多高层建筑钢结构抗震设计.pptx

第八章
多高层建筑钢结构抗震设计
多高层钢结构的主要震害特征
多高层钢结构的选型与结构布置
多高层钢结构的抗震计算要求
多高层钢结构抗震构造要求
主要内容
§ 多高层钢结构的主要震害特征
强度高、延性好、重量轻、抗震性能好
钢结构特性：
总体来说，在同等场地、烈度条件下，
钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要小
震害举例及比较
1985年墨西哥城地震中钢结构和钢筋混凝土结构的破坏情况
建造年份
钢结构
钢筋混凝土结构
倒塌
严重
破坏
倒塌
严重
破坏
1957年以前
7
1
27
16
1957~1976年
3
1
51
23
1976年以后
0
0
4
6
多高层钢结构在地震中的破坏形式有三种
节点连接破坏；构件破坏；结构倒塌
一、节点连接破坏

图 圆钢支撑连接的破坏
图 角钢支撑连接的破坏

图 美国Northridge(北陵岭)地震
日本阪神地震
1978年日本宫城县远海地震（）
1978年日本宫城县远海地震钢结构建筑破坏类型统计
结 构 数 量

破 坏 类 型
破 坏 等 级*
统 计
Ⅴ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
总数
百分比(%)
过度弯曲
柱
–
2
–
2
11

梁
–
–
–
1
梁、柱局部屈曲
2
1
1
2
连接破坏
支撑连接
6
13
25
63
119

梁柱连接
–
–
2
1
柱脚连接
–
4
2
1
其它连接
–
1
–
1
基础失效
不均匀沉降
–
2
4
12
18

总计
8
23
34
83
148
100
支撑连接更易遭受地震破坏
Ⅱ级：支撑连接出现裂
纹，但没有不可
恢复的屈曲变形
Ⅲ级：出现小于1/30
层高的永久
层间变形
Ⅳ级：出现大于1/30
层高的永久
层间变形
Ⅴ级：倒塌或无法
继续使用
震害调查发现，梁柱连接的破坏大多数发生在梁的下翼缘处，
而上翼缘的破坏要少得多
可能的原因：


震后观察到的在梁柱焊缝连接处的失效模式
(北岭)地震

模式1—翼缘断裂
模式2，3 —热影响区断裂
模式4—横膈板断裂
梁柱刚性连接裂缝或断裂破坏的原因（4点）：
1. 焊缝缺陷
2. 三轴应力
这些缺陷将成为裂缝开展直至断裂的起源
梁柱连接的焊缝变形由于受到梁和柱约束，
施焊后焊缝残存三轴拉应力，使材料变脆
如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等