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文档简介

1、结构抗震计算教学要求: (1)结构抗震计算的基本原理、基本概念和 基本方法;(2)单质点弹性体系和多质点弹性体系的动 力方程并求解;(3)分析水平地震作用和竖向地震作用的特 点和计算方法;(4)抗震规范设计反应谱及其应用。(5)建立截面抗震计算和抗震变形验算的方 法和计算公式。2-1 计算原则 抗震计算包括: (1)地震作用计算; (2)结构抗震验算 。计算步骤 (1)计算结构地震作用; (2)计算结构、构件的地震作用效应; (3)与其他荷载进行组合; (4)验算结构构件的强度、变形(小震 不坏、中震可修、大震不倒 )。其中: (1)地震作用的计算:弹性反应谱理论; (2)结构的内力分析:线弹

2、性理论; (3)结构构件截面抗震验算:各种静力 设计规范方法和基本指标; (4)脆性结构(无筋砌体):抗震构造措 施上加强; (5)延性结构(易倒塌结构):薄弱层弹 塑性变形验算。 一 、各类建筑结构的地震作用 (1)建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,不耦联;(2)有斜交抗侧力构件的结构,角度15时,分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用;(3)质量和刚度分布明显不对称的结构,计入双向水平地震作用下的扭转影响;(4)8度和9度时的大跨度结构(跨度24米的屋架)、长悬臂结构(1.5以上的悬挑阳台等),9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用。二 、各类建筑结构的抗震计算 基本

3、方法:底部剪力法、振型分解 反应谱法; 补充方法:时程分析法。规范规定的以下三种方法:(1)高度40米的,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布均匀的结构,以及近似单质点体系的结构,宜采用底部剪力法; (2)除1外 振型分解反应谱法; (3)特别不规则building(平面、竖向不规则,有表)、甲类建筑和规范所列高度范围的高层建筑 时程分析法进行补充计算;按场地类别选取2条以上实际强震记录曲线和1条人工模拟波。(4) 罕遇地震下结构的变形,采用简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法; (5)采用隔震和消能减震设计的建筑结构,应采用第四章的方法进行计算 。三、地基与结构相互作用的影响地基与结构的相

4、互作用表现在两个方面:(1)结构对地基的反馈作用 放大了接近结 构自振频率的分量,导致 削减;(2)地基变形改变结构的振动特性:周期增 大,阻尼增大,位移增大,结构所受的 地震作用下降。相互作用的影响范围 (1)上部结构刚度较大,而地基刚度相对较小,非常显著; (2)上部结构刚度较小,而地基刚度相对较大,相互作用趋于消失。 H/B1.4Tg的建筑,取顶部附加水平地震作用 作为集中的水平力加在结构的顶部来加以修正。式(2-85)改写成:上式表明:总的FEk不变,顶部分担了 ,还剩 由各层分担;当考虑了顶部附加水平地震作用时,结构顶部的水平地震作用式(2-87)+式(2-88)(2-87)(2-8

5、8)规范规定:房屋顶部有突出小屋时地震作用计算,屋顶处的地震作用效应3倍,但增大的2倍不往下传递;对于T11.4Tg的建筑并有突出小屋时,按式(2-87)计算的顶部附加水平地震作用应位于主体房屋的顶部,而不应置于局部突出小屋的屋顶处。例题2-5.试用底部剪力法求例2-4中三层框架的层间地震剪力。已知结构基本自振周期 其他结构参数、地震参数和场地类别与例2-4相同。解.(1)计算结构等效总重力荷载代表值 (2)计算水平地震影响系数 由例2-4得, 因 , 时, , ,则有: (3)用式(2-120)计算结构总的水平地震作用标准值 (4)计算各层的水平地震作用标准值(5)用式(2-129)计算各层

6、层间剪力 图2-22 楼层水平地震剪力计算图(a)楼层水平地震作用;(b)楼层地震剪力2-7结构竖向地震作用 震害现象表明, 高烈度区的竖向地震地面运动相当可观,此外,与结构形式也有关。规范规定:8、9度大跨度结构、长悬臂结构、烟筒和类似的高耸结构,9度时高层建筑应考虑竖向作用。2-7结构竖向地震作用各国规范对竖向地震作用的计算方法:静力法,取结构或构件重量的百分数作为竖向地震作用,考虑上、下两个方向;反应谱方法 ;竖向地震作用为水平地震作用的百分数。 我国规范按结构类型规定了以下三种方法 :一.高层建筑与高耸结构的竖向地震作用 反应谱形状采用水平地震, (地震影响系数); 竖向地震作用标准值

7、: 第一振型主要,结构竖向自振周期0.10.2s, 处在 的范围内。 结构总竖向地震作用标准值:(8-89)重力荷载代表值的75%。 质点的i竖向地震作用标准值: (8-90)楼层各构件的竖向地震作用效应,可按各构件承受的重力荷载代表值的比例分配。竖向地震地震作用的计算步骤:式(2-89)计算 ,即竖向地震产生的结构底部轴向力;式(2-90)计算 ,实际是按倒三角分布;各楼层的轴向力:将 按该层各竖向构件(柱、墙等)所承受的重力荷载代表值的比例分配到各竖向构件,并x增大系数1.5。(2-91)二.平板网架屋盖和大跨度屋架结构的竖向地震作用计算 令:第i杆件的竖向地震作用的内力;第i杆件重力荷载

8、作用下的内力。 大量实例证明: 相差不大,可取 ; 与设防烈度和场地类别有关(2-92)规范规定:平板网架和跨度大于24m的屋架的竖向地震作用标准值为:竖向地震作用系数,按规范采用。三.长悬臂和其他大跨结构的 设计基本地震加速度为0.30g时,可取该结构、构件重力荷载代表值的15。 (2-93)(2-94)2-8结构抗震验算 抗震设防两阶段设计步骤的第一阶段做到“小震不坏”,以多遇地震的水平地震作用标准值,用线弹性理论求出结构构件的地震作用效应,再与其他荷载效应组合 得到结构构件内力组合设计值进行验算。 因此,结构抗震验算分为截面抗震验算和结构抗震变形验算两部分。 第二阶段设计,罕遇地震下验算

9、结构的弹塑性变形。一、截面抗震验算1.地震作用效应和其他荷载效应的基本组合其中:结构构件内力组合的设计值; 重力荷载分项系数 1.2或1.0;分别为水平、竖向地震作用分项系数 ;风荷载分项系数 ;(2-95)总力荷载代表值的效应 ;水平、竖向地震作用标准值的效应 ,尚应相应的增大系数或调整系数,按具体的规定;风荷载标准值的效应 ;风荷载组合值系数,一般结构0.0,风荷载起控制作用时0.2。 2.截面抗震验算 结构构件承载力设计值; 式中:承载力抗震调整系数 ,按表。3.有关系数的确定(2-96)地震作用分项系数的确定 众值烈度下的地震作用,应视为可变作用而不是偶然作用。这样,根据中确定直接作用

10、(荷载)分项系数的方法,规范对水平地震作用: ;竖向地震作用: ;二者同时考虑时,根据加速度峰值记录和反应谱分析,二者组合比为1:0.4,故:抗震验算中作用组合值系数的确定 规范在计算地震作用时,已考虑了地震作用与各种重力荷载(恒载、活载、雪载等)的组合问题,在表中规定了一组组合值系数,形成了抗震设计的重力荷载代表值 规范规定在验算和计算地震作用时(除吊车悬吊重力外),对重力荷载均采用相同的组合值系数,为了简化计算 式(2-95)中仅出现风荷载的组合值系数,并按建筑结构可靠度设计统一标准的方法,对于一般结构取0.0,高层建筑取0.2。 关于重要性系数 有关规范的结构构件截面承载力验算公式 (

11、为结构构件重要性系数),而式(2-96)中没有。 这是因为:根据地震作用的特点、抗震设计的现状、以及抗震重要性分类与标准中安全等级的差异,重要性系数对抗震设计的实际意义不大,抗震规范对建筑重要性的处理仍采用抗震措施的改变来实现。 承载力调整系数 现阶段大部分结构构件截面抗震验算时,采用了各有关规范的承载力设计值R 抗震设计的抗力分项系数,就相应的变为承载力设计值的抗震调整系数 ,即或 从数值上看, 取值范围为0.751.0,其实质含义是提高构件的承载力设计值R。当仅计算竖向地震作用时,各类结构构件的承载力抗震调整系数均宜采用1.0。二.抗震变形验算 包括多遇、罕遇地震作用下的变形验算两个部分。

12、 1.多遇地震作用下结构的抗震变形验算 目的:为避免建筑物的非结构构件破坏 使其最大层间弹性位移小于 规定的限值。 步骤:(1)确定地震作用;(2)线弹性理论求结构的层间位移;(3)验算: 其中: 多遇地震作用标准值产生 的层间弹性位移; 层高; 层间弹性位移角限值,按 表采用。 分析式(2-97):结构构件必然处于弹性阶段, 验证实质是控制建筑物非结构部件的损坏程度, 减少震后的修复费用。2.罕遇地震作用下结构的抗震变形验算 目的:防止薄弱楼层(部位)弹塑性变形过大而倒塌,必须对延性结构,如框架、高层建筑进行弹塑性变形验算。 规范规定:对于不超过12层且刚度无突变的钢筋混凝土框架结构、单层钢

13、筋混凝土柱厂房可采用简化方法; 其它建筑结构可采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。 钢筋混凝土层间剪切型结构弹塑性变形的一般规律 在侧向力作用下水平位移曲线呈剪切型在一定条件下,层间弹塑性位移层间弹性位移增大系数 ; 对结构弹塑性变形具有重大影响:楼层屈服强度系数;按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力; 罕遇地震作用下楼层弹性地震剪力 。(2-98)经统计分析得出以下规律:结构层间弹塑性变形,有明显的不均匀性,即存在结构抗震的薄弱楼层。结构刚度、质量以及 沿高度分布均匀时,层间的弹塑性变形仍然不均匀。因为地震是动荷载,各层弹性反应不可能同时达到最大值 各楼层不会同时屈服,而

14、且有楼层先屈服,会造成结构内力重分布,在屈服楼层产生塑性变形集中;K和 沿H分布均匀的结构,薄弱层可取底层,而且弹塑性位移增大系数的值稳定,仅与建筑总层数和底层的 有关; 不均匀的结构,薄弱层在 的那一层, 与总层数和该层的 有关。 当各楼层的屈服强度系数 均大于0.5 结构就不存在塑性变形明显集中的薄弱楼层,而无需进行验算。 罕遇地震下薄弱楼层弹塑性变形验算的 简化方法 步骤: 按式(2-98) : 当 均0.5时,该结构不存在薄弱层。只需验算多遇地震下的变形; 结构薄弱楼层(部位)位置的确定: 均匀时 底层; 不均匀时 和 相对较小处,一般不超过23处;单层厂房可取上柱。 薄弱楼层层间弹塑

15、性位移的计算或:罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移; 层间屈服位移; 楼层延性系数; 弹塑性位移增大系数,查表3-15弹塑性层间位移; (2-99)(2-100)结构薄弱楼层(部位)层间弹塑性位移符合下式:弹塑性层间位移角限值,查表; h薄弱层层高或单层厂的上柱。 (2-101)34 钢结构房屋抗震设计一 、钢结构房屋的震害 在地震作用下极少整体倒塌,但常发生局部破坏;如梁、柱的局部失稳与整体失稳,交叉支撑的破坏,结点的破坏等。 图3-4-1 圆钢支撑的破坏 图3-4-2 支撑杆失稳 图3-4-3 角钢支撑连接破坏 二、高层钢结构房屋抗震设计 1、高层钢结构体系 : (1)纯框架体系:平面布置

16、及窗户开设等有 较大的灵活性,其抗侧力能力依靠梁柱构件及其节点承载力与延性,故节点必须做成刚接, 节点制作的复杂化 。 (2)框架一支撑体系:为提高结构的侧向刚度,经济的办法是在框架的一部分开间中设置支撑,它与梁、柱组成一竖向的支撑桁架体系,它们通过楼板体系可以与无支撑框架共同抵抗侧力,以减小侧向位移。支撑布置的位置:端框架中、电梯井周围等处; 支撑的形式:图3-4-8及图3-4-9常采用。图3-4-8 支撑架腹杆形式图3-4-9常用支撑布置形式 支撑桁架腹杆的形式: 交叉式和K式(图3-4-8) 华伦式(图3-4-9b) 偏心支撑(图3-4-10):e段是梁上的薄弱部位,可以避免支撑的屈曲,

17、具有较大的延性 图3-4-10 偏心支撑 (3) 框架一剪力墙板体系 在钢框架中嵌入剪力墙板(可用钢板或钢砼板)。墙板对提高框架结构的承载能力和刚度,以及在吸能方面均有重要作用。 普通整块钢砼墙板初期刚度过高,地震时它们将发生脆性破坏 因此提出延性剪力墙板,如带竖缝的剪力墙板(图3-4-12)。图3-4-12 带竖缝的钢筋混凝土剪力墙 (4) 筒体体系 超高层建筑是一种经济有效的结构形式,它既能满足结构刚度的要求又能形成较大的使用空间。 图3-4-13 筒体体系 2、高层钢结构抗震设计:两阶段设计:多遇地震作用下的弹性分析,验算构件的承载力和稳定性以及结构的层间位移;罕遇地震作用下的弹塑性分析

18、,验算结构的层间侧移和层间侧移延性比。(1)地震作用计算 1)结构自振周期: 顶点位移法:(3-4-1) (3-4-2) (3-4-3) 在初步设计时,基本周期可按下列经验公式 (3-74) 式中:n为建筑物层数(不包括地下部分及屋 顶塔屋) 2)设计反应谱:高层钢结构在弹性阶段的 为0.02,小于一般结构的 为0.05,其地震 比 时提高约34,故抗震设计时 应为规范表中 的1.34倍。高层钢结构在弹塑性阶段的 可采用0.05 3)底部剪力 底部剪力法计算水平地震作用同其它结构不同之处:顶层附加水平集中力系数当结构高度在40m以下时,可采用“规范”中的方法但对于高层钢结构:n0.15时,取n

19、0.15 限制:采用底部剪力法计算时,其高度应不超过60m 且结构的平面及竖向布置应较规则。(3-75) 4)双向地震作用 高层钢结构高度较大,对设计要求应较严,对于设防烈度较高的重要建筑,当其平面明显不规则时,应考虑双向水平地震作用下的扭转效应进行抗震计算。 根据强震观测记录的统计分析,二个方向水平地震加速度的最大值之比约为1:0.85,最大值不一定发生在同一时刻,因此规范采用平方和开方计算二个方向地震作用效应的组合。 或 Sx和 Sy分别为单向水平地震作用的扭转效应(2)地震作用下内力与位移计算 1)多遇地震作用下: 采用弹性方法计算其地震作用效应 ,并计入重力二阶效应。根据不同情况,可采

20、用底部剪力法、反应谱振型分解法以及时程分析法等方法。 在预估杆件截面时:框架结构采用D值法进行简化框架支撑结构可简化为平面抗侧力体系。 2)罕遇地震作用 采用时程分析法进行弹塑性时程分析。 不超过20层且层刚度无突变的钢框架结构和支撑钢框架结构,可采用:即:或: : 屈服强度系数 (3)构件设计 1)内力组合: 抗震设计中,一般建筑结构可不考虑风荷载及竖向地震的作用,但对于高度大于60m的高层建筑须考虑风荷载的作用,在9度区时尚须考虑竖向地震的作用。 (3-76) 2)设计原则: 框架梁、柱截面按弹性设计,设计时应考虑到在罕遇地震作用下框架将转入塑性工作,必须保证这一阶段的延性,使其不致倒塌。

21、a)特别要注意防止梁、柱发生整体和局部失 稳,故梁、柱板件的宽厚比应不超过其在塑 性设计时的限值。b)应将框架设计成强柱弱梁体系。c)要考虑到塑性铰出现在柱端的可能性而采取 措施,以保证其承载力。(4)侧移控制 目的:(1)小震下(弹性阶段)由于层间变形过大而造成非结构构件的破坏 ,限值1/300(2)大震下(弹塑性阶段)造成结构的倒塌,限值1/50采取的措施:减少梁的变形,但必须注意,一旦增加梁的承载力,塑性铰可能由梁上转移至柱上;减少节点区的变形,改用腹板较厚的重型柱或局部加固节点区来达到;增加柱子数量; 三、钢构件与连结的性能及其抗震 设计 梁、柱、支撑构件及其节点的合理设计,包括以下方

22、面:、对于会形成塑性铰的截面,应避免其在未达到塑性弯矩时发生局部失稳或破坏,同时塑性铰应具有足够的转动能力,以保证体系能形成塑性倒塌机构;、避免梁、柱构件在塑性铰之间发生局部失稳或整体失稳;、构件之间的连接要设计成能传递剪力与弯矩、并能允许框架构件充分发挥塑性性能的形式。 1、钢梁的抗震设计破坏形式:侧向整体失稳和局部失稳 钢梁在反复荷载下的极限荷载比单调荷载小,但楼板的约束作用又将使其承载力有明显提高 钢梁承载力计算与一般静力荷载作用下的钢梁相同,计算时取截面塑性发展系数 ,承载力抗震调整系数 。 为使梁在塑性铰转动过程中始终保持极限抗弯能力 避免板件的局部失稳及构件的侧向扭转失稳。板件的局

23、部失稳:限制板件的宽厚比,查下表 板件6度7度8度9度工字形梁和箱形梁翼缘外伸部分 111099箱形梁翼缘在两腹板间的部分 36323030工字形梁和箱形梁腹板 85120Nb/Af80-110 Nb/Af72-100 Nb/Af72-100 Nb/Af表3-4-1 框架梁板件宽厚比限值 构件的侧向扭转失稳:除按一般要求设置侧向支承外,尚应在塑性铰处设侧向支承:设防烈度7度时,在这两支承点间弯矩作用平面外的构件长细比y应符合下列要求: 时: 时: (3-77a) (3-77b) 其中:M 1:为塑性铰相距为l1 的侧向支撑点处的 弯距,当长度l1内为同向曲率时,M 1/M p 为正,反向曲率时

24、,M 1/M p为负。 M p:M pWpxf 其中Wpx为对中性轴x的毛截 面抵抗矩 在罕遇地震下可能出现塑性铰处,梁上、下翼缘均应设有支撑点。 2、钢柱的抗震设计 (1)钢柱的强度与延性:钢柱的工作性能取决于下列因素: 柱两端约束; 柱轴向压力的大小; 柱的长细比; 截面尺寸; 抗扭刚度。研究表明: 柱的强度与延性随着轴压比的上升而下降; 相同轴压比下,柱长细比愈大,其弯曲变形能力愈小,易失 稳。 满足下列直线公式可避免框架发生弹塑性整体失稳:3号钢 16Mn钢 (3-78a) (3-78b) 式(3-78)可作为偏心受压柱长细比和轴压比的综合限制公式。上述公式适用于0.15;当0.15时

25、,由于轴压比对框架的弹塑性失稳影响已较小,只需对柱的最大长细比加以限定,使其不超过150。 (2)钢柱的抗震设计 柱的计算长度系数:纯框架体系,可按钢结构设计规范中有侧移时的值取用;对于有支撑或剪力墙体系,如层间位移不超过限值(1300层高),可取1.0。 为了实现“强柱弱梁”的设计原则,柱截面的塑性抵抗矩应满足下列关系: 式中:Wpc、Wpb为交汇于节点的柱和梁的截面塑性抵抗矩; fyc 、fyb为柱和梁钢材的屈服强度; aNAc为轴力N引起的柱平均轴向应力,其中N 按多遇地震作用的荷载组合计算;Ac为柱毛截面面积; 为强柱系数,6度类场地和7度时可取1.0,8度时取1.05,9度时取1.1

26、5。 (3-78) 轴压比限值:轴压比较大时,反复荷载下承载力的折减十分显著,故其轴压比不宜超过0.6。板件宽厚比的限值:保证塑性铰的转动能力,应按表3-4-2来确定 表3-4-2 框架柱板件宽厚比限值 板件6度7度8度9度工字形柱翼缘外伸部分1311109工字形柱腹板43434343箱形柱壁板39373533注: 表列数值适用于Q235钢,其他钢号应乘以长细比限值: 对8度和9度抗震设防的结构,其长细比限制在60 以下,7度时为80 ,6度时则为120 。 长细比与轴压比均较大的柱,延性较小,需要满足式(3-78)的要求。3、支撑构件的抗震设计在反复荷载作用下的性能与长细比关系很大: 当支撑

27、构件采用圆钢或扁钢时,极大,只能受拉而不能受压 柔性支撑 当支撑构件采用型钢时,一般较小,能承受一定的压力 刚性支撑 在水平荷载反复作用下,支撑杆件受压失稳后,其承载能力降低,刚度退化,吸能能力随之降低。 (1)中心支撑构件设计 200时,应考虑拉、压两杆的共同工作; 200时只起拉杆作用根据试验,交叉支撑中拉杆内力N t :式中:V为支撑架节间的地震剪力; 为支撑斜杆的轴心受压稳定系数; c为压杆卸载系数; 为支撑斜杆与水平所成的角度。(3-79) 计算人字支撑和V形支撑的斜杆内力时,因斜杆受压屈曲后使横梁产生较大变形,同时体系的抗剪能力发生较大退化,为提高斜撑的承载能力,其地震内力应乘以增

28、大系数1.5。 支撑斜杆在多遇地震作用效应组合下的抗压验算,可按下式进行: (3-81) (3-82) (3-80)中心支撑的形式: 宜采用十字交叉体系、单斜杆体系和人字支撑(V形支撑)体系; 不宜采用K形斜杆体系 在地震作用下,受压斜撑屈曲或受拉斜撑屈服引起较大的侧向变形,易使柱首先破坏; 当采用只能受拉的单斜杆体系时,应同时设不同倾斜方向的两组单斜杆,且每组中不同方向单斜杆的截面面积在水平方向的投影面积之差不得大于10%。支撑构件的长细比限值:当按6、7度抗震设防时,不宜大于120 ,8度时不宜大于90 ,9度时不宜大于60 。 板件宽厚比限值见表3-4-3 表3-4-3 中心支撑构件板件

29、宽厚比限值 板件6度7度8度9度翼缘外伸部分 9887工字形截面腹板 25232321箱形截面腹板23212119注:表列数值适用于Q235钢,其他钢号应乘以(2)偏心支撑体系设计 1)耗能梁段设计: 可通过调整耗能段的长度e,使该段梁的屈服先于支撑杆的失稳。 设计中应使梁段发生剪切屈服型:梁腹板发生剪切屈服时,梁受剪段两端所受的弯距尚未达到塑性弯距,这样可发挥腹板优良的剪切变形性能。适宜强震区。 否则为弯曲屈服型。一般当e符合下式时即为剪切屈服型:Ms、Vs为耗能梁段的塑性抗弯和抗剪承载力 (3-83) Wp为梁段截面塑性抵抗矩,fv0.58fy。当梁段长e=11.3Ms/Vs时,该梁段对偏

30、心支撑框架的承载力、刚度和耗能特别有效。(3-84) (3-85) 一般耗能梁段只需作抗剪承载力验算,即使梁段的一端为柱时,虽然梁端弯矩较大,但由于弹性弯矩向梁段的另一端重分布,在剪力到达抗剪承载力之前,不会有严重的弯曲屈服。梁段的抗剪承载力可按下列验算:当Nlb 0.15Albf 时,忽略轴向力的影响:(3-86) Nlb、Vlb分别为耗能梁段的轴力设计值和剪力设计值;Alb为耗能梁段的截面面积;f为耗能梁段钢材的抗拉强度设计值;Vs为耗能梁段的受剪承载力,取下面两式的较小值: (3-87a) (3-87b) 式(3-87a):腹板屈服时的剪力,式(3-87b):梁段两端形成塑性铰时的剪力

31、当Nlb 0.15Albf 时,由于轴向力的影响,要适当降低梁段的受剪承载力,以保证梁段具有稳定的滞回性能:Vcs为耗能梁段考虑轴力影响的受剪承载力,按下式计算:(取小值) (3-88) (3-89a) (3-89b) 耗能梁段的构造:其截面宜与同一跨内框架梁相同,腹板应设置加劲肋,其间距不得超过30tw h0/5(tw为腹板厚度;h0为腹板计算高度)。 2)支撑斜杆及框架梁、柱设计:偏心支撑斜杆内力,可按两端铰接计算,其强度按下式计算: (3-90) 为使偏心支撑框架仅在耗能梁段屈服,同时抗震规范考虑耗能梁段设置加劲肋会有1.5的实际有效超强系数,并根据各构件的抗震调整系数RE规定:三者的内

32、力设计值,应取耗能梁段达到受剪承载力时各自的内力乘以增大系数。(系数按规范:一般1.41.6)对于偏心支撑斜杆的轴力设计值:对于设有偏心支撑框架柱的轴力设计值: 对于设有偏心支撑框架柱的弯矩设计值: 、 为在竖向荷载和水平荷载最不利组合作用下框架柱的轴力和弯矩 4、梁与柱的连接(1)梁与柱连接的工作性能: 常采用全部焊接或焊接与螺栓连接联合使用。试验表明:其强度由于应变硬化,均可超出计算值很多。如果设计与构造合适,可以承受较强烈的反复荷载,具有很高的吸能能力。1)设计要求: 框架节点的抗震设计中,应考虑在距梁端或柱端1/10跨长或两倍截面高度范围内构件进入塑性区,设计时验算:A.构件塑性区的板

33、件宽厚比;B.受弯构件塑性区侧向支承点间的距离;C.节点连接的极限承载力。(2)梁与柱连接的抗震设计连接的计算将包括: 计算连接件(焊缝、高强螺栓等) 以便将梁的内力传递至柱; 验算柱在节点处的强度和刚度。2)梁柱连接强度验算 梁能充分发挥其强度与延性 确定梁的抗弯、抗剪能力时应考虑钢材强度的变异,也应考虑局部荷载的剪力效应 梁柱节点连接的承载能力应满足下式要求: (3-91) 且(3-92) 系数1.2是考虑钢材的实际屈服强度可能高于规定值而采用的修正系数。抗剪计算采用1.3,是再考虑跨中荷载的影响。 (3)节点域强度验算梁柱节点域的破坏形式:、柱腹板在梁受压翼缘的推压下发生局部失稳,或柱翼缘在梁受拉翼缘的拉力下发生过大的弯曲变形,导致柱腹板处连接焊缝的破坏,如图3-4-27a所示;、当节点域存在很大的剪力时,该区域将受剪屈服或失稳而破坏如图3-4-27b

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