高层钢结构
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姓名:李文杰
学号:12121088
班级:硕1203班
能装置在强烈地震作用下率先进入非弹性状态,产生较大的阻尼,大量消耗输入结构的振动能量。
采用耗能减震装置的高层钢结构的抗震计算模型需对耗能减震装置按结构构件对待,采取合适的结构单元进行模拟。一般情况下,宜采用非线性时程分析法和静力非线性分析法,但当主
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体结构基本处于弹性工作阶段时,也可采用线性分析法简化估算,并根据结构变形特征和高度等,分别采用底部剪力法,振型分解反应谱法和时程分析法进行抗震计算。
第二篇高层钢结构抗震设计的研究现状
基于性能的抗震设计理论的目的就是在未来抗震设计中,在不同强度水平地震作用下,能够有效地控制建筑物的破坏状态,使建筑物实现明确的不同性能水准,从而使建筑物在整个生命周期内,在遭受可能发生的地震作用下,总体费用达到最小的目标。
根据结构的破坏特征和我国《建筑地震破坏等级划分标准》,同时参考国内外结构性能水准划分标准[5],把高层钢结构的性能水准分为五个等级,对应五个性能等级的结构破坏程度的描述见下表2-1。这五个等级能够比较全面地反映结构在地震作用下破坏的性能状况。
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表2-1中性能水准所对应的“基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、基本倒塌”五种破坏状态与《建筑抗震规范》(2001)中的“不坏、可修、不倒”三个等级相比,五个等级划分较细、应用和评估比较容易,其中,“不坏”相当于“基本完好”;“可修”相当于“中等破坏”;“不倒”相当于“严重破坏”。
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表2-1高层钢结构性态水准及其综合描述
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为了使基于性能的抗震设计理论能够应用于
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实际结构的抗震设计中,需要在定性研究的基础上使之达到定量化的程度。为此,在划分了高层钢结构性能水平之后,需要进一步确定采用什么参数对各性能等级的损坏极限状态进行量化。国内外学者曾提出过许多参数来量化建筑结构的震害水平,包括强度指标、变形指标、能量指标、低周疲劳指标、变形指标和能量双重指标等,但目前许多学者认 为,尽管结构性能由某个参数来划分可能不尽完善,但是基于位移(变形)来划分 结构性能水平是方便实用的。因为变形(或位移)比强度(或承载力)更能体现结构在地震作用下的性能;变形指标不仅可以较好地体现结构构件的损伤程度,如同结构性能有关的三个主要设计参数,强度、刚度(变形)、延性,一般都可 以通过与变形相对应的刚度来调整,而且变形指标还能够用以控制非结构构件的性能水平[72]。同时,在高层建筑设计中,侧向刚度是主要考虑因素,而能准确判断建筑侧向刚度的参数为水平位移指标(建筑顶端最大位移与建筑总高度之比)。因此,从工程实用角度,采用变形指标(转角、位移角等)来对各种性能水平的损伤极限状态进行量化是比较合适的。
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在基于性能的结构抗震设计理论中,要考虑建筑结构构件在未来外荷载作用下的变形与破坏,也要考虑建筑非结构构件的损伤以及装修等级等因素。如果高层钢结构的变形过大,将会产生很大的p-△效应,将引起建筑装修材料的破损以及非结构构件的严重破坏,这样可能会造成修复费用过高或人员伤亡。不同性能水准的变形限值须同时考虑结构构件及非结构构件可能发生的损坏情况。如果结构的侧向变形过大时,对于较高的性能水准,一般必须同时控制结构和非结构构件的损坏程度,而对于较低的性能水准,如中等破坏和生命安全这两个性能水准,往往是结构构件的破坏程度起控制作用。
(1)中国规范1985年以前,我国高层建筑大都采用钢筋混凝土结构,故对钢筋混凝土结构层间位移的计算和限值的研究较多[12. 131,而对钢结构方面的研究较少。GBJ11-89《建筑抗震设计规范》中没有钢结构部分。2001年修订的GB50011-2001《建筑抗震设计规范》加入了钢结构部分。其中弹性和弹塑性层间位移限值的取值
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参照了日本和美国加州规范。多、高层钢结构体系地弹性层间位移角限值的选取参照美国加州规范(1998),
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