淺析鋼結構抗震設計(鋼結構構件的抗震性能設計應根據哪些因素綜合分析)

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今天給各位分享淺析鋼結構抗震設計的知識，其中也會對鋼結構構件的抗震性能設計應根據哪些因素綜合分析進行解釋，如果能碰巧解決你現在面臨的問題，別忘了關注本站，現在開始吧！抗震設計基本要求1、鋼結構房屋結構類型常見的鋼結構房屋的結構體系有框架結構、框架一支援結構、框架一抗震墻板結構、簡體結構以及巨型框架結構等。鋼結構房屋的抗震性能的優劣取決于結構的選型，進行實際工程設計時，需要綜合考慮多種因素進行方案的優化

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本文目錄一覽：

1、鋼結構建筑抗震設計基本要求
2、鋼結構柱腳的抗震設計要點分析建筑工程論文
3、鋼結構抗震設計分析？

鋼結構建筑抗震設計基本要求

鋼材淺析鋼結構抗震設計的延性好淺析鋼結構抗震設計，質輕高淺析鋼結構抗震設計，且各向同性淺析鋼結構抗震設計，所以鋼結構建筑強度高，結構穩固，具有優越的抗震性，在地震中受到的損害遠低于鋼筋混凝土結構建筑。但是如果鋼結構悔橋建筑設計不當，就無法充分發揮鋼材的抗震性。

本文主要探討鋼結構建筑抗震設計的基本要求。

①建筑場地的選擇

場地選擇是第一步。應選擇堅硬、密實、均勻的場地土或是干硬、開闊、平坦的場地土之類的對建筑抗震有利地段，避開易液化土、軟弱場地土、邊坡邊緣或河岸等對建筑抗震不利的地段。同時在選擇建筑場地時要多考察，掌握當地的地震活動情況。

②關于地基

地基是支撐建筑的基礎，應具有整體性和剛性。天然地基若不滿足要求，則可以采用樁基。如果基地建設不當，很容易出現建筑物不均勻沉降的問題，這將導致結構產生裂隙，嚴重的會發生傾斜。

③鋼結構布置

建筑方案盡量要規則。鋼結構和其淺析鋼結構抗震設計他結構一樣，如果結構的布置不合理，將會大大影響建筑的轎枝安全性。因為鋼結構可耐形閉前敏變大于混凝土結構，所以一般不適合設置抗震縫，如果結構設計得比較復雜，可以在適當的部位設置防震續。

④日常維護

日常維護應嚴格遵循相關章程，防止基礎錨固破壞。盡管鋼結構建筑的抗震性比較好，但基礎錨固破壞仍然是地震中常見的破壞形態。根據歷次地震中鋼結構建筑被破壞的情形分析，除了鋼材的選擇、鋼結構的設計，日常維護也是重中之重。

鋼結構柱腳的抗震設計要點分析建筑工程論文

摘要：柱腳是鋼結構中上部主體結構與基礎連接的重要節點，文章對銅結構的埋入式和外包式柱腳的抗震設計進行分析。

關鍵詞：鋼結構柱腳；埋入式；外包式

1.通常鋼結構的柱腳形式有外包式柱腳，埋入式柱腳及外露式柱腳3種

外包式柱腳指將鋼柱腳外面用鋼筋混凝土包住的柱腳，埋入式柱腳是把鋼柱固定在混凝土的基礎梁上柱腳，而外露式柱腳是在混凝土基礎表面固定鋼柱的柱腳，其也是最常用的鋼結鎮遲肆構柱腳。鋼結構柱腳，反力特別大，因此設計規劃時一般采用固定柱腳。在此類情況下，采用外露式柱腳不僅會導致底板既大又厚，消耗大量鋼材，更重要的是難以確保柱腳被完全固定。外包式柱腳和埋入式柱腳鋼結構固定式柱腳的很好的選擇，通?？拐鹪O計也用這兩類柱腳。

2.埋入式柱腳抗震設計

埋入式柱腳的特點，是將鋼柱以一定深度埋置在混凝土基礎梁中，埋人部分的鋼柱表面雖然焊有栓釘，但根據研究，在這種形式的柱腳中栓釘的作用不大，內力的`傳遞主要依靠混凝土對鋼柱翼緣的承壓力，柱的軸向壓力可由柱腳底板傳給混凝土，柱的軸向拉力可由柱腳底板伸出部分對混凝土的承壓作用傳給混凝土，或由錨栓傳給基礎。埋入式柱腳的支配因素是埋入深度。試驗表明，對于輕型工字形柱，埋深與柱截面高度之比不得小于2，對于大截面的寬翼緣H形柱和箱形柱，埋深與截面高度之比不得小3，且同時應滿足下式要求：

d=（6M/bf*fc）0.5

d-柱腳埋深；M-柱腳全截面屈服時的極限彎矩；bf-柱在受彎方向截面翼緣的寬度；fc-基礎混凝土軸心受壓強度設計值。

2.1柱腳軸向壓力由柱腳底板直接傳給基礎，按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010-2010驗算柱腳底板下混凝土的局部承壓，承壓面積為底板面積。

2.2埋入式柱腳應驗算在軸力和彎矩作用下基礎混凝土的側向抗彎極限承載力，埋入式柱腳的極限受彎承載力不應小于鋼柱全塑性抗彎承載力；與極限受彎承載力對應的剪力不應大于鋼柱的全塑性抗剪承載力。

埋入式柱腳的計算，可按以下假設進行：鋼柱的軸心壓力N是由埋入的鋼柱底板直接傳遞到鋼筋混凝土基礎上；柱腳處的彎矩M由埋入鋼柱的翼緣與混凝土基礎的承壓力來傳遞給基礎，或者由埋入部分鋼柱上的抗剪焊釘來傳遞；柱腳的剪力v由埋入鋼柱的翼緣和基礎混凝土的承壓力來傳遞。

2.3采用鋼管柱時埋入式柱腳的構造要求，截面寬厚比或徑厚比較大（≥33）的箱形柱和鋼管柱，其埋入部分應采取措施防止在混凝土側壓力下被壓壞。常用方法是填充混凝土，填充高度應稍高于混凝土基礎上表面；或在基礎上端附近設置內隔板或外隔板。隔板的厚度應按計算確定，外隔板的外伸長度不應小于柱邊長（或管徑）1/10。對御轎于有抗拔要求的埋入式柱腳，可在埋入部分設置栓釘。

2.4鋼柱邊（角）柱柱腳埋入混凝土基礎部分的上、下部位均需布置u形鋼筋加強。當邊（角）柱混凝土保護層厚度較小時，可能出現沖切破壞，可用下列方法之一補強：

設置栓釘。根據過去的研究，栓釘對于傳遞彎矩和剪力沒有什么支配作用，但對于抗拉，由于栓釘受剪，能傳遞內力。

錨栓。因柱子的彎矩和剪力是靠混凝土的承壓力傳遞的，當埋深較深時，在錨栓中幾乎不引起內力，但柱受拉時，錨栓對傳遞內力起支配作用。在埋深較淺的柱腳中，加大埋深，提高底板和錨栓的剛度，可對錨栓傳力起積極作用。

3.外包式柱腳抗震設計

外包式柱腳的特點，是鋼柱底板與外包混凝土底部齊平，外包混凝土配有主筋和箍筋，頂部箍筋要集中配置，鋼柱的外包部分要設置栓釘，鋼柱翼緣外側的混凝土保護層厚度一般不應小于150mm，外包式柱腳的內力分布進行旦物設計。當鋼柱與基礎鉸接時，柱腳彎矩完全由外包鋼筋混凝土承受，柱的剪力也由外包混凝土承擔。至于柱的軸力，一般認為，軸力可由鋼柱底板直接傳給基礎，軸向拉力可通過底板的伸出邊緣和錨栓傳給基礎。

外包式柱腳設計應注意的主要問題是：（1）當外包層高度較低時，外包層和柱面間很容易出現粘結破壞，為了確保剛度和承載力，外包層應達到柱截面的2.5倍以上，其厚度應符合有效截面要求。（2）若主筋的粘結力和錨固長度不夠，主筋在屈服前會拔出，使承載力降低。為此，主筋頂部一定要設彎鉤，下端也應設彎鉤并確保錨固長度不小于25d。（3）如果箍筋太少，外包層就會出現斜裂縫，箍筋至少要滿足通常鋼筋混凝土柱的設計要求，其直徑和間距應符合規范規定。為了防止出現承壓裂縫，使剪力能從主筋順暢地傳給鋼筋混凝土，除了通常的箍筋外，柱頂密集配置幾道箍筋十分重要。（4）抗震設計時，在柱腳達到最大受彎承載力之前，不應出現剪切裂縫。（5）采用箱形柱或圓管柱時，若壁板或管壁局部變形，承壓力會集中出現在局部。為了防止局部變形，柱壁板寬厚比和徑厚比應符合《鋼結構設計規范》GB50017-2003關于塑性設計規定，也可在柱腳部分在鋼管內澆灌注混凝土。

埋入式柱腳和外包式柱腳的混凝土保護層厚度均不小于180mm，鋼柱埋人部分和外包部分均宜在柱翼緣上設置圓頭焊釘，其直徑不得小于16mm，其水平向和豎向的中心距離不得大于200mm。

4.結語

外包式和埋人式柱腳在抗震設計中已經被廣泛應用，文章從受力等多方面對其具體設計進行了初步探討，希望能為相關設計提供參考。

鋼結構抗震設計分析？

抗震設計基本要求

1、鋼結構房屋結構類型

常見的鋼結構房屋的結構體系有框架結構、框架一支援結構、框架一抗震墻板結構、簡體結構以及巨型框架結構等。鋼結構房屋的抗震性能的優劣取決于結構的選型，進行實際工程設計時，需要綜合考慮多種因素進行方案的優化，在優化過程中確定其適宜的結構體系。

2、鋼結構房屋結構布置原則

鋼結構房屋的結構體系和結構布置的選擇關系到結構的安全性、適用性和經濟性。和其他類型的建筑結構一樣，多高層鋼結構房屋應盡量采用規則的建筑方案。當結構體型復雜、平立面特別不規則時，可按實際需要在適當部位設置防震續，從而形成多個較規則的抗側力結構單元。由于鋼結構可耐受的結構變形大于混凝土結構，一般來說，不宜設抗震縫，必須設置時，抗震縫寬應不小于相應鋼筋混凝土結構房屋的1.5倍。

3、鋼結構房屋適用的最大高度和高寬比

根據結構總體高度和抗震設防烈度確定結構類型和最大適用高度。結構的高寬比是影響結構整體穩定性和抗震性能的重要參數，它對結構緩春剛度、側移和振動形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較旅虛小寬度之比。高寬比值較大時，一方面使結構產生較大的水平位移及P—A效應，還由于傾覆力矩使柱產生很大的軸向力。因此，需要對鋼結構房屋的最大高寬比制定限值，不宜大于合理的限值，超過時應進行專門研究，采取必要的抗震措施。

抗震設計的一般方法

鋼材基本屬于各向同性的均質材料，且質輕高強、延性好，是一種很適合于建筑抗震結構的材料，在地震作用下，高層鋼結構房屋由于鋼材材質均勻，強度易于保證，所以結構的可靠性大；輕質高強的特點使得鋼結構房屋的自重輕，從而所受地震作用減??；良好的延性使結構在很大的變形下仍不致倒塌，從而保證結構在地震作用下的安全性。但是，鋼結構房屋如果設計和制造不當，在地震作用下，可能發生構件的失穩和材料的脆性破壞或連接破壞，使鋼材的性能得不到充分發揮，造成災難性后果。因此高層鋼結構房屋的抗震設計就顯得非常重要和必要。

1、建筑場地

在選擇建筑場地時，應根據工程需要，掌握地震活動情況和工程地質的有關資料，對建筑場地做出綜合評價。宜選擇對建筑抗震有利的地段，如開闊平坦的堅硬場地土或密實均勻的干硬場地土等地段，避開對建筑抗震不利的地段，如軟弱場地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘，非巖質的陡坡、采空區、河岸和邊坡邊緣等地段。

2、地基和基礎

為了避免建筑物不均勻沉降而導致結構產生裂隙、甚至傾斜，使結構構件過早進入塑性區，同一結構單元不應設置在性質截然不同的地基土上，不宜部分采用天然地基，部分采用樁基；地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴重不均勻土層時，應加強基礎的整體性和剛性。

3、平面和立面布置

為了避免地震時建筑發生扭轉和應力集中或塑性變形集中而形成薄弱環節，建筑平面、立面布置宜規則、對稱，質量分布和剛度變化宜均勻。但不設置抗震縫時，應采用與實際情況相符合的計算模型，設置抗震縫時，應將建筑物分割成規則的結構單元。我國《抗震規范》對高層鋼結構房屋的最大適用高度和鋼結構房屋的最大高寬比都有規定：

（1）、結構體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；應有多道抗震設防防線，避免因部分結構或構件失效而導致整個體系喪失抗震能力或喪失對重力的承載能力；應具備必要的承載能力，良好的變形能力和耗能能力；應具有合理的剛度分布和承載力分布，避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中，對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其承載能力。

（2）、在抗震結構體系中，應使結構構件和連接部位具有良好的延性，避免脆性破壞，提高抗震結構的整體變形能力。因此，鋼結構構件應合理控制尺寸，防止局部失穩或整體失穩，如對梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規定。此外，還應加強各構件之間的連接，以保證結構的整體性，抗震支承系統應保證地震作用時結構的穩定。

（3）、對于女兒墻、圍護墻、雨篷、封墻等非結構構件，應使其與主體結構有可靠地連接和錨固，避免地震時倒塌傷人，產生附加震害；圍護墻、隔墻等與主體結構的連接，應避免設置不當而導致主體結構破壞；應避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落，不可避免時應采取可靠措施。

（4）、建筑物在強震作用下的表現，既是對抗震設計的檢驗，也是對施工質量的檢驗。施擾鎮耐工質量的好壞，直接影響鋼結構房屋的抗震能力。因此，抗震結構對材料和施工質量的特別要求，應在設計文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求，注意材料選擇，確保施工質量。

隨著人們對地震的不斷認識，為防止出現嚴重的地震的嚴重災害，造成財產損失和生命傷亡。人們對高層鋼結構房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設計人員進行高層鋼結構房屋抗震設計時，應首先從概念設計著手，制定比較合理的設計方案等，確保房屋抗震設防目標的實現。

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