多层及高层钢结构房屋抗震设计-建大版共18页文档
钢结构房屋抗震设计规定
一、多层和高层钢结构房屋－7
6.5 双重体系中钢框架的剪力分担率
在多遇地震作用下的结构分析, 规定了双重 抗侧力体系中框架承担的总地震力不小于 结构底部剪力的25%, 是参考了美国UBC的 规定。UBC的原规定是:”框架应设计成能 独立承担至少25%的底部设计剪力”。该 规定的目的是发挥框架部分的二道防线作 用。但是在设计中在与抗侧力构件组合的 情况下,符合该规定很困难。
目录（四）
二、多层钢结构厂房 1.一般规定 2.计算要点 3.构造措施
中国建筑标准设计研究所
三、单层钢结构厂房 1.一般规定 2.计算要点 3.构造措施
一、多层和高层钢结构房屋－1
1、前言 我国《钢结构设计规范》GBJ17不含抗震内容。 因此，地震区的房屋钢结构设计，除应符合钢结 构设计规范外，还应符合抗震规范的有关规定。 今后，凡是《高钢规程》中与抗震规范不一致之 处，应按抗震规范的规定执行，且不应比其低。 但抗震规范中未列入而《高钢规程》中已列入的 ，在该规程修订前仍可执行。
中国建筑标准设计研究所
单层房屋和多层房屋的顶层，不需要符合强柱弱梁， 因为它们在非弹性阶段出现软弱层没有什么实际意 义。 抗震规范参考AISC－97的抗震规定，结合我国情 况提出框架柱所在楼层的受剪承载力比上一层的受 剪承载力高出25％，或柱轴向力设计值与柱全截面 面积与钢材强度设计值乘积的比值不大于0.4,或当 时, 可将荷载组合中的地震 作用引起的柱轴力加大一倍, 使此时的柱轴力N1满 N Af 足 。 在此情况下可不进行强柱弱 梁验算。
3.关于基础埋深,8.1.10条规定了采用天然地 基时不宜小于房屋高度的1/15,采用桩基时 承台埋深不宜小于房屋总高度的1/20,后者 与《高钢规程》的1／18相比略有放松,是 考虑了某些软地基的工程现实。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
6、梁柱节点 节点核心区产生对角方向的斜裂缝或交叉斜裂缝， 混凝土剪碎剥落，节点内箍筋很少或没有放置箍 筋时，柱纵向筋压曲外鼓。 梁筋锚固破坏。锚固长度不足，从节点内拔出， 将混凝土拉裂。 装配式框架构件连接处易发生脆断，剖口焊接钢 筋处易拉断，焊接处后浇混凝土开裂或散落。 原因：节点受弯承载力不足，约束混凝土太少， 梁筋锚固长度不足及施工质量引起。
2、框架结构布置
适用范围： 10层以下住宅、办公及各类公共建筑与工业建筑。有方格式及 内廊式两类. ①宜双向设置承重框架 ②楼梯间、电梯间不宜设置在结构单元的两端及拐角处。 ③框架结构沿高度不宜突变。 ④遵守“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点、强锚固”等 原则进行延性框架的设计。
3、框架—抗震墙结构布置 适用范围： 10～20层的房屋。
5、结构的抗震等级 地震作用下，钢筋混凝土结构的地震反应有下列特点： 1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高； 地震作用与烈度、场地等有关，从经济角度考虑，对 不同烈度、场地的结构的抗震要求可以有明显的差别。 2、结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能； 主、次抗侧力构件的抗震要求应有差别。 3、房屋越高，地震反应越大，抗震要求越高。
规范规定： 柱轴压比不应超过下表，但Ⅳ类场地上的较高 高层建筑柱轴压比限值应适当减小。
柱轴压比限制
抗震等级 结构类型 框架 框架-剪力墙 框支柱 一 0.70 0.75 0.6 二 0.80 0.85 0.7 三 0.90 0.95 —
3、柱内纵向钢筋的配置
柱的纵向配筋应符合下列要求： （a)宜对称布置； （b)截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于 200mm； （c)纵向钢筋的最小配筋率应按下表采用。
1、基本原则 2、框架结构 3、框架—抗震墙 4、抗震墙 5、结构的抗震等级
多层和高层钢结构房屋抗震设计新规定
一、一般规定
8.1.7条 是2001规范的8.1.8条，主要是作了文字修改。 8.1.8条 1.是2001规范的8.1.7条； 2.对楼板需要设置水平支撑的情况作了明确：转换层楼 盖或楼板有很大洞口。 8.1.9条 1.将2001规范的8.1.9、8.1.10条进行了合并； 2.对第1款作了文字修改，增加了“……其竖向荷载应直 接传至基础。”目的是使传力变成简单、直接。
6.依据抗震性能化设计的方法，当按提高一度的地 震内力进行构件抗震承载力（包括强度和稳定） 验算时，则可以按降低了的抗震等级检查该构件 的延性构造要求。
一、一般规定
8.1.4条 取消了2001规范中的前半句话。可按3.4.3 条执行。3.4.3条对混凝土结构和钢结构均有效。 8.1.5条 作了改动。主要是对超过50m，8、9度地 区的钢结构房屋，推荐耗能性能好的体系。同时对 单跨框架结构做出了限制。主要是参照混凝土结构 新增加的。 8.1.6条 1.把2001规范8.4.1条列入了第3款； 2.增加了一款对屈曲约束支撑布置的要求。作为一 种消能部件的设计方法根据本规范第12.3节设计； 3.屈曲约束支撑可分为承载型、耗能承载型和阻尼 器3种类型。
总体上，修订后的钢结构，地震作用有所降低， 承载力抗震调整系数有所减小，长细比和宽厚比的 构造要求更加体现延性的特点，可比2001规范更加 经济些。
对于2001规范中已有规定而这次变更不大的内容， 只作一般介绍，着重说明本次修订中的新规定。
一、一般规定
8.1.1条 高层民用建筑钢结构不同结构体系在各设防烈 度时的合理高度取值，与2001年规范的规定大体一致。
200m时可取0.03；高度不小于200m时保持0.02。
二、计算要点
• 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%以上时，其阻尼比相应增加0.005。
多层及高层钢结构抗震设计
2、二阶效应的考虑：
x3
钢结构侧移较大，重力荷载与侧向位移 的乘积便形成重力附加弯矩。任一楼层以上
x2
全部重力荷载与该楼层地震层间位移的乘积，
大于该该楼层地震剪力与楼层层高的乘积的 1/10，应计入二阶效应的影响。
x1
3、内力和位移的计算：
对于框架、框架-支撑、框架-抗震墙板以及框筒结构，采用矩阵位 移法，并考虑重力二阶效应。
罕遇地震下，钢结构层间位移角限值为1/50。
6、整体稳定：
高层钢结构的稳定包括倾覆稳定和压屈稳定。 倾覆稳定通过限制结构的高宽比来满足；压屈稳定通过构件的 构造措施来保证。
三、构件和连接的抗震承载力验算：
1、钢结构梁、柱的抗震承载力
Wpc ( f yc N / Ac ) Wpb f yb
Wpc \ Wpc -----梁\柱的塑性截面模量
超过12层的必要时可设置水平支撑。
5、地下室 超过12层的钢结构房屋应设置地下室，框架支撑结构中 竖向布置的支撑应延伸至基础；框架柱应至少延伸至地 下一层；
设置地下室的钢结构房屋，基础埋置深度，采用天然地 基时，不小于房屋总高的1/15；采用桩基础，不小于总 高的1/20。
二、地震作用下的内力和位移计算：
三、多层及高层钢结构的结构体系：
框架体系 框架支撑体系 框架-抗震墙板体系
框架是承担水平荷载的抗侧力构 件，也是承担竖向荷载的结构。
抗侧力能力主要决定于梁柱构件 和节点的能力。
筒体体系
巨型框架体系
框架支撑体系
1、中心支撑体系: 2、偏心支撑体系
X型 V型 人字型 单斜支撑 K型
门架式 单斜杆式 人字型式 V字型式
第四节 多层钢结构厂房抗震设计
多层和高层钢结构抗震规范
6多层和高层钢筋混凝土房屋6.1一般规定6.1.1本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。
平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。
注：本章的“抗震墙”即国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的剪力墙。
注： 1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构；3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构；4 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度；5 超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。
6.1.2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。
丙类建筑抗震等级应按表6.1.2确定。
6.1.3 钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：1框架-抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加。
2裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。
裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。
3当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。
地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级。
4 抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑，应按本规范3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级；其中，8度乙类建筑高度超过表6.1.2规定的范围时，应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。
注：本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。
注：1建筑场地为Ⅰ类时，除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低；2接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级；3 部分框支抗震墙结构中，抗震墙加强部位以上的一般部位，应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。
建筑结构抗震设计第7章 多高层钢结构房屋抗震设计
支撑体系的布置由建筑要求及结构功能来确定
2020/10/16
①支撑类型 支撑类型的选择与是否抗震有关，也与建筑的层高、柱距以
及建筑使用要求有关 Ａ.中心支撑 中心支撑是指斜杆、横梁及柱汇交于一点的支撑体系，或两
第七章 多层和高层钢结构房屋 抗震设计
2020/10/16
著名钢结构建筑
世界上第一个多层钢结构建筑（1872年建于巴黎）
2020/10/16
2020/10/16
美国纽约世贸大厦
2020/10/16
节点破坏(螺栓破坏)
2020/10/16
节点破坏(焊缝破坏)
3）构件破坏 多高层建筑钢结构构件破坏的主要形式有：
⑤采用屈曲约束支撑时，宜采用人字支撑、成对布置的单 斜杆支撑等形式，不应采用K形或X形，支撑与柱的夹角宜在 35°～55°之间。
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3) 钢结构房屋的楼盖 主要形式: 1.组合楼板（见下图） 2.非组合楼板 3.装配整体式钢筋混凝土楼板 4.装配式楼板
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压型钢板组合楼板
内藏钢板剪力墙板与框架的连接
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带竖缝剪力墙板与框架的连接
(4）筒体体系 筒体结构体系可分为框架筒、桁架筒、筒中筒及束筒等体系。
如右图： ( a ）框架筒； ( b ）桁架筒； ( c ）筒中筒； ( d ）束筒
2020/10/16
（5）巨型框架体系 巨型框架体系是由柱距较大的立体桁架梁柱及立体桁架梁构成。
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巨型框架结构型式 ( a ）桁架型； ( b ）斜格型； ( c ）框筒型
多层和高层钢结构房屋抗震设计
多层和高层钢结构房屋抗震设计8.1 钢结构房屋的震害特征钢结构具有强度高、延性好、质量小的优点。
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和砌体房屋的震害轻。
近几十年发生的几次大地震累积了钢结构房屋的震害资料，如在1985 年9 月19 日墨西哥地震、1994 年1 月17 日美国Northridge 地震、1995 年1 月17 日日本阪神地震、1999 年9 月21 日台湾集集地震、2008 年5月12 日中国汶川地震等地震中取得了一些震害资料，其中日本阪神地震中的钢结构房屋震害资料最为丰富。
阪神地震后，日本建筑学会近畿钢结构委员会对988 幢钢结构房屋的震害进行了统计（表8.1）［17］；同时对几个强震区的钢结构房屋震害进行了统计（表8.2）［19］。
表8.1 1995 年日本阪神地震中988 幢钢结构房屋震害情况［17］表8.2 1995 年日本阪神地震中几个强震区的钢结构房屋震害情况［19］多层和高层钢结构在地震中的破坏形式有以下四种：维护结构破坏、节点连接破坏、构件破坏、结构倒塌。
1）维护结构破坏钢结构的轻微破坏表现为维护结构或室内装修破坏，在汶川地震中，钢结构房屋的震害多为钢结构厂房的局部破坏，即围护结构破坏、吊顶及室内装饰破坏或设备倒塌，如图8.1所示。
图8.1 汶川地震中的钢结构厂房的震害2）节点连接破坏节点连接破坏主要有两种形式，一种是支撑与杆件连接节点的破坏［图8.2（a）、（b）］，另一种是梁柱连接破坏［图8.2（c）］。
由于节点传力集中、构造复杂，施工难度大，容易造成应力集中、强度不均衡的现象。
再加上可能出现焊缝缺陷、构造缺陷，节点破坏就更容易出现。
图8.2 节点连接破坏1994 年美国Northridge 地震和1995 年日本阪神地震造成了很多梁柱刚性连接破坏，震害调查发现，梁柱连接破坏大多数发生在梁的下翼缘处，而上翼缘破坏较少。
这可能有两种原因：一是楼板与梁共同变形导致下翼缘应力增大；二是下翼缘在腹板位置焊接的中断是一个显著的焊缝缺陷。
多层和高层钢筋混凝土结构房屋抗震设计
多层和高层钢筋混凝土结构房屋抗震设计知识点解析与小结：1.框架结构震害.(1)结构层间屈服强度有明显薄弱楼层；(2)柱端破坏；(3)节点破坏；(4)砌体填充墙破坏严重。
2.防震缝破坏普遍3.抗震墙(相当于剪力墙)结构的震害：连梁震害、墙肢破坏4.抗震等级(1)地震作用越大，房屋抗震要求越高。
(2)结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能，主、次要抗侧力构件的要求可以有区别。
(3)房屋越高，地震反应越大，其抗震要求越高。
抗震等级划分：综合考虑地震作用、结构类型和房屋高度等因素、划分抗震等级进行抗震设计，可以对同一设防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等级设计5.结构体系的选择原则(1)应使结构自振周期避开场地特征周期。
(2)钢筋硅结构适用的房屋最大高度。
(3)结构布置的规则性。
(4)沿房屋高度的层间刚度和层间屈服强度的分布宜均匀(5)宜布置成双向框架。
(6)结构宜有多道抗震防线：6.合理设计结构破坏机制：(1)框架结构的破坏机制概念设计理念：强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件。
(2)框架一一抗震墙结构的破坏机制7.控制构件在极限破坏前不发生明显的脆性破坏：(1)轴压比限制：3/她公1)目的：控制偏心受拉边钢筋先达到抗拉强度 .防止受压边硅先达到极限压应变。
2)轴压比对柱变形能力的影响：轴压比增加、变形能力急剧降低，需进行限制，但又要符合技术水平和经 济条件。
3)轴压比的确定：(2)剪压比限制：1)剪压比影响：配筋率过大时、不能充分发挥箍筋强度，发生斜压破坏。
剪压比对截面变形有影响。
实际上是限制最小截面尺寸。
2)剪压比限值：剪跨比大于2的矩形框架： 尸都^< —^25f £hh a )剪跨比不大于2的矩形框架： /越8.结构抗震设计内力组合情况(1)需考虑的内力组合项1 二(2)承载力验算式: 2) £ = y 0 s 卷 + % / + / 期S<~对于某些需考虑竖向地需作用的结构，尚需按下式验算: £=，@&醒 + y 就*期M + ^v^Fvk(3)梁端内力不利组合；(4)柱内力不利组合。
5_多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
一、水平地震作用的计算 （一）计算简图
横向框架；纵向框架 跨度，层高，荷载作用位置和大小
（一）、水平地震作用的计算
一般情况下可用底部剪力法 FEk Geq
周期计算可采用顶点位移法
T1 1.7t uT
非结构墙体影响系数 T 0.6 ~ 0.8
各楼层地震作用标准值 Fi
（2）．梁柱刚度计算（为计算框架的自振周期） ①梁的线刚度如表5．14。
对于现浇砼框架梁：Ib=1.5I0
考虑板的影响
Ib=2.0I0
边框架
中框架
注意区分不同位置的框架柱刚度
影响因素：层位置；砼等级；截面尺寸；层高。
还有：边框架；中框架；边柱；中柱等。
边框架
边框架
区分边框架与 中框架，是考 虑梁的刚度不 同。区分边柱 与中柱，是考 虑梁的约束不 同。
某综合服务楼，主体为8层钢筋混凝土框架结构，空心 砖填充墙，局部9层，梁板柱均为现浇。柱网布置、建筑 层高及横剖面简图见图 ，底层柱截面尺寸；中柱 650mm×650mm ， 边 柱 550×550mm 。 柱 混 凝 土 1 ～ 3 层 C40，4～~9层 C30。楼板采用双向连续板。纵横向框架 梁截面 400mm × 650mm，梁混凝土 C30。设防烈度8度， 设计基本地震加速度为0.20g，I类场地土，设计地震分组 为二组，抗震等级为二级。要求进行横向框架设计。
§5.1 概述
一.多高层建筑的结构形式 框架、抗震墙、框架－抗震墙及框架－简体等结构体系
二.抗震设计的内容 抗震概念设计：结构体系选择 ，结构布置，一般规定等。 抗震计算设计：内力，强度，变形等。 抗震的构造措施设计等。
§5.2 抗震设计的一般要求（概念设计）
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计讲义
K5 K6
Kc
0.5 k
2k
k k5 k6 kc
②计算各柱分配剪力
Vij
Dj Dj
Vi
③确定反弯点高度y 查附表4.2～4.4确定
y ( y0 y1 y2 y3)h
④计算柱端弯矩
• 上端
M
上 c
Vij
(h
y)
• 下端
M
下 c
Vij
y
Vij
M
下 c
M
上 c
y
⑤计算梁端弯矩
✓框架－抗震墙结构中，在基本烈度下，如果框架部分承担的地震倾覆 力矩大于结构总倾覆力矩的50％，则该部分已不能视作次要抗侧力部件， 其抗震等级应按框架结构确定，最大使用高度可比框架结构适当提高。
4、 结构布置 结构平面布置的基本原则是： 抗震设计的A级高度钢筋混凝土高层建筑，其平面布置宜符合下列要求： 1）平面宜简单、规则、对称，减少偏心； 2）平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大； 3）不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。 另外，应避免楼板遭到较大程度的削弱，否则应采取加强措施。 抗震设计时，高层建筑宜调整平面形状和结构布置，避免结构不规则， 不设防震缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布 置使之成为较规则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结 构单元。
以1.1～1.2的系数。
4、 弯矩调幅 考虑塑性内力重分布，可将梁端弯矩调幅，减小梁端弯矩。 调整系数：现浇框架 0.8～0.9
装配整体式 0.7～0.8 调幅后的跨中弯矩计算
注意：只有竖向荷载作用下的梁端弯矩可以调幅，水平荷载作用 下的梁端弯矩不能调幅。
内力组合 通过内力计算，获得了在不同荷载作用下产生的构件内力标准值。 根据可能出现的最不利情况进行构件的内力组合获得内力设计值， 据此进行截面设计。 一般应考虑两种组合： （1）地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合
多层和高层钢结构抗震规范15页word文档
6多层和高层钢筋混凝土房屋6.1一般规定6.1.1本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。
平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。
注：本章的“抗震墙”即国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的剪力墙。
注： 1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构；3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构；4 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度；5 超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。
6.1.2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。
丙类建筑抗震等级应按表6.1.2确定。
6.1.3 钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：1框架-抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加。
2裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。
裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。
3当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。
地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级。
4 抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑，应按本规范3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级；其中，8度乙类建筑高度超过表6.1.2规定的范围时，应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。
注：本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。
1但相应的计算要求不应降低；2接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级；3 部分框支抗震墙结构中，抗震墙加强部位以上的一般部位，应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。
5_多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
⑶ 薄弱层的层间弹塑性位移计算 up pue
⑷ 层间弹塑性位移验算
up [p]H
框架计算步骤
①确定计算简图、几何参数计算、静力荷载统计。
②地震作用计算：用底部剪力法计算水平地震作用及 层间剪力 T a FEk Vi
③内力计算：用D值法计算水平作用下的内力（并同时 进行弹性层间位移验算）；用分层法或弯矩二次分配 法计算重力荷载代表值作用下的内力。
分配两次， 传递一次。
竖向荷载下梁端剪力和柱轴力计算计算
五、内力组合 通过内力计算，获得了在不同荷载作用下产生的构
件内力标准值。根据可能出现的最不利情况进行构件的 内力组合所得设计内力值，进行截面设计.
一般有两种组合： （1）、 地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合
S1.2SG E1.3SE h
注意：第9层考虑鞭梢作用。第8层考虑顶点附加地震作用。
（5）弹性层间变形验算
（6）．地震作用下框架的内力分析
作为例题，此处取横向框架KJ－4为例，KJ－4柱端弯矩计 算结果详见表5．20.
柱剪力分配
V im
D im Di
Vi
M下Vimyh y为反弯点高度；
M上Vim1yih
V ij
M
下 c
M
M~c上i
M
上 cu i
K i1
M M~c下 ,i1
Ki1 Ki
Mc上 ui
取小者
上 cu i
Mc下 ui1
Ki
c、 计算第i层第j根柱的受剪承载力
Vyij
M~c上ij M~c下ij Hni
M
上 cij
d、 第i层各柱总的屈服强度
M
下 cij
V yij
多层和高层钢结构房屋抗震设计新规定
相连框架梁、框架柱内力增大系数，一、二、三级分别 取1.3、1.2和1.1。 2001规范，8度及以下≥1.5，9度≥ 1.6。
二、计算要点
8.2.3-7 钢结构转换构件下的钢框架柱，应乘以增大系 数1.5。其目的是对重要构件按性能化的要求设计。 水平转换构件的地震内力应按3.4.4-2（1）执行乘以增 大系数1.25~2.0。
6.依据抗震性能化设计的方法，当按提高一度的地 震内力进行构件抗震承载力（包括强度和稳定） 验算时，则可以按降低了的抗震等级检查该构件 的延性构造要求。
一、一般规定
8.1.4条 取消了2001规范中的前半句话。可按3.4.3 条执行。3.4.3条对混凝土结构和钢结构均有效。 8.1.5条 作了改动。主要是对超过50m，8、9度地 区的钢结构房屋，推荐耗能性能好的体系。同时对 单跨框架结构做出了限制。主要是参照混凝土结构 新增加的。 8.1.6条 1.把2001规范8.4.1条列入了第3款； 2.增加了一款对屈曲约束支撑布置的要求。作为一 种消能部件的设计方法根据本规范第12.3节设计； 3.屈曲约束支撑可分为承载型、耗能承载型和阻尼 器3种类型。
有设计单位反映，考虑不平衡力后，梁截面过大，所以 提出了构造措施。
二、计算要点
对承载型屈曲约束支撑（BRB）就不存在不平衡 力的问题。
二、计算要点
8.2.7条 本条和2001规范相同，没有改变。 本条中的N（轴向力）是由支撑斜杆在水平力作用 下的内力对梁的影响产生的，是水平分力，并且主 要由梁的翼缘承受。 支撑斜杆与消能梁段连接的承载力不得小于支撑的 承载力。
1.钢结构房屋的最大适用高度（m）
多层及高层钢筋混凝土结构抗震
2、抗震设计的基本规范
2、1房屋的抗震设计标准
（1）建筑的抗震设防分类 特殊设防类 重点设防类 标注设防类 适度设防类 （2）按抗震烈度设防 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防 依据的地震烈度，是对该地区在未来十年内可 能发生地震的预测结果。
抗震设计的基本规范
2、2“三正常”房屋 2“三正常”房屋
2、场地土质条件影响地震波的传播特性， 使建筑物产生不同的地震反应，当房屋的 自振周期与场地地基土的周期相近时，有 可能发生类共振而加重房屋的震害，有时 即使烈度不高，但结构物的破坏比预计的 严重的多。
震害及分析
1、3框架结构的震害
1、3、1框架整体的震害 若结构的塑性铰出现在梁端形成梁铰机制 （即强柱弱梁），此时结构能承受较大整 体变形，吸收较多的地震输入能量，整体 扭曲破坏，但未必倒塌。 若塑性铰出现在柱端形成柱铰机制（即强 梁弱柱），此时结构的变形往往集中在某 一薄弱层，结构发生脆性破坏，严重时将 会导致房屋倒塌
结构沿竖向布置的刚度严重不均匀 时，刚度有局部削弱或过大突变， 刚度较小的楼层会成为薄弱层，刚 度变化处产生应力集中，致使局部 变形过大，极易发生破坏甚至倒塌。
震害及分析
例如：台湾921集集大 例如：台湾921集集大 921 地震中由于房屋底层的 柔性造成房屋破坏。 柔性造成房屋破坏。
震害及分析
“三正常”房屋即“正常设计、正常施工、 三正常”房屋即“正常设计、正常施工、 正常使用”的房屋建筑，正常设计是由具 有相应设计资源的单位在监理的监督下， 按规范施工并验收合格，正常使用就是在 使用过程中没有擅自改变房屋的结构和使 用功能并进行正常维护。
建筑工程多层或高层结构抗震设计
建筑工程多层或高层结构抗震设计建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。
且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。
因此，建筑结构抗震设计就显得尤为重要。
1．有关抗震设计的若干概念为了保证结构的抗震安全，根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。
高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。
尽可能设置多道抗震防线，强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，在首次破坏后在遭受余震，结构将会因损伤积累而导致倒塌。
适当处理结构构件的强弱关系，使其在强震作用下形成多道防线，并考虑某一防线被突破后，引起内力重分布的影响，是提高结构抗震性能，避免大震倒塌的有效措施。
合理布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应。
结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。
结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。
主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
合理控制结构的非弹性(塑性铰区)，掌握结构的屈服过程，实现合理的屈服机制。
框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则，当构件屈服、刚度退化时，结点应能保持承载力和刚度不变。
采取有效措施，防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。
考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时，基础结构或地下室机构应保持弹性工作。
高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时，不宜采用天然地基。
采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。
为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：①结构应具有连续性。
结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一。
②保证构件间的可靠连接。
提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥承载力，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求。
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（2）高层钢结构的高宽比限值
抗震设防烈度
6、7度
8度
最大高宽比
6.5
6
9度 5.5
第 一 节 绪 论
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巨型框架体系
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
高层钢结构的布置原则
（1）钢结构的最大适用高度
结构类型
钢框架 钢框架—支撑 （剪力墙板） 筒体和巨型框架
6、7度 110 220 300
抗震设防烈度 8度 90 200 260
9度 50
140
180
第 一
节
绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
处裂缝引起的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆 性断裂，腹板屈曲和裂缝、截面扭转屈曲抗震设计
构件的局部屈曲破坏
框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或 柱在地震作用下反复受弯，以及构件的 截面尺寸和局部构造如长细比、板件宽 厚比设计不合理造成的；柱的水平断裂 是因为地震动造成的倾覆拉力较大、动 应变速率较高、材性变脆 。
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
筒体体系
框筒体系
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
桁架筒体系
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
筒中筒体系
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
束筒体系
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
支撑的破坏
支撑构件为结构
提供了较大的侧向刚
度，当地震强度较大
时，承受的轴向力
（反复拉压）增加，
如果支撑的长度、局
部加劲板构造与主体
结构的连接构造等出
现问题，就会出现破
坏或失稳。
第 一
节
绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
节点破坏
由于节点传力集中、构造复杂，施工难度大，容易造 成应力集中、强度不均衡现象，再加上可能出现的焊缝缺 陷、构造缺陷，就更容易出现节点破坏。
节点域的破坏形式比较复杂，主要有加劲板的屈曲和
开裂、加劲板焊缝出现裂缝、腹板的屈曲和裂缝。
第
一
节
绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
2. 高层钢结构的体系与布置
（1）高层钢结构的体系： 框架体系 框架—支撑体系 框架—剪力墙板体系 筒体体系 巨型框架体系
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
框架体系
由沿纵横方向的多榀框架构成，承受竖向及水 平方向荷载的结构。
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
框架—支撑体系
中心支撑
偏心支撑
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
框架—剪力墙板体系
钢板剪力墙板 内藏钢板支撑剪力墙墙板
带竖缝混凝土剪力墙板
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
1. 概述
钢结构房屋在强震作用下，强度足够，但侧向刚度 不足。
钢结构的破坏形式主要为： 框架节点区的梁柱焊接连接破坏 竖向支撑的整体失稳和局部失稳 柱脚焊缝破坏及锚栓失效
第 一 节 绪 论
第七章 高层及多层钢结构房屋抗震设计
构件的破坏 翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝