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1、多高层钢结构房屋抗震计算的主要内容包括:1)选取计算模型;2)确定地震动参数和结构参数;3)选择地震作用计算方法;4)计算地震作用下的结构变形;5)验算各构件的内力和强度;6)验算节点、连接的承载力等。地震作用计算与地震作用效应调整地震作用计算 进行多高层钢结构地震作用下的内力与位移分析时,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,宜根据楼板平面内的实际刚度进行计算。进行多高层钢结构多遇地震作用下的反应分析时,考虑现浇混凝土楼板与钢梁的共同作用。在设计中保证楼板与钢梁间有可靠的连接措施。此时楼板作为梁翼缘的一部分来计算梁的弹性截面特征。确定多高层钢结构房屋
2、的计算模型时应注意:计算模型楼板的有效宽度按下式计算:多高层钢结构的抗震计算采用平面抗侧力结构的空间协同计算模型 当结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、且不计扭转效应时,采用平面结构计算模型;当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,以及为筒体结构时,应采用空间结构计算模型。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、剪切变形及柱的轴向变形,一般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。柱间支撑两端应为刚性连接,但可按两端铰接计算。偏心支撑中的偏心梁段应取为单独单元。应计入梁柱节点域剪切变形对多高层建筑钢结构位移的
3、影响。可将梁柱节点域当作一个单独的单元进行结构分析。阻尼比是计算地震作用的一个重要参数。多高层钢结构房屋的阻尼比较小。抗震规范第8.2.2条规定:钢结构抗震计算的阻尼比宜符合下列规定。阻尼比取值 l)多遇地震下的计算,高度不大于50m时可取0.04;高度大于50m且小于200m时,可取0.03;高度不小于200m时,宜取0.02。阻尼比取值 2)当偏心支撑框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其阻尼比可比本条1款相应增加0.005。3)在罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。其它的结构,宜按振型分解反应谱法计算。地震作用计算方法根据设计烈度、场地类别、结构体系类型、
4、总体高度以及质量和刚度分布等选择合适的方法进行地震作用的计算。一般可用底部剪力法计算不超过12层的具有规则结构的多高层钢结构房屋在多遇地震作用下地震作用;钢结构房屋比钢筋混凝土结构房屋柔,易产生较大的侧向变形。重力荷载与侧向荷载的乘积形成重力附加弯矩,即所谓的重力二阶效应。结构内力分析中的二阶效应 抗震规范规定,当楼面任一层以上全部重力荷载与该楼层地震层间位移的乘积(即该楼层的重力附加弯矩),大于该楼层地震剪力与楼层层高的乘积(即该楼层的初始弯矩)的10时应计入重力二阶效应的影响。结构内力分析中的二阶效应 对工字型截面拄,宜计入梁柱节点域剪切变形对结构侧移的影响;中心支撑框架和不超过12层的钢
5、结构,其层间位移计算可不计入梁柱节点域剪切变形的影响。结构内力分析中的二阶效应 在抗震设计中为了体现“强柱弱梁、多道设防”的原则,确保钢结构房屋结构在地震作用下理想耗能构件的塑性屈服,抗震规范通过调整结构中不同部分的地震效应或不同构件的内力设计值,即乘以地震作用调整系数或内力增大系数来实现。地震作用效应调整地震作用下内力和变形验算l多高层钢结构房屋应限制并控制其侧移,其抗震变形分多遇地震和罕遇地震两个阶段验算。l在多遇地震作用下,抗震规范表5.5.1条规定:多、高层钢结构弹性层间位移角限值取1250;地震作用下内力和变形验算l在罕遇地震作用下,对结构进行薄弱层的弹塑性变形验算。抗震规范第5.5
6、.2条规定:甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢结构、高度超过150m的钢结构必须进行验算,而高度不大于150m的其他高层钢结构,宜进行弹塑性变形验算。抗震规范表5.5.5条规定:多、高层钢结构房屋的弹塑性层间位移角限值取l50。钢结构构件及节点抗震承载力验算 钢结构应按抗震规范第8.2节规定调整地震作用效应,构件截面和连接抗震验算时,非抗震的承载力设计值应除以承载力抗震调整系数;钢结构构件及节点抗震承载力验算抗震规范表5.4.2规定:钢结构构件承载力抗震调整系数按如下取值:柱,梁,支撑,节点板件,螺栓,焊缝进行强度计算时,取RE=0.75;柱,支撑进行稳定性计算时,取RE=0.85。钢结构构件及节点抗震承载力验算框架柱抗震验算:1)截面强度验算:钢结构构件及节点抗震承载力验算框架柱抗震验算:2)平面内整体稳定验算:钢结构构件及节点抗震承载力验算框架柱抗震验算:3)平面外整体稳定验算:框架梁的抗震验算2)抗剪强度验算3)整体稳定验算1)抗弯强度验算