心的偏移。其次是钢结构建筑的强度、刚度和承载力应该连续变化,在楼层平面内均匀变化,并且沿着建筑结构竖向变化也要均匀和连续。

  2.3钢结构建筑的结构设计

  首先建筑结构设计之前,综合考虑建筑抗震设防等级、地质条件、地基、施工材料、地震活动情况等因素选择合理结构体系,并且结构体系必须要有明确的计算简图和地震作用的传递途径,可以考虑设置多道抗震防线。其次是要避免建筑构件破坏影响整个建筑结构的抗震能力或承载力,钢结构比较具有良好的变形能力、承载力以及耗散地震能量的能力,对于抗震薄弱部位和环节应该采取有效措施提升抗震能力。最后是抗震结构设计尽量用一些延性较好的分体系做成,并且用延性较好的构件连接起来。

  三、钢结构建筑的.设计建议

  选择建筑场地和地基必须选择对抗震有利的场地和地基,这会在很大程度上影响钢结构的地震反应,而钢结构的地震反应将会直接体现在钢结构的震害上,对于无法避开的场地和地基应该采取必要的补救措施。对于钢结构建筑的抗震设计注意以下两点:建筑结构形状力求规则和对称,这样能够减少刚度中心和质量重心的偏离;结构的刚度、强度和承载力要均匀连续变化。综合考虑钢结构建筑各种因素选择合理的抗震结构体系,钢结构应该设置多道抗震防线,保证建筑结构的必要刚度和强度,使得建筑结构在地震中具有良好的变形能力以及耗能能力。

  四、结语

  钢结构建筑的抗震设计涉及面非常广,本文只是阐述具有代表性的抗震设计。总之,结构的抗震设计是建筑设计的重要组成部分,在抗震设计准则下,科学合理的解决钢结构抗震设计中的各种问题,才能够为我们提供一个安全的建筑。

  作者:邓锋 李继梅 单位:中天建设集团有限公司

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