浅析多高层钢结构抗震概念设计
第六章多层和高层钢结构房屋的抗震设计
2.竖向布置
抗震设防的高层建筑钢结构，宜采用 竖向规则的结构。在竖向布置上具有下 列情况之一者，为竖向不规则结构：
(1)楼层刚度小于其相邻上层刚度的 70%，且连续三层总的刚度降低超过50%。
(2)相邻楼层质量之比超过1.5(建筑 为轻屋盖时，顶层除外)。
(3)立面收进尺寸的比例为L1/L＜ 0.75（右图）。
化学工业出版社
②结构平面形状有凹角，凹角的伸出部分在一个方向 的长度，超过该方向建筑总尺寸的25%；
③楼面不连续或刚度突变，包括开洞面积超过该层总 面积的50%；
④抗水平力构件既不平行于又不对称于抗侧力体系的 两个互相垂直的主轴。
属于上述情况第①、④项者应计算结构扭转的影响， 属于第③项者应采用相应的计算模型，属于第②项者应 采用相应的构造措施。
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带有偏心支撑的框架-支撑结构，具备中心支撑体系侧向 刚度大、具有多道抗震防线的优点，还适当减少了支撑构件的 轴向力，进而减小了支撑失稳的可能性。
由于支撑点位置偏离框架接点，便于在横梁内设计用于 消耗地震能量的消能梁段。强震发生时，消能梁段率先屈服， 消耗大量地震能量，保护支撑斜杆不屈曲或屈曲在后，形成了 新的抗震防线，使得结构整体抗震性能，特别是结构延性大大 加强。
3.水平地震作用计算
高层建筑钢结构采用底部剪力法时，可按下式计算顶 部附加地震作用系数：
1.框架体系
2.框架-支撑体系 框架-支撑体系是在框架体系中沿结构的纵、横两个方
向均匀布置一定数量的支撑所形成的结构体系。 (1)中心支撑
中心支撑是指斜杆与横梁及柱汇交于一点，或两根斜 杆与横杆汇交于一点，也可与柱子汇交于一点，但汇交时 均无偏心距。
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多高层钢结构抗震概念设计主要内容
多高层钢结构抗震概念设计主要内容多高层钢结构抗震概念设计随着城市化进程的加快和人口规模的增加，高层建筑的需求也逐渐增多。
然而，高层建筑由于其特殊的结构和地理位置，所面临的抗震挑战较大。
为了保障高层建筑的安全性和可持续发展，抗震概念设计成为了不可忽视的重要环节。
一、建立合理的概念设计阶段多高层钢结构抗震概念设计的第一步是建立合理的设计阶段。
在此阶段，需要综合考虑建筑物的地理位置、结构，以及所需承载的荷载等因素，制定相应的参数和准则。
例如，钢结构的荷载参数可以根据高层建筑的使用类型和人口密度进行合理的确定。
此外，在地震区域，还应根据当地的地震烈度和震害性等级，确定高层建筑的抗震性能指标。
二、采用适当的抗震设计理念高层建筑的抗震设计理念是保证其抗震性能的关键。
常见的抗震设计理念有强柔度抗震设计理念和强刚度抗震设计理念。
强柔度抗震设计理念追求结构的柔度和位移能力，通过增加结构的变形能力来消减地震荷载。
而强刚度抗震设计理念则注重结构的刚度和强度，通过增加结构的刚度来分担地震荷载。
针对高层建筑，一般采用强柔度抗震设计理念较为常见，它适应了高层建筑柔度较大的特点，能够在地震中减小结构的反应。
三、合理选择结构形式和材料高层建筑的抗震性能与其结构形式和使用的材料密切相关。
结构形式的选择应兼顾高层建筑的空间布局和抗震性能。
例如，采用中央核心筒或框架-筒式结构，可以提高高层建筑的整体稳定性和抗风能力。
此外，钢材作为高层建筑常用的结构材料之一，具有高强度和较好的韧性，能够满足高层建筑对抗震性能的要求。
四、增强结构的抗震能力为增强高层钢结构的抗震能力，可以采取多种措施。
一方面，通过合理的结构布置和振动控制技术，减小结构的振动幅度，降低地震对结构的破坏程度。
另一方面，采用抗震剪力墙、减震装置等增加结构的抗震性能。
例如，采用钢筋混凝土剪力墙可以提高结构的刚度和抗震能力；采用减震装置可以有效吸收地震能量，降低结构的震动反应。
五、加强施工质量管理高层钢结构的抗震概念设计需要与施工质量管理相结合，确保设计方案能够有效实施。
多高层建筑钢结构抗震设计
多高层建筑钢结构抗震设计多高层建筑钢结构抗震设计1. 引言在城市化进程中，高层建筑的兴起越来越多，因此高层建筑的安全性成为一个重要的议题。
钢结构是一种常用于高层建筑的结构形式，其优点在于耐震性能好、施工速度快等。
本文将详细讨论多高层建筑钢结构的抗震设计。
2. 钢结构的组成和优势2.1 钢结构的组成钢结构主要由钢柱、钢梁、钢框架和钢板等组成。
这些部件通过焊接或螺栓连接形成一个整体结构。
2.2 钢结构的优势钢结构具有以下优点：- 高强度：钢结构具有较高的抗拉强度和承载能力。
- 轻质化：相对于传统的混凝土结构，钢结构更轻，可以减少建筑物自重。
- 施工速度快：钢结构的制造和安装速度较快，可以缩短施工周期。
- 耐久性好：钢结构寿命长，不容易受到腐蚀或变形。
3. 高层建筑的抗震设计要求3.1 抗震设计阶段划分高层建筑的抗震设计包括预设计阶段、方案设计阶段、施工设计阶段和施工阶段。
3.2 抗震设计要求在钢结构的抗震设计中，应考虑以下方面：- 结构的稳定性：确保建筑物在地震中不发生倒塌或破坏。
- 刚度和强度：合理选择材料和截面形状，确保钢结构具有足够的刚度和强度。
- 钢结构的消能能力：通过合理的结构设计，将地震能量转化为结构变形，减少对主体结构的影响。
- 钢结构的耗能能力：采用适当的耗能装置，如阻尼器等，减少地震能量对结构的影响。
4. 钢结构抗震设计的方法和技术4.1 钢结构的抗震设计方法常用的钢结构抗震设计方法包括强度设计方法、位移设计方法和能力设计方法。
4.2 钢结构的抗震设计技术钢结构的抗震设计技术主要包括剪力墙设计、框架设计、隔震设计和阻尼器设计等。
5. 抗震设计的案例分析通过对一些高层建筑的抗震设计案例进行分析，可以更好地理解和应用抗震设计原理和方法。
6. 附件本所涉及的附件如下：- 附件1：高层建筑钢结构抗震设计计算表- 附件2：钢结构抗震设计示意图- 附件3：相应的结构参数表格7. 法律名词及注释本所涉及的法律名词及注释如下：- 法律名词1：注释1- 法律名词2：注释2- 法律名词3：注释3。
多高层建筑钢结构抗震设计
多高层建筑钢结构抗震设计在当今的建筑领域，多高层建筑的钢结构设计中，抗震性能是至关重要的考量因素。
地震作为一种不可预测且具有巨大破坏力的自然灾害，对建筑物的安全构成了严重威胁。
因此，为了保障人们的生命财产安全，确保多高层建筑在地震作用下能够保持结构的稳定性和完整性，合理的抗震设计显得尤为关键。
钢结构具有强度高、重量轻、施工速度快等优点，使其在多高层建筑中得到了广泛的应用。
然而，在地震作用下，钢结构也面临着一系列的挑战。
例如，钢结构的柔性较大，容易产生较大的变形；节点连接的可靠性对结构的整体性能影响显著；以及钢材在反复荷载作用下的疲劳问题等。
在进行多高层建筑钢结构抗震设计时，首先要明确设计的基本要求和目标。
其核心目标是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。
也就是说，在较小的地震作用下，建筑物应基本保持完好，不影响正常使用；在中等强度的地震作用下，建筑物可能会出现一定程度的损坏，但经过修复后仍可继续使用；在强烈地震作用下，建筑物虽然会遭受严重破坏，但不应发生整体倒塌，以保障人员的生命安全。
为了实现这些目标，需要对地震作用进行准确的分析和计算。
目前，常用的地震分析方法包括反应谱法、时程分析法等。
反应谱法是一种基于大量地震记录统计分析得到的设计方法，具有计算简单、结果较为可靠的优点，适用于大多数常规结构的设计。
时程分析法则通过直接输入地震波，对结构在地震过程中的动力响应进行模拟，可以更准确地反映结构的非线性行为，但计算量较大，通常用于复杂结构或重要建筑的设计。
结构体系的选择对于抗震性能有着决定性的影响。
常见的多高层建筑钢结构体系包括框架结构、框架支撑结构、筒体结构等。
框架结构具有布置灵活、空间利用率高的优点，但抗侧刚度相对较小，适用于层数较低、地震烈度较小的地区。
框架支撑结构通过在框架中设置支撑，有效地提高了结构的抗侧刚度，适用于中高层建筑。
筒体结构则具有极好的抗侧性能，适用于超高层建筑。
在构件设计方面，要确保钢材的强度和延性满足要求。
高层及多层钢结构房屋的抗震设计
设置钢板剪力墙或钢筋混凝土剪力墙
在结构中设置钢板剪力墙或钢筋混凝土剪力墙，增强结构的抗侧力能力和整体稳定性。
合理布置支撑和剪力墙的位置和数量
根据结构形式和受力特点，合理布置支撑和剪力墙的位置和数量，确保结构在地震作用下 的安全性和稳定性。
3
结构质量与重心位置
结构的质量和重心位置对其在地震中的稳定性有 重要影响，应通过合理设计进行控制。
03 抗震设计原则与方法
总体设计原则
确保结构整体稳定性
01
通过合理的结构体系和构件设计，保证钢结构房屋在地震作用
下的整体稳定性。
强调“强柱弱梁”理念
02
使框架柱的抗震能力高于梁，确保塑性铰首先出现在梁端，提
06 新型抗震技术应用
隔震技术原理及实践案例分享
隔震技术原理
通过在建筑物底部或某层设置隔震装置，隔离地震能量向上部结构的传递，从 而减少结构的地震反应。
实践案例分享
某高层钢结构房屋采用隔震技术，通过设置隔震支座和阻尼器，有效降低了地 震作用下的结构响应，保证了房屋的安全性。
消能减震装置类型选择依据
在抗震中应用
在地震发生后，利用结构健康监测技术可以及时了解结构的 地震响应和损伤情况，为后续的修复和加固提供依据。同时 ，该技术也可用于震前预警和震后快速评估。
07 总结与展望
当前存在问题和挑战
设计理论与方法不完善
材料性能与施工质量不稳定
目前针对高层及多层钢结构房屋的抗震设 计理论和方法尚不完善，需要进一步研究 和改进。
梁柱连接节点优化
采用高强度螺栓连接
保证连接节点的紧密性和整体性，提高节点的承载能力和抗震性 能。
多层钢结构房屋抗震设计浅析
多层钢结构房屋抗震设计浅析- 结构理论摘要：随着我国建筑业和钢材的发展，多层钢结构房屋也越来越多。
近几年来我国地震频发，做好钢结构的抗震设计变得越来越重要。
对于多层钢结构房屋而言抗震设计是其设计的关键一环，本文就多层钢结构房屋抗震结构体系、震害、钢结构房屋的破坏形式、以及设计的一般规定做了简要的说明，希望能为以后类似的多层钢结构房屋设计提供参考。
关键字：多层；钢结构；抗震；结构体系；破坏形式1 前言钢结构有很多优点，便于运输、抗震性能高、施工周期短、延展性好、施工速度快等，而且与传统的混凝土结构相比，钢结构的强度、韧性高，节能环保，特别是钢结构具有良好的延展性可以衰减地震波，减少地震时地震波的影响，因此在工业化生产中钢结构广泛应用于多层房屋建筑中。
但是，如果多层钢结构房屋在材料选用、设计以及施工维护和制作上稍有不妥，就难以发挥钢结构自身所具有的优越性，在地震作用下就难以减轻地震对房屋的破坏性。
如今，钢结构已经普遍应用于各种类型的民用建筑、工业建筑中，如果不合理正确应用钢结构，会造成建筑物结构局部破坏甚至整体倒塌等更严重的后果。
基于钢结构建筑的突出优点，美国、韩国等国的钢结构建筑已占到总量的50％左右。
日本是多地震的国家，钢结构建筑在日本的占有率更是达到了65％左右，据日本阪神地震后资料显示，钢结构建筑在地震中的受损率远低于混凝土结构建筑。
无独有偶，四川汶川地震，同样是钢结构建筑的绵阳体育馆受到损坏极小，成为了安置灾民的主要地点。
2 多层钢结构房屋抗震结构体系钢结构房屋的结构类型直接影响着多层钢结构房屋的抗震性能，因此在进行实际工程设计时，必须综合考虑几种因素，对方案进行优化设计，然后在优化过程中确定最适合本房屋的结构体系。
多层钢结构体系有纯钢框架体系、钢框架剪力墙体系、钢框架支撑体系等，它们各有特点，在钢结构建筑领域中被广泛的应用。
3 钢结构的破坏形式多层钢结构房屋具有很多优点，它受到震害的影响要比混凝土结构的房屋要小很多，但设计和施工的要求却同样重要，如果连接、冷加工、焊接不合理，后期维护不当以及受到外部环境、工艺技术的不良影响，很可能会造成钢结构的破坏。
第六章多高层建筑钢结构抗震设计
(4) 宜避免结构平面不规则布置
如在平面布置上具有下列情况之一者，为平面不规则结构：
1) 任意层的偏心率大于0.15
y
应计算结构扭转影响
偏心距 e
MK
x M——质心 K——刚心
所计算楼层在x和y方向的偏心率:
x
ey rex
结构x方向的弹性半径
rex
KT
Kx
y
ex r ey
结构y方向的弹性半径 r ey
建筑结构抗震
第六章 多高层建筑钢结构抗震设计
本章主要内容
6.1 多高层钢结构的主要震害特征 √ 6.2 多高层钢结构的选型与结构布置
6.3 多高层钢结构的抗震计算要求 √ 6.4 多高层钢结构抗震构造要求
6.1 多高层钢结构的主要震害特征
钢结构特性：
强度高、延性好、重量轻、抗震性能好
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的震害要小
3) 楼面不连续或刚度突变
开洞面积超过该层楼面面积的50%
应采用相应的计算模型 4) 抗水平力构件既不平行于又不对称于抗侧力体系的
两个互相垂直的主轴 应计算结构扭转影响
6.2.3 结构竖向布置 多高层钢结构的 竖向布置 应尽量满足下列要求： 1. 楼层刚度大于其相邻上层刚度的70%，且连续
三层总的刚度降低不超过50%。
第六章多高层建筑钢结构抗震设计
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3）带竖缝钢筋混凝土剪力墙板 在墙板中设有若干条竖缝，将墙板划分为一系列延性较 好的壁柱。
第六章多高层建筑钢结构抗震设计
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5. 筒体结构体系 1）框筒结构体系
多用于高层建筑
(1)实际上是密柱框架结构
(2)框架结构的梁柱节点宜采 用刚接
第6章-高层及多层钢结构房屋的抗震设计
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。
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6章 高层及多层钢结构房屋 的抗震设计
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
构件的破坏
翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝 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。
抗震设防烈度
结构类型
6、7度 钢框架 钢框架—支撑 （剪力墙板） 110 220 8度 90 200 9度 50 140
筒体和巨型框架
300
260
180
（2）高层钢结构的高宽比限值
抗震设防烈度 最大高宽比
6、7度 6.5
8度 6
9度 5.5
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 。
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。
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
多高层建筑钢结构抗震设计
多高层建筑钢结构抗震设计在当今的建筑领域，多高层建筑如雨后春笋般涌现，而钢结构因其高强度、轻质、施工速度快等优点，在多高层建筑中得到了广泛的应用。
然而，地震作为一种不可预测的自然灾害，对建筑物的破坏往往是巨大的。
因此，多高层建筑钢结构的抗震设计至关重要，它关系到人们的生命财产安全和社会的稳定。
一、多高层建筑钢结构抗震设计的重要性地震是一种突发的、破坏性极大的自然灾害，它会给建筑物带来水平和竖向的振动，导致结构的变形、破坏甚至倒塌。
多高层建筑由于其高度较高、自重较大，在地震作用下受到的影响更为显著。
钢结构虽然具有良好的强度和韧性，但如果设计不合理，也难以抵御地震的破坏。
因此，进行科学合理的抗震设计，是确保多高层建筑钢结构在地震中安全可靠的关键。
二、地震作用对多高层建筑钢结构的影响地震作用会使多高层建筑钢结构产生水平和竖向的加速度，从而引起结构的内力和变形。
水平地震作用是主要的影响因素，它会使结构产生水平位移和弯矩，导致梁柱节点的破坏、柱的屈曲、支撑的失效等。
竖向地震作用虽然相对较小，但对于高层和大跨度结构来说，也不能忽视。
它可能会导致柱的轴向压力增大，节点的连接破坏等。
三、多高层建筑钢结构抗震设计的原则1、强柱弱梁原则在设计中，应使柱子的抗弯能力大于梁的抗弯能力，这样在地震作用下，梁先于柱发生屈服，形成塑性铰，从而消耗地震能量，保护柱子不发生破坏。
2、强节点弱构件原则节点是结构中连接各个构件的关键部位，其承载能力和变形能力直接影响整个结构的性能。
因此，节点的设计应比构件更强，以保证在地震作用下节点不先于构件破坏。
3、多道抗震防线原则在结构体系中，应设置多道抗震防线，如框架支撑结构、框架剪力墙结构等。
当第一道防线破坏后，后续的防线能够继续抵抗地震作用，从而提高结构的抗震性能。
4、合理的刚度和强度分布原则结构的刚度和强度分布应均匀合理，避免出现薄弱部位。
在平面和立面上，结构的质量和刚度中心应尽量重合，以减少地震作用下的扭转效应。
多高层钢结构住宅抗震性能探究
多高层钢结构住宅抗震性能探究【摘要】多高层钢结构的住宅抗震性能的设计方法越来越多的被应用于国内外的各种新型的建筑物中，也逐渐成为现在多高层钢结构住宅抗震性能技术领域的最前沿、最有影响力的新技术之一。
因此，多高层钢结构住宅抗震性能就成为建筑防震设计发展的重要趋势。
本文主要针对多高层钢结构住宅抗震性能设计了总体的目标，从而保证建筑物不会因为结构被破坏而影响建筑内人员的逃生，从而能够减少结构被破坏所造成的建筑发生震动所造成的重大损失，本文针对有关多高层钢结构住宅抗震性能问题进行了相关的研究。
【关键词】多高层；钢结构；住宅；抗震性能1 前言最近几年，多高层钢结构建筑行业发展迅速，因此，我国的多高层建筑行业的多高层钢结构的住宅抗震性形势也相对来说比较严峻，全国范围内发生了多起特大的地震，并且造成了非常严重的影响，地震对人民的生命财产有严重的危害，并且这种危害是非常直接的，最为严重。
现在，世界上有许多国家已经建造出楼层高度达到几百米的非常庞大建筑。
并且以后随着社会的逐渐发展和社会上建筑技术的不断进步，将会出现多种多样的超高超大的建筑以及具有特殊功能的建筑，并且这种局势必定还有进一步增多的趋势。
因此，原有的防地震设计规范就无法成功的解决这些场所的防地震设计的相关问题。
2 多高层钢结构的住宅抗震性能设计存在的问题我国是一个有许多地震带的国家，因此在我国地震相当频繁，所以我国是一个地震多发的国家，在我国各个省市的抗震设防5度以上的地区几乎布满了全国各省、市和自治区。
在2008年5月12日，我国的四川省汶川县境内发生了7.2级的特大地震，因此近些年来建筑灾害逐渐成为地震灾害中最具破坏力和杀伤力的自然灾害，这一严重的问题更加强了全国从事结构设计和研究的工作人员对于普通住宅抗震的研究和思考，因此怎样在建筑物的设计环节切实的保证出现了大地震也会“大震不倒”就成为了一个严重的任务，因为每一次合理的建筑物结构体系的设计，还有每一个优秀的承购的建筑结构体系的使用都有可能在下一次的大地震中挽救我国成千上万无辜群众宝贵的生命。
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。
2020/10/16
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
2020/10/16
压型钢板组合楼板
内藏钢板剪力墙板与框架的连接
2020/10/16
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。
2020/10/16
巨型框架结构型式 ( a ）桁架型； ( b ）斜格型； ( c ）框筒型
浅谈高层钢结构建筑抗震概念设计
浅谈高层钢结构建筑抗震概念设计【摘要】高层钢结构抗震性能的设计已得到设计行业的重视，在复杂的设计条件下，抗震概念设计可以从宏观上实现合理抗震，使设计者对高层建筑设计进行总体把握，本文就常见的抗震概念设计原则做了简单归纳和总结。
【关键词】高层钢结构；抗震；概念设计0.引言作为建筑领域的新兴力量，我国多高层钢结构建筑行业发展迅速。
混凝土结构的房屋受压较好，但抗拉能力极弱，二者强度差距达10倍，当地震来临时，房屋在地震波循环荷载作用下，极易发生整体垮塌。
而钢结构具有良好的延展性，可以将地震波的能耗抵消掉。
由于钢材基本上属各向同性材料，抗拉、抗压、抗剪强度均很高，而且具有良好的延展性，特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震反应，所以钢结构可以看作比较理想的弹塑性结构，通过结构的塑性变形吸收和消耗地震输入能量，从而具有较高的抵抗强烈地震的能力，同时钢结构相对于其他结构自重轻，这也大大减轻了地震作用的影响。
1.高层钢结构建筑抗震性能化设计目标在高层钢结构建筑抗震性能化的设计过程中，任何高层钢结构建筑结构抗震性能设计的相关目标都有两个：一是地震发生时，不会因为高层建筑物的钢结构遭到结构破坏而影响建筑内人员的逃生；二是在地震发生时，不致因高层建筑物的钢结构遭到结构破坏而使建筑产生的损失更大。
为了满足总体目标的规则和要求，高层建筑的结构抗震设计的相关功能目标必须包括以下两点：一是高层建筑物的某些部位的结构构件以及高层建筑物的子结构及结构整体在有地震发生后的某一段的时间内不能够产生整体坍塌状况，从而以保证高层建筑内的工作人员和居住人员有足够的时间逃生；二是建筑物的某些部位的结构构件以及高层建筑物的整体结构在发生地震下不能产生严重的影响，能够继续使用，不会迅速地变形或产生倒塌现象，从而在震后建筑物的结构功能能够最大程度上尽快得到恢复，从而相对程度上减少高层建筑在发生地震时直接和间接的经济损失和人员伤亡。
2.高层钢结构抗震概念设计的一般原则概念设计一般指不通过数值计算，只根据结构体系震害、力学关系、结构破坏机理、试验现象与工程经验，对一些比较复杂、难以做出精确、理性的分析或规范中难以规定的工程问题，而获得的基本设计构思。
我国多高层钢结构建筑的抗震研究
我国多高层钢结构建筑的抗震研究摘要：改革开放以来，我国建筑业发展迅速，已经成为了支撑我国国民经济发展的重要支柱行业之一，经济的快速发展、新技术的发明和应用，使得我国的建筑逐渐向着多高层钢结构方向发展，但是高层钢建筑结构的抗震一直困扰着建筑领域，必须要研究出切实可行的抗震措施，这对于人民生命财产安全的保障以及建筑业健康可持续发展具有非常重要的作用。
关键词：支柱行业，多高层钢结构，抗震设计Abstract: since the reform and open policy, our country construction development is rapid, has become the support the development of our national economy important one of pillar industries, the rapid development of economy, the invention of new technology and applications, which the country’s buildings toward s high-rise steel structure direction, but high-rise steel structure seismic has been plagued by construction field, must want to study the practical seismic measures, this to people’s life and property security and construction sustainable development pla ys a very important role.Keywords: pillar industry, high-rise steel structure, seismic design一、多高层钢结构建筑受震的主要特征1、节点连接处破坏节点连接处的破坏形式主要有两种：第一、支撑连接破坏，第二、梁柱连接的破坏。
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目录【摘要】 (1)【Abstract】 (2)一、概念设计的含义 (3)二、概念设计的意义 (3)三、多高层钢结构的抗震概念设计要求 (3)四、结构选型 (5)五、结构平面布置 (6)（1）建筑型状力求简单规则 (6)（2）建筑平立面的刚度和质量分布力求对称均匀 (6)六、节点设计的基本原则 (8)七、保证结构的延性抗震能力 (9)参考文献 (11)浅析多高层钢结构的抗震概念设计【摘要】钢结构的强度高、延性好、重量轻，抗震性能好。
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的震害要小。
由于，地震的不确定性，及地震的不可预测性，总结震害经验发现：对于抗震设计来说，“概念设计”远比“计算设计”更重要。
然而抗震设计的重要性和丰富内涵往往在严格的规范规定和一体化的程序设计中被淡化了。
本文从震害分析，概念设计中的结构，钢结构节点设计等方面阐述钢结构的抗震概念设计。
【关键词】多高层钢结构建筑概念设计结构选型抗震设计Seismic concept design ofhigh-rise steel structure【Abstract】Steel structure high strength, good ductility, light weight, good seismic performance. Generally speaking, in the same site conditions, intensity, earthquake damage to buildings of steel structure houses are small compared with reinforced concrete structure. Because of the uncertainty, earthquakes, and earthquake can be unpredictable, summarize the earthquake experience showed that: for the seismic design, the concept of "design" is far more important than "design". However, the importance of the seismic design and rich connotation in program design often strict norms and integration was weakened. In this paper, from the analysis of the damage of the structure, in the concept design, the seismic concept design of steel structure of steel structure joint design etc.【Key words】High-rise steel structure building Conceptual design Selection of structureSeismic design一、概念设计的含义所谓概念设计是相对于数值设计而言的，其着眼于结构的总体地震反应，可以理解成运用人的思维和判断能力，从宏现上决定结构设计中的基本问题，抗震概念设计是根据地震震害和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，进行建筑结构总体布置并确定基本抗震措施的。
二、概念设计的意义由干地震作用的随机性、复杂性、间接性和偶然性，尤其在高层建筑中结构自振周期。
材料性能、阻尼变化和基础差异沉降等因素的影响，使结构在地震作用下表现出极大的复杂性和计算假定与实际情况的不符。
且目前各国所制定的抗震设计规范差异较大，甚至反映在定性分析上其结论完全相反，使计算结果差距很大。
因此，在结构的抗震设计上不能完全依赖计算设计，在很大程度上。
结构抗震性能的决定因素是良好的概念设计。
三、多高层钢结构的抗震概念设计要求钢结构房屋属于装配式结构，其抗震设计不仅要遵守各类结构共同的基本规定外，还要针对钢结构的特点，采取专门的设计手法。
主要的抗震概念设计要求是：1.建筑结构的规则性、不规则性和特别不规则，采取相应的设计计算方法；不应采用严重不规则的建筑方案。
2．具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
通过设置线并考虑重力二阶效应，避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
3．整个结构具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力；有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。
对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
4．结构在两个主轴方向的动力特性宜相近，减少结构的扭转地震效应。
5．钢框架结构应具有强柱、弱梁、更强节点的性能。
6．梁、柱、支撑等结构构件应合理控制长细比和宽厚比，避免局部失稳或整个构件失稳。
7．构件节点的破坏，不应先于其连接的构件；结构构件的连接，应能保证结构的整体性。
8．选用合适的结构钢材，要求具备必要的塑性、可焊性和冲击韧性。
与《高钢规程》相比，新国家标准的主要改进是：1．明确要求钢结构房屋应根据其设防烈度和房屋层数的不同，选用不同的结构类型，并采用不同的内力调整系数和不同的抗震构造措施。
2．调整了规则、不规则的划分，如凹凸尺寸、洞口面积、偏心率控制改为扭转位移比控制等；并进一步明确了相应的计算要求和不规则的上限，尤其是软弱层和竖向构件不连续的设计方法。
3．增加了结构在两个主轴方向的基本周期和振型宜相近的要求。
4．保持结构钢材应符合强屈比大于1.2、有明显的屈服台阶、伸长率大于20%(标距50mm)要求的同时，增加了冲击韧性的要求；注意到钢材含硫量较高就会出现焊接裂缝，引起层状撕裂，根据我国钢材的实际情况，规定厚度不小于40mm的厚钢板应满足国家标准《厚度方向性能钢板》的要求。
只要是按新产品标准《高层建筑结构用钢板》YB 4104－2000生产的钢板，已降低了钢板的硫、磷含量和焊接碳当量，提高了屈服点和冲击功，可保证厚度方向性能Z15至Z35级。
四、结构选型在结构选型上，多层和高层钢结构无严格的界限。
但是为了区分结构的重要性对结构抗震构造措施的要求不同，应该多注意优先选用延性好的结构形式，在地震区应优先采用。
然而，铰接框架有施工方便以及中心支撑框架有刚度大承载力高的优点，也可以在地震区采用。
我国家《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2001）将超过12层的建筑归为高层钢结构建筑，将不超过12层的建筑归为多层钢结构建筑。
具体选型是应该注意：（1）多层钢结构可采用全刚连接框架及部分刚接框架。
不允许采用全铰接框架及全铰接框架加支撑的结构形式。
当采用部分刚接框架时，结构外围周边框架应采用刚接框架。
（2）高层钢结构应采用全刚接框架。
当结构刚度不够时，可采用中心支撑框架。
钢框架—混凝土芯筒结构形式；但是在高烈度区（8度和9度），宜采用偏心支撑框架和钢框筒结构。
有抗震要求的多高层建筑钢结构可以采用纯框架结构体系、框架--中心支撑体系、框架—偏心支撑结构体系及框架结构体系。
框架结构体系的梁柱节点宜采用刚接。
框架结构的延性好，但是抗侧刚度较差。
中心支撑框架通过支撑提高框架的刚度，但是支撑受压区会屈曲，支撑屈曲将导致原结构承载力降低。
偏心支撑框架可通过偏心梁段剪切屈服限制支撑受压屈曲，从而保证结构具有稳定的承载力和良好的耗能性能，而结构抗侧刚度介于纯框架和中心支撑框架之间。
框筒实际上是密柱框架结构，由于梁跨刚度大，使周围柱近似构成一个整体受弯的薄壁筒体，具有较大的抗侧刚度和承载力，因而框筒结构多用于高层建筑。
五、结构平面布置（1）建筑型状力求简单规则总的来说就是指平立面不出现凹角的结构。
对难以避免的凹角，应满足下列要求：房屋平面的突出部分的长度不大于其宽度，且不大于该方向总长度的30％。
房屋立面局部收进的尺寸不大于该方向总尺寸的25％（不包括局部突出的楼.电梯间）。
房屋平面的总长度不宜过长，结构平面的长宽比不宜过大。
（2）建筑平立面的刚度和质量分布力求对称均匀力求对称均匀是抗震概念设计十分重要的原则。
因为不对称结构由于地震作用引起的扭转作用十分明显，在设计时应采取加强措施：周边构件的强度和刚度不对称，布置时应在总体上减小刚度偏心，计算时要充分估计薄弱侧的较大位移及构件的内力和变形；建筑外形对称但抗侧力结构不对称，可用抗震缝把结构分隔成简单规则的单元。
（3）尽可能满足建筑竖向均匀性均匀性问题存在于建筑的竖向布置中，无论是几何图形还是楼层刚度变化。
其规则匀称应该是立面设计中优先考虑的。
布置不均匀的结果产生了刚度、强度的突变。
引起竖向的应力集中或变形集中，以致在中小型地震中损坏，在大震时倒塌。
但是，要使结构做到完全均匀性，在实际设计中也有一定的困难。
均匀性问题表现如下：其一，竖向收进问题。
竖向收进是常见的建筑处理方式，结构上产生的问题是在凹角处应力集中。
由于房屋的不同部分共振动特征不同，所以在收进处的横隔（楼盖或屋面板）产生应力突变。
为此，在抗震设计时，可考虑几种处理方法：限制收进尺寸；当设置防震缝有利时，可设缝把复杂的体型划分成若干简单、规则的独立单元，分割后的建筑体型应是均衡的。
不致过分细高；不设缝时应进行较细致的空间动力分析。
对刚度突变的构件采取加强措施。
其二，柔性层框架。
建筑上往往因底层需要开敞或任意层需要大的空间。
使结构处上下不连续状况。
产生竖向刚度突变。
特别是柔性底层建筑，在历次大地震中，震害都很普遍，甚至完全倒塌。
分析研究表明，这类构件的应力和变形集中是非常严重的，所以在抗震设计时应力求避免，底层应尽可能配置具有相当强韧性的构件以承受大的侧移。
其三，同一层间的柱子刚度不同。
建筑上由于空间需要或由于艺术构思，使得同一层间柱子的刚度差异较大，通常在刚性较大的柱子上产生较大的内力。
为此设计时宜从抗震的角度去重新安排结构系统，以使刚度尽量均衡。
其四，抗震墙的不连续。
由于建筑上的需要，可能出现上下不连续的抗震墙，这就产生了不均匀性，为此在设计上应考虑限制上下层的刚度变化以及抗震墙的连续性。
六、节点设计的基本原则要实现强节点弱杆件的目标，就必须在梁柱连接点的节点设计中实现，不仅仅要对罕遇地震时节点的极限承载力进行计算，而且更应该对在常遇地震是弹性设计阶段的节点承载力进行计算。
1．在弹性阶段，梁柱连接处的抗弯能力必须大于框架梁的抗弯能力，并使二者之比≥K（K为连接承载力抗震调整系数与框架梁承载力抗震调整系数之比）。