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钢结构房屋抗震设计怎么计算?
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-04-30 16:58:30

完整的建筑结构抗震设计包括三个方面的内容与要求:

1.概念设计
在总体上把握抗震设计的主要原则,弥补由于地震作用及结构地震反应的复杂性而造成抗震计算不准确的不足

2.抗震计算
为建筑抗震设计提供定量保证

3.构造措施
为保证抗震概念与抗震计算的有效提供保障

上述三个方面的内容是一个不可割裂的整体,忽略任何一部分,都可能使抗震设计失效

一、计算模型

确定多高层钢结构抗震计算模型时,应注意:
1. 进行多高层钢结构地震作用下的内力与位移分析时,一般可假定楼板在自身平面内为绝对刚性。对整体性较差、开孔面积大、有较长的外伸段的楼板,宜采用楼板平面内的实际刚度进行计算
2. 进行多高层钢结构多遇地震作用下的反应分析时,可考虑现浇混凝土楼板与钢梁的共同作用。在设计中应保证楼板与钢梁间有可靠的连接措施,此时楼板可作为梁翼缘的一部分计算梁的弹性截面特性。进行多高层钢结构罕遇地震反应分析时,考虑到此时楼板与梁的连接可能遭到破坏,则不应考虑楼板与梁的共同工作
3. 多高层钢结构的抗震计算可采用:平面抗侧力结构的空间协同计算模型
结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、不计扭转效应可采用平面结构计算模型
结构平面或立面不规则、体型复杂,无法划分平面抗侧力单元的结构以及筒体结构应采用空间结构计算模型
4. 多高层钢结构在地震作用下的内力与位移计算,应考虑梁柱的弯曲变形和剪切变形,尚应考虑柱的轴向变形
一般可不考虑梁的轴向变形,但当梁同时作为腰桁架或桁架的弦杆时,则应考虑轴力的影响
5. 柱间支撑两端应为刚性连接,但可按两端铰接计算。偏心支撑中的耗能梁段应取为单独单元
6. 应计入梁柱节点域剪切变形(如图)对多高层建筑钢结构位移的影响。

 

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可将梁柱节点域当作一个单独的单元进行结构分析,也可按下列规定作近似计算:
1)箱形截面柱框架
可将节点域当作刚域,刚域的尺寸取节点域尺寸的一半
2)工字形截面柱框架
可不考虑节点域,梁柱长度按轴线间距离确定

二、阻尼比取值

多高层钢结构的阻尼比较小,按反应谱法计算时的取值:
1.多遇地震下的地震作用
高层钢结构的阻尼比可取为0.02;多层(不超过12层)钢结构的阻尼比可取为0.035
2.罕遇地震下的地震作用
考虑结构进入弹塑性,多高层钢结构的阻尼比均可取为0.05

三、计算有关要求

进行多高层钢结构抗震计算时,应注意满足下列设计要求:
1、进行多遇地震下抗震设计时,框架-支撑(剪力墙板)结构体系中总框架任意楼层所承担的地震剪力,不得小于结构底部总剪力的25%
2、在水平地震作用下,如果楼层侧移满足下式,则应考虑P–△效应

 

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此时该楼层的位移和所有构件的内力均应乘以下式放大系数α

 

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3. 验算在多遇地震作用下整体基础(筏形基础或箱形基础)对地基的作用时,可采用底部剪力法计算作用于地基的倾覆力矩,但宜取0.8的折减系数
4. 当在多遇地震作用下进行构件承载力验算时,托柱梁及承托钢筋混凝土抗震墙的钢框架柱的内力应乘以不小于1.5的增大系数。

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