决定钢结构抗震性能的结构设计
钢结构21世纪的绿色建筑之一,其奇特的可循环应用的建筑结构,符合发展节能省地建筑和经济持续健康发展的需求。钢结构建筑一是重量轻、强度高。用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右,应用面积比钢筋凝土住宅进步4%左右。二是抗震性能好。由于钢材料的匀质性、强韧性,可有较大变形,能很好地遭遇动力荷载,具有很好的抗震能力。随着高科技的发展,人们的观念与生活方法也将不断更新与变更,对建筑总体质量的请求也将不断进步,钢结构建筑将是人们的首选结构情势。
钢材基本上属各向同性材料,扛拉、抗压、扛剪强度均很高,而且具有良好的延展性,特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震反应。钢结构还可以看作比较理想的弹塑性结构,可以通过结构的塑性变形吸收和消耗地震输入能量,从而具有较高的抵抗强烈地震的能力。
在钢结构预制构件拼接建筑结构中,预制钢构件的连接增加了结构的超静定次数,从而增加了塑性铰的形成数量,构成多道抗震防线,不仅提高了结构的抗震可靠度,更延长了结构进入倒塌的过程。即使是纯框架结构(类似于汶川校舍建筑)之类的楼房,也能大大提高其抗震能力。且这种结构具有施工方便,工期短,自重轻,结构面积小,节能,维修方便等优点,可以作为抗震结构设计类型。
由于高度限制,用于高层钢结构建筑的框架体系常设置支撑。同时,为控制楼层的顶点位移及层间位移,可设置水平加强层。增加支撑体系和水平加强层是提高结构整体刚度,减少梁、柱用钢量有效方法之一,具有较好的经济效果。不同的支撑布置形式对其地震响应有不同的影响。
随着我国钢铁产量的不断增长,钢结构以其自身的优势,在建筑中所占的比例越来越大。管桁架整体性能好,扭转刚度大且外表美观,制作、安装、翻身、起吊都比较容易;由冷弯薄壁型钢制作的钢管屋架,具有结构轻、刚度好、节省钢材,并能充分发挥材料强度等优点,尤其是在由长细比控制的压杆及支撑系统中采用更为经济。建筑被誉为