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高层钢结构抗震设计的现状
编辑:南京诚工彩板钢结构有限公司   时间:2018-05-30

  在众多的建筑结构之中,高层钢结构具有良好抗震性能。钢结构抗震设计已经是现代建筑结构设计的重要内容,充分了解钢结构建筑的震害破坏原理和震害破坏过程,在抗震设计准则的前提下,合理地确定钢结构的各种震害问题,方可采取可靠的抗震解决方案。钢结构建筑具有抗震性能高、工业化生产程度高、施工周期短、节能环保、便于运输、施工速度快、延展性好等优点,已成为现代主要建筑结构之一。

  高层钢结构设计有两类途径,一类是主动控制法:是对外荷载实现联机跟踪和预测,并通过作动器对结构施加控制力来改变结构的动力特性,如:加阻尼器;另一类是被动控制法:通过改善结构本身的特征,实现对结构模态变量的控制或优化,改变结构的动力特性,如:加大结构截面或优化变形薄弱区。国內常用的结构抗震设计方式,是以承载力为基础的设计,通常取结构的动应力特别是动拉应力为抗震设计时的控制指标。

  多次震害表明,结构破坏、倒塌的主要原因是变形过大,超过了结构能承受的变形能力,因此,国外学者又提出了基于位移的抗震设计,以结构的变形作为抗震设计时的控制指标,要求结构的变形值要满足在地震作用下的变形要求。

  国內常常采用反应谱法,是采用振型分解反应谱法进行结构抗震计算,再对大量地震反应谱进行统计分析而确定。地震反应谱的计算理论是相当经典的,在短周期段内只要地震记录准确,地震反应谱就准确,但是地震反应谱在长周期段却不准确。

  高层钢结构建筑自振周期较大〔如上海中心、广州电视塔等),地震反应谱法对高层钢结构建筑的分析偏差较大,因此,对于长周期段的反应谱法还需要进一步研究。

  还有高层钢结构自身阻尼较小,按现行抗震规范的计算方法,在考虑结构延性以后地震作用力减小的同时又因阻尼比降低而加大。以上种种不确定因素使得钢结构的用钢量比理论上偏高。

 

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