高性能钢材在钢框架-中心支撑体系中的应用
钢框架支撑结构体系
钢框架支撑结构体系引言钢框架支撑结构体系是一种常用于建筑和工程中的高强度和高稳定性结构体系。
它由钢材构成，通过连接节点和支撑构件组成一个稳定的整体。
钢框架结构能够承受大量的压力和荷载，同时具备良好的抗震和抗风性能，因此广泛应用于高层建筑、大跨度空间和桥梁等工程项目中。
本文将介绍钢框架支撑结构体系的定义、组成要素以及特点，并对其在建筑和工程领域的应用进行探讨。
定义钢框架支撑结构体系是指利用钢材作为主要构件，通过连接节点和支撑构件组成的一种结构系统。
钢框架结构由水平横梁、垂直柱子、斜撑等构件组成，构件之间通过螺栓、焊接等方式连接。
整个结构体系通过合理的刚度和强度布局，能够承受垂直荷载和水平荷载，并保持整体稳定。
组成要素钢框架支撑结构体系的组成要素包括以下几个关键部分：1. 钢材钢材是构成钢框架结构的主要材料。
其具有优异的力学性能，如高强度、高刚度和良好的韧性。
钢材通常采用工字钢、角钢和圆钢等型材形式，其尺寸和截面形状根据具体结构设计要求确定。
2. 连接节点连接节点是将钢材构件连接在一起的关键部分。
常见的连接方式包括螺栓连接、焊接和铆接等。
连接节点的设计应充分考虑结构的刚度和强度，确保连接点的稳定性和承载力。
3. 支撑构件支撑构件是用于增加结构稳定性的重要组成部分。
常见的支撑构件包括水平横梁、垂直柱子和斜撑等。
这些构件通过连接节点与框架结构的其他部分连接起来，形成一个整体。
支撑构件的强度和刚度需要根据具体结构设计来确定。
4. 地基基础地基基础是钢框架支撑结构的承载体，用于分散荷载并将其传递到地下。
地基基础的设计应充分考虑结构的重量和荷载，确保结构的稳定性和安全性。
特点钢框架支撑结构体系具有以下几个特点：1. 强度高钢材具有高强度和高刚度，能够承受大量的荷载。
钢框架结构通过合理的构造和连接方式，确保结构的整体强度和稳定性。
2. 抗震性能好钢框架结构具有较好的抗震性能。
由于钢材的韧性和连接节点的刚性，结构在地震荷载作用下能够有效地吸收和分散能量，从而减小地震对结构的破坏。
高性能钢材在钢结构工程中的应用与展望
高性能钢材在钢结构工程中的应用与展望中国钢结构协会柴昶中冶东方工程技术公司刘迎春摘要：本文综述了近年来我国钢结构工程中应用高性能钢材的概况。
中国钢产量连续十年居世界首位，2007年产量已超达4.8亿吨，并有7个钢种系列、36个钢材品种可供土木建筑工程应用。
加之技术政策的调整与建设规模市场迅速发展，大大促进了钢结构工程的发展与进步，目前钢结构工程的年用钢量已超过3000万吨，并提前实现了所用钢材的国产化目标。
而“鸟巢”、“水立方”等一大批极具特色的与技术难度的现代钢结构工程的建成，标志着中国钢结构工程技术水平已达到了国际先进水平与领先水平。
这一重大进步也包含了高性能钢材的应用。
钢结构工程技术的发展对钢结构性能提出了更高更新的要求，促进了高性能钢材的研发与应用，目前国内已可生产高强度、高延性钢、高强度Z向性能钢、高强度耐候钢、高强度耐火钢、高性能控轧（TMCP）钢等高性能钢材，并均有重点工程应用的实例。
在钢结构工程中，应用高性能钢材可促进科技进步，同时还可带来显著的社会效益，也是现代钢结构工程发展与进步的必然趋势。
既有着良好的应用前景，也需要作更多的深化工作。
建议有关单位统一规划组织有关高性能钢材系列产品的研发与设计应用的研究，并编制相应的应用技术规程，指导工程的应用，作到优材优用，合理用材。
关键词：高性能钢材高强度钢高延性钢厚度方向钢耐候钢耐火钢热机械轧制（TMCP）Application and Prospect of High Performance Steel in SteelStructure EngineeringChina steel construction society Chai changBERIS Engineering and Research Corporation Liu yingchunAbstract:This article summarizes general situation of high performance steel application in steel structure engineering in China. Steel production of China has continuously ranked the first in the world for ten years, with the annual output over 480 million tons in 2007, and there are 7 large steel series and 37 types of steel products which can be used in steel structure engineering of civil construction. In addition, the adjustment of technology policy and rapid development market of construction scale have promoted the development and improvement of steel structure engineering construction. Now, annual steel consumption of steel structure engineering in China has exceeded 30 million tons, and realized the goal of entirely adopting homemade steel in advance, and moreover, the completion of a large number of modern steel engineering such as the “Bird’s Nest”and “Water Cube”, with extremely characteristic and technique degrees, indicates the application technology level of steel structure engineering of China have reached the advanced and leading level of the world. The application and development of steel structure engineering have brought forth new and higher requirements on the types and performance of steel, which accelerates the research and development of high performance steel at the same. These days, high performance steel such as the high strength and high ductility steel, high strength Z-direction performance steel, high strength atmospheric corrosion resisting steel, fire resising steel, TMCP steel have been produced in China and all have the application examples in major projects. The application of high performance steel in steel structure engineering can promote the technology development, bring about the social benefits, and it is also the inexorable trend of the development of modern steel structure engineering. The high performance steel has the good prospect of application, and it also requires us to carry out the relevant work deeply. Here the author advises the relevant units to plan and organize the development, design and application of series products of high performance steel in a unified way, and constitute relevant codes for application technology to guide the application of engineering.Key words:high performance steel high strength steel high ductility steel steel plate with through—thickness characteristics high strength atmospheric corrosion resisting steel for wlded structure fire resisting steel thermo-mechanical control process1. 中国钢材生产与钢结构工程用钢概况（1）从1997年至今,我国钢与钢材产量已连续10年居世界首位,而在奥运筹备期间(2002年～2007年)钢产量即由1.57亿吨增加到4.83亿吨.增长了2.1倍。
高强度钢筋在钢结构中的应用研究
高强度钢筋在钢结构中的应用研究随着工业化进程的加速，钢结构建筑及其在城市石化、电力、交通等行业的重要地位不断得到凸显。
在这一过程中，高强度钢筋应运而生，并逐渐成为重要的材料之一。
高强度钢筋具有良好的机械性能，并且比普通钢筋更经济，更加适合用于大型钢结构工程。
今天我们就来探究高强度钢筋在钢结构中的应用研究。
一、高强度钢筋的定义及特点高强度钢筋是指抗拉强度在785MPa以上的钢筋。
相比于普通钢筋，高强度钢筋的主要特点在于抗拉强度更高，而且其屈服极限和断裂伸长率等机械性能也得到了大幅提升。
由于高强度钢筋具有较高的强度和良好的韧性，可以用于各种高性能混凝土和轻质混凝土中，并且在宏观弯曲和锚固等方面也具有很好的适应性。
二、高强度钢筋在钢结构中的应用高强度钢筋在工业和民用建筑中的应用非常广泛，主要用于如下几个方面：1. 地下工程高强度钢筋在地下工程中应用非常广泛，例如，在隧道和地铁工程中，高强度钢筋可以被用于钢筋混凝土隧道衬砌、顶板、悬挂墙体和疏浚设备钢筋骨架等部位。
2. 石油和天然气行业高强度钢筋的机械性能非常优异，可以承受高温、高压和腐蚀环境等极端条件。
因此，在石油和天然气行业中，高强度钢筋可以被用于石油管道、储油罐和装载平台等结构。
3. 桥梁和大型建筑物高强度钢筋可以用于各种桥梁和大型建筑物中，如大跨度桥梁、高层建筑、冷弯管架、跨海大桥等。
使用高强度钢筋可以显著减少重量和节省成本，在建筑物结构上也会更加高效和稳定。
三、高强度钢筋的应用技术难题及其发展趋势虽然高强度钢筋在钢结构中的应用范围非常广泛，但是其在使用过程中也面临一些技术难题，如锚固技术、焊接技术和自行力控制等问题。
这些技术难点在钢结构设计中非常重要，需要结构工程师和建筑师对其进行深入的研究和应用。
高强度钢筋的发展趋势也在不断变化。
随着市场需求的日益增加，钢材企业越来越注重提高产品品质和性能。
未来，高强度钢筋的抗拉强度和韧性等性能将会得到进一步提升，同时更多的新型材料将会被引入到钢结构行业中。
高性能钢材在建筑工程中的应用与优化
高性能钢材在建筑工程中的应用与优化摘要：随着经济发展和城乡基础建设的提升，建筑项目不断增加。
建筑业面临着新的发展机遇，同时也面临新的挑战。
原材料是建筑工程施工过程中不可或缺的物质基础。
随着科技的不断进步，一些高性能钢材在建筑施工中逐渐得到推广应用。
本文通过对高性能钢材应用的分析，探讨了它们的应用价值，希望为同行们提供一定的借鉴。
关键词：高性能钢；钢结构；建筑工程一、引言自1997年以来，我国钢铁工业产能和技术水平不断提升，钢产量已经突破亿吨，并且近几年一直位居世界第一。
国内钢结构行业迎来了黄金发展期，工程建设蓬勃发展，并取得了令人瞩目的成绩。
这大大推动了高性能度钢材的研制、开发和应用，加速了钢结构标准化进程，许多与钢结构相关的标准相继发布，极大地提升了整个钢结构行业的水平，推动了钢结构行业的科技进步。
建筑业作为我国国民经济的支柱产业，扮演着非常重要的角色。
近年来，随着高性能建筑钢材的广泛应用，建筑业得以更好地推动经济的发展和创新。
高性能建筑钢材不仅可以提升建筑的整体质量，优化人们的居住环境，更能够最大化地提高经济效益。
高性能钢材弥补了传统材料的劣势，具有很多优点如较高的强度、耐久性、抗风抗震、柔韧性强等，在建筑施工方面发挥着重要作用。
二、高性能钢结构的优势高性能钢材在建筑工程中的应用和优化具有重要意义。
随着社会经济的发展和建筑结构设计要求的提高，传统的钢材已经不能完全满足需求。
高性能钢材以其卓越的力学性能、耐久性和抗震性能，成为现代建筑工程中的理想选择。
高性能钢结构的抗震性和承载能力在很大程度上得到了提升。
在同等条件下，其抗震和承载性能比传统钢结构好得多。
这是因为高性能钢材料可以达到更高的强度和韧性，并且具有更好的耐久性，可以经受更大的负荷和振动。
因此，高性能钢结构被广泛应用于工业、桥梁、高层建筑等领域。
而且相比传统的混凝土结构，高性能钢结构具有更小的截面尺寸和更轻的重量，从而可以显著减少结构的空间占用。
中心支撑在高层钢结构设计中的应用
中心支撑在高层钢结构设计中的应用发表时间：2020-07-06T07:57:33.764Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年6期作者：马明杰[导读] 随着社会经济的飞速发展与城市化进程的不断推进，城市中的建筑数量正不断增多，同时人们对建筑设计也提出了更高的要求。
对于现代高层钢结构建筑而言，中心支撑钢框架结构体系是一种既经济又合理的体系，不过其在设计中涉及的问题较多，需一一进行分析。
马明杰同圆设计集团有限公司山东济南 250000摘要：随着社会经济的飞速发展与城市化进程的不断推进，城市中的建筑数量正不断增多，同时人们对建筑设计也提出了更高的要求。
对于现代高层钢结构建筑而言，中心支撑钢框架结构体系是一种既经济又合理的体系，不过其在设计中涉及的问题较多，需一一进行分析。
本文主要结合实际案例对中心支撑在高层钢结构设计中的应用进行了探讨。
关键词：中心支撑；高层钢结构；结构设计；应用建筑设计是建筑项目开发过程中的重要环节，一切施工作业都需要依照建筑设计方案来进行开展，所以只有先保障了建筑设计的科学性、合理性与可行性，才能够建造出满足要求的建筑。
而在建筑设计中，结构设计是最关键的内容。
高层钢结构是一种十分常见的建筑结构形式，中心支撑在高层钢结构设计中有着较为广泛的应用。
以下就结合实际案例来谈谈中心支撑在高层钢结构设计中的应用要点，仅供参考。
一、中心支撑在高层钢结构设计中的应用现状近年来，高层钢结构建筑在城市中越来越多见，钢结构体系的优点是整体组织较均匀、状态较稳定、材料韧性和塑性较强、耐热水平较高以及材料可重复循环利用等。
而中心支撑钢框架结构体系是在高层钢结构设计中应用比较广泛的一种体系，其特点是支撑斜杆的两端位于框架梁与柱轴线相交之处或分别位于梁柱轴线相交之处和另一支撑与梁柱轴线相交之处。
中心支撑的主要优势在于刚度较大、可满足变形要求、施工简单、经济性较好。
目前已有的支撑杆件样式较多，如X形交叉式、单斜杆式、V形式、倒V形式、K形式等。
几种钢框架-支撑结构体系的特点和性能
几种钢框架-支撑结构体系的特点和性能
哈敏强
【期刊名称】《住宅科技》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】钢框架-支撑体系具有良好的抗震性能和较大的抗侧刚度.介绍了中心支撑、偏心支撑及消能支撑等钢框架-支撑体系的构造和性能,通过比较,指出偏心支撑框架具有良好的耗能能力,消能支撑框架具有较强的抗侧钢度,是理想的抗侧力体系.
【总页数】3页(P19-21)
【作者】哈敏强
【作者单位】同济大学建筑工程系,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU2
【相关文献】
1.支撑材料超强对弱剪型支撑钢框架影响的研究--兼论抗震钢在弱剪型支撑钢框架支撑构件中的应用 [J], 齐永胜;周泓
2.钢框架-支撑体系中支撑与框架的变形特点对结构分析的影响 [J], 张艳霞
3.中心支撑对钢框架结构体系抗震性能影响分析 [J], 余勇为;杨建军;盖卫明;吴晓
东
4.屈曲约束支撑铰接钢框架结构体系抗震性能分析 [J], 侯检平
5.多层住宅钢框架结构体系在几种主要荷载作用下的性能特点 [J], 王柯;李天;高明辉;张哲;李光
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支撑体系在大型钢结构施工中的应用
方案 ， 限元模型如图 ２ 示。 有 所 经过计算 ， 牵引支架钢构件应 力 比最大值 为 ０５ ；土建结构梁柱的应 力比最大值为 Ｏ８ ； ．３ ． ８
土建结构层间位移 角最大值为 Ｏ０ １３ 发生在第 ２ ．０ ， 层处 ； 各
项 指 标 均满 足 规 范 要 求 。
１ 单根支撑应用
贾宝荣 ： 支撑体 系在 大型钢结构施工 中的应用
由于 楼 层 钢 梁 的承 载 力 有 限 ， 般 不 足 以承 受 塔 吊竖 向 一
况。
第 ８期
荷载， 如果利用相连楼层钢梁形成竖向桁架结构 即可高效地
解决这个问题。 下面结合一个实际工程案例来说 明竖 向桁架 支撑在高层钢结构施工 中的应用情况。 广州珠江城位 于广州 ２ 世纪 中央商务 区的核心 区域一 １ 珠江新城 Ｂ 卜８地块 ， 总建筑面积约为 ２ 万 ｍ ， 楼采用钢 １ ｚ塔 框架 一核心筒组合结构体 系 ， 整个建筑地下 ５五层 ， 上 ７ 地 １ 层， 高度为 ３ ９６ｍ ０． 。建筑效果如图 ３所示。
合有限元分析 ， 根据计算结果（ 梁柱强度验算 ， 层间位移角验
算等 ） 确定需要布置支撑的数 目。 本工程根据 以上步骤 ， 最终确定采 用图 １ 示的加 固 所
【 作者简介 】贾宝荣（９ １ ）男， 士 ， １８一 ， 博 工程师 。联 系地址 ： 上
海市闸北区洛川 中路 ７ １号（ ００ ２ 。 ０ ２ ０７ ）
２ 桁 架 支撑 应 用
当单根支撑不能满足施工要求或设置不方便时 ， 用桁 使 架支撑往往能够达到理想效果。当然， 在钢结构施 工中桁架 支撑应用较 为广泛 ， 灵活性也较强。 本文根据其传力特点 ， 将
桁 架支撑简单分为竖 向桁架支撑 、 水平桁架支撑和混合桁架
高性能钢在结构工程中的研究和应用进展
高性能钢在结构工程中的研究和应用进展发表时间：2018-09-11T11:22:53.447Z 来源：《新材料.新装饰》2018年3月上作者：朱勇[导读] 随着人们生活水平的提高，人们对建筑的要求越来越高，钢材在建筑中的意义重大。
高性能钢在强度、韧性、可焊性和抗腐蚀性等方面优于传统钢材。
（中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆 400000）摘要：随着人们生活水平的提高，人们对建筑的要求越来越高，钢材在建筑中的意义重大。
高性能钢在强度、韧性、可焊性和抗腐蚀性等方面优于传统钢材。
如果将材料优势、设计与施工最优化结合起来，就可以显著降低成本，使结构更加合理耐久，降低对不可再生资源的消耗等。
针对此情况，本文将会阐述高性能钢在结构工程中的研究及应用进展相关内容。
关键词：高性能钢；结构工程中；应用进展；为了满足本世纪国家经济和社会发展的需求，相关研究人员开发了新一代高性能钢铁材料的生产技术及其加工技术，降低钢铁材料同比消耗，提高材料寿命、提高材料寿命，为建筑工程的发展提供了强力的支持，在结构工程中起到的作用日渐重要。
一、高性能钢在结构工程中的研究1.高性能与高强钢建筑结构用钢。
当前我国的钢结构主要求高强度低合金钢和碳素结构钢，在《低合金高强度结构钢》的规定中，通过强度高低对高强度低合金钢划分成八个类型，将大于460MPa 的钢材列为高强钢。
担当厚钢板的厚度大于50mmshi , 会减少高强度低合金钢中的强度屈服。
依照建筑抗震设计规范可知，在地震易发区钢地屈服强度应小于0.85，且屈服平台应具有伸长率，其需要大于20%。
当前的建筑结构钢板主要为GJ 钢，其具备厚度效应少、焊接性能强、优秀的延展性以及高强度等综合性优越的钢材特征。
在建筑结构用钢板中，可依据强度等级划分为五个部分，分别为：Q460CJ(C、D、E 级)、Q420CJ(C、D、E 级)、Q390CJ(C、D、E级) 、Q245CJ(B、C、D、E 级)、Q235CJ(B、C、D、E 级)。
钢框架支撑结构体系
钢框架支撑结构体系
钢框架支撑结构体系是一种使用钢材搭建的支撑结构体系，广泛应
用于建筑工程和工业设施中。
它具有以下特点：
1. 高强度：钢材具有很高的强度和刚度，能够承受较大的荷载。
因此，钢框架支撑结构体系可以实现大跨度和大进深的结构设计。
2. 轻量化：相比传统的混凝土结构，钢框架结构的自重较轻，可以
减少基础负荷，并且便于施工和运输。
3. 易于加工和安装：钢材加工工艺成熟，可以根据设计要求进行精
确的尺寸加工，然后在现场进行快速安装。
4. 柔性设计：钢框架支撑结构体系具有较强的柔性设计能力，可以
满足复杂的建筑形状和空间需求。
5. 可持续性：钢材可以循环利用，减少资源消耗和环境污染。
同时，钢框架结构可以通过加装隔热、保温和节能设备来提升建筑的能源
效益。
在建筑领域，钢框架支撑结构体系常用于大型工业厂房、商业综合体、体育馆、机场候机楼等场所。
在工业领域，钢框架支撑结构体系也广泛应用于机械厂房、仓库、桥梁、电力设施等领域。
高性能钢材在钢结构工程中的应用与展望
高性能钢材在钢结构工程中的应用与展望摘要：中国钢产量已经连续几十年居世界首位，这标志着我国钢结构工程技术水平的已达到先进水平，生产出高强度、高延性钢、高强度 Z向性能钢、高强度耐候钢、高强度耐火钢、高性能控轧( TMCP ) 钢等高性能钢材，高性能钢材的应用为我国钢结构发展提出更高的要求，需要相关人员的研发和应用。
现代钢结构工程发展与科技进步有必然联系。
因此，建议有关单位统一规划组织有关高性能钢材系列产品的研发与设计应用开发更多节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略。
作到优材优用、合理用材。
关键词：高性能钢材；高强度钢；钢结构工程；应用目前，钢结构住宅属于高技术、高效率的产业，加快对钢结构住宅的研究，将促进建筑业向技术密集型产业转化，并将带动建材、冶金、信息机械尤其是钢铁企业的发展。
钢结构住宅的发展将带动住宅施工行业的革新。
钢结构住宅的发展将有着非常光明、广阔的前景。
一、高性能钢材的产品与特性1.综合性能优异的钢材在强度、延性、冲击韧性、焊接性等各方面性能均优于通用性能的钢材。
如建筑结构用钢板(GJ 钢)、低合金钢中TMCP 交货钢材等。
2.专用性能优异的钢材满足某一功能要求而其专用性能优异的钢材。
如“厚度方向钢板”、“耐候钢”、“耐火钢”等。
3.截面特性优异的钢材因截面形状更合理而具有更优化截面特性的热轧(冷弯) 型材。
如宽翼缘工字钢、冷弯薄壁型钢、蜂窝梁等。
二、钢结构的优点钢结构建筑房屋体系的综合经济指标要优于传统的钢筋混凝土结构，其保温、隔音性能远优于钢筋混凝土结构。
正是由于该结构体系具有如此多的优点，轻钢结构建筑体系必将发展成为今后我国低层建筑结构的重要形式之一。
1.钢结构的重量轻钢材容重大，强度高，做成的结构却比较轻。
结构的轻质性可以用材料的质量密度和强度的比值来衡量，比值越小，结构相对越轻。
因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，以同样跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量最多不过为钢筋混凝土屋架的1/3—1/4。
高大模板钢管支撑体系在工程中的应用
高大模板钢管支撑体系在工程中的应用【摘要】进入新世纪以来，我国建筑工程行业呈现出突飞猛进之势，各种高层建筑结构跃出现为建筑行业的发展带来了发展新机遇，同时也使得建筑结构越来越朝着复杂化和多样化发展。
基于当前这种以大跨度为主的建筑工程不断的涌现的发展趋势，社会各界对建筑工程施工质量和施工技术有了新的要求和标准，这也为模板支撑工程带来了一定的难度和工作要求。
本文就当前高大模板支撑体系的安装施工工艺进行分析，并结合钢管支撑体系为例进行了分析与总结。
【关键词】模板工程；施工；高大模板；钢管在目前社会发展中，随着国民经济水平的提高和社会生产力的不断发展，人们对于建筑结构的使用功能和空间布局上提出了新的要求和标准。
尤其是在高层建筑结构中，以大跨度、大空间要求为主的建筑结构逐渐受到人们的青睐。
但是由于在施工的过程中支撑技术和施工质量不标准而造成模板问题频频出现，模板倒塌事故也屡屡发生，给施工企业经济效益和社会经济发展造成了严重的影响。
因此在目前的建筑施工中，采用模板支撑体系进行研究就显得十分必要。
1.模板支撑体系社会和经济的发展促使了人们生活水平的提升，与此同时人们对于建筑结构也提出了新的要求。
大跨度和超高层建筑结构在建筑市场中不断的涌现了出来，给人们生活带来了极大方便的同时也缓解了现有的城市土地紧张的问题和现象。
在高大跨度的建筑工程结构中，混凝土结构施工技术和模板支撑技术都取得了令人瞩目的成就，但是与此同时，由于混凝土结构模板安装和支撑不足而造成的工程事故屡屡发生，给工程经济效益和施工人员安全带来了严重的影响。
因此在目前的建筑工程项目中，我们需要对工程施工质量要严格管理，针对其中存在的各种那个问题都需要进行严格的处理与总结，避免由于施工技术和施工质量的缺陷而造成质量隐患。
在混凝土工程施工中，模板支撑可以说是一个不可缺少的环节，其支撑质量的高低对于整个混凝土工程的施工进度和施工质量有着不可替代的作用与意义。
新世纪以来，就混凝土施工而言，支模技术的高低直接关系着混凝土施工效益与施工整体性，也与整个工程的施工效益息息相关。
浅谈高强度钢材在工程结构中的应用研究进展
浅谈高强度钢材在工程结构中的应用研究进展浅谈高强度钢材在工程结构中的应用研究进展高强度结构钢（简称高强钢）是指采用微合金化及热机械轧制技术生产出的具有高强度（屈服强度大于等于 460,MPa）、良好延性、韧性以及加工性能的结构钢材[1].区别于普通强度钢材，由于高强度钢材的屈服平台长度较短、屈强比较高而无法达到抗震规范的要求，其变形能力的验证更加重要。
随着高强钢在工程结构领域的逐渐推广应用，有必要对高强度钢材钢结构的承载力、延性和抗震性能进行系统的研究。
本文旨在总结高强度钢材在工程结构中的应用现状与研究进展，进而说明相应需要深入研究的问题。
1 高强钢的应用状况及限制因素高强钢在发达国家已得到初步推广，取得了良好的效果，其中应用最多的领域是桥梁工程。
德国的1Viaduct Bridge 中均采用了 S460 高强度钢材（屈服强度为 460,MPa 的钢材，简称 S460 高强钢）。
为减小桥墩尺寸，满足外观要求，德国的 Nesenbachtalbruke 桥中受压构件采用了 S690 高强钢；为有效降低自重，便于战时快速运输与安装，瑞典的 48 号军用快速桥采用了 S1100 超高强钢。
高强钢的应用不仅减小了钢板的厚度进而减轻结构自重，同时也减小了焊缝的尺寸从而减少焊接工作量、提高焊缝质量。
因此，在一定程度上缩短了施工工期，同时延长了桥梁的使用寿命。
高强钢已经在一些建筑结构中成功运用。
这些工程大多采用了460~690,MPa 等级钢材，个别工程还使用了 780,MPa 等级钢材。
如日本横滨LandmarkTower 大厦，其工字形截面柱采用 600,MPa 钢材；德国柏林的 Sony Centre 大楼的屋顶桁架采用 S460 和S690 钢材；澳大利亚悉尼的 Star City 在地下室柱子和其内部 Lyric 剧院的 2 个桁架结构中采用 650,MPa和690,MPa 等级的钢材；悉尼的 Latitude 大厦在转换层中采用 690,MPa 高强度钢板；美国休斯顿 ReliantStadium 体育馆的屋顶桁架结构采用 450,MPa 高强度钢材。
钢框架支撑结构体系
钢框架支撑结构体系
钢框架支撑结构体系是目前建筑领域中最常用的一种结构形式，由于其较高的抗震性和承载力，越来越多的建筑项目开始采用这种结构体系。
本文将介绍钢框架支撑结构体系的相关知识和应用。
钢框架支撑结构体系是以钢框架为主要承载结构，地震力通过钢框架传递到地基，从而减小了建筑物的震动，提高了建筑物的抗震性。
在建筑物设计中，钢框架支撑结构体系通常用于高层建筑、大跨度建筑和重要公共建筑等。
钢框架支撑结构体系具有以下优点：
1. 抗震性能好。
钢框架支撑结构体系能够有效地分散地震力，从而保护建筑物的结构安全。
2. 可靠性高。
钢材具有较高的强度和刚度，能够承受较大的荷载。
3. 建筑物空间利用率高。
钢框架支撑结构体系的柱子和梁之间的跨度大，可以有效地利用建筑物的空间。
4. 施工周期短。
钢结构的制造和安装速度快，可以大大缩短建筑物
的施工周期。
钢框架支撑结构体系的实际应用中，需要注意以下几点：
1. 建筑物设计需满足当地的建筑规范和标准，尤其是抗震性能要求。
2. 钢框架支撑结构体系中的钢材需要进行防腐处理，以保证其使用寿命和安全性能。
3. 钢框架支撑结构体系的施工需要进行精细化管理，确保施工质量和安全。
4. 钢框架支撑结构体系在使用过程中需要进行定期维护和检查，以保证其安全性能和使用寿命。
总之，钢框架支撑结构体系是一种优秀的建筑结构体系，具有较高的抗震性和承载能力，在实际应用中需要严格遵守相关规范和标准，以确保其安全性能和使用寿命。
高层框架—支撑体系钢结构建筑优化设计案例
山 西建筑SHANXI ARCHIDECTURE第47卷第11期・60・2 0 2 1年6月Vot. 27 N o . 11Juu. 2021DOI ：1. 1371/j. cnei. 10094025.2021. 11.022高层框架一支撑体系钢结构建筑优化设计案例汤嘉虹1宋鹤2（1.太原市晋源区建筑工程质量服务站，山西太原030000； 2.山西四建集团有限公司，山西太原030000 ）摘 要:某高层建筑，结构形式为钢框架（钢管混凝土柱）—支撑体系，通过荷载的精细化取值、梁规格的合理选型及计算参数的调整等方面，对原结构设计进行了优化，并对优化前后结构的规则性、侧移、自振周期及振型等整体指标进行了比较分析。
结果表明，通过本次优化,用钢量降低了 12% ,同时并未降低原结构的安全储备。
结合实际工程，对优化及抗震设计过程中的要点进行了分析，期望能够为高层建筑钢结构的优化设计提供有益的参考。
关键词:高层钢结构建筑,优化设计,结构形式中图分类号:TU31 文献标识码:A 文章编号:1009 4025（ 2021）l1-4062-431概述近年来，装配式建筑得到了政府的大力推广，其中钢结构工程主要是通过工厂化的形式生产各类结构构件， 实现全生命周期的设计，包括生产、施工和安装等环节， 具有节能环保的社会效益，在装配式建筑中具有明显的 优势。
因此在高层住宅、公寓等建筑中，钢结构作为结构 主体的应用得到了较大规模的普及。
而经济性能是影响其应用的一个关键问题,如何控制工程造价,充分发挥钢 结构建筑技术经济上的综合优势，工程设计是一个非常重要和关键的阶段。
2工程概况23 工程简介本工程地上10层，地下2层，其中地上部分使用功能 为公寓和办公，地下部分为车库。
地上部分总建筑面积为 135 525 m 2,分为A 座、B 座两部分,层高为48. 72 m,每部分通过抗震缝分为四个单体，平面布置如图1所示。
结构 层高见图2。
MIDAS Building在某超高层钢框架-支撑结构体系住宅设计中的应用
Midas BLD获得的截面特性
双H型钢与双槽钢截面特性比较
关于2轴（y轴）的惯性矩偏小； 2轴（y轴）正负方向截面外缘上的3轴（z轴）截面模数偏小； 2轴（y轴）回转半径偏大。
2.2 结构特点
Ｘ向支撑体系
耗能偏心支撑
耗能梁
游泳池下 加强桁架
伸臂桁架加强层
偏心支 撑
中心支撑
X向
Y向
5.3 风荷载作用下结构位移
楼层 楼层
50
40
30
20
10
0
0
1/2000
1/1000
1/667
1/500
1/400
X方向风荷载作用下层间位移角
50
40
30
20
10
0
0
1/2000
1/1000
1/667
1/500
1/400
Y方向风荷载作用下层间位移角
从计算书结构位移取数值绘制，满足规范的1/400的要求
h/300
2=设防烈度地震 （中震）
可修复损坏
——
3=罕遇地震 （大震） 无倒塌
h/50
规范设计要求 底部加强区抗剪弹性， 底部加强区形成塑性铰，控制
弹性
抗弯不屈服
层间位移角限值，截面剪应力
弹性
弹性
规范设计要求 弹性
规范设计要求 弹性
规范设计要求 弹性
不屈服 不屈服 允许进入塑性 允许进入塑性 允许进入塑性
Midas Building
SAP2000
TOWER3(弹性时程) TOWER3(中震) TOWER3(大震) 0219小震 0309大震
mod7 Midas GEN
钢框架+支撑体系高层装配式钢结构施工工法(2)
钢框架+支撑体系高层装配式钢结构施工工法钢框架+支撑体系高层装配式钢结构施工工法一、前言近年来，随着城市化的推进和建筑行业的发展，高层建筑的需求越来越多。
钢结构作为一种轻型、高强度、高刚度的结构材料，越来越受到人们的关注。
在高层建筑领域，钢框架+支撑体系高层装配式钢结构施工工法逐渐兴起。
本文主要介绍该施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点钢框架+支撑体系高层装配式钢结构施工工法具有以下特点：1. 施工快速：采用装配式施工，有效提高施工效率，大幅缩短工期。
2. 质量可控：通过工厂预制、现场安装的方式，确保施工质量的一致性和可控性。
3. 节约材料：由于采用轻型钢结构，可以减少材料的使用量，节约资源。
4. 环保可持续：钢材可回收利用，减少对自然资源的消耗，减少施工过程中的环境污染。
5. 空间利用高效：钢结构的自重轻，无需使用繁重的支撑体系，从而提高建筑的可利用空间。
6. 抗震性能好：钢结构具有良好的抗震性能，能够保证高层建筑的安全性。
三、适应范围钢框架+支撑体系高层装配式钢结构施工工法适用于各类高层建筑，尤其适用于钢结构主体的建筑，例如商业综合体、办公楼、医疗设施等。
四、工艺原理该施工工法的工艺原理主要包括：1. 钢框架设计与预制：根据建筑的结构和荷载要求，设计钢框架的结构，然后进行工厂预制，包括切割、焊接、防腐处理等。
2.支撑体系设计：根据建筑的特点和要求，设计相应的支撑体系，确保建筑的稳定性和安全性。
3. 现场安装：将预制的钢框架组装和安装在现场，包括起吊、定位、焊接等步骤。
4. 吊装顶层结构：采用吊车等机具将顶层结构吊装至预定位置。
五、施工工艺施工工法的具体施工工艺如下：1. 地基处理：根据设计要求对地基进行处理，确保地基的稳定。
2. 钢框架组装：将预制的钢框架按照设计要求组装，并进行定位和连接。
3. 支撑体系搭设：根据设计要求搭设相应的支撑体系，确保建筑的稳定。
钢框架支撑体系的应用和分析方法
钢框架支撑体系的应用和分析方法摘要本文介绍了中心支撑体系、偏心支撑体系等钢框架支撑体系，并总结了各自体系的类型、特点和应用范围，据此，判断不同高度的建筑所需要选择的钢框架支撑体系。
此外，本文根据梁所能承受的支撑杆传来的荷载比例的不同，支撑框架具有不同程度的变形能力和延性，详细叙述了钢框架中心支撑体系的设计原则，并从偏心支撑体系的工作原理出发，根据设计原理及构造要求叙述其设计分析方法，以期对支撑结构的设计和应用具有一定的参考价值。
关键词: 钢结构；支撑体系；计算原则；设计方法引言地震和爆炸等偶然作用可能造成的严重经济损失和人员伤亡。
为了节约有限的空间，保持环境的可持续发展，建成高层，超高层建筑越来越流行。
而这种结构不能仅仅使用之前的混凝土结构或砌体结构等，我们开始更多地使用钢结构，混合结构，或者筒体结构等结构体系，以增强结构的抗震能力或者稳定能力，其中使用更多地钢材是因为其具有良好的延性。
然而回顾1994年美国的诺斯里奇地震、1995年的阪神地震，发现钢结构在地震力作用下会出现脆性破坏，即延性好的钢材未必得到延性好的钢结构建筑，并不一定取得预期的结构安全效果。
所以，对钢结构建筑如何设计使其在其使用期内充分发挥较好的延性性能成为关注的焦点。
在钢结构建筑中，框架结构体系不设置竖向支撑，可采用较大的柱距，并能提供较大的使用空间。
当房屋高度较大时，可在框架的纵横方向设置支撑或剪力墙，这样就形成了框架-支撑体系。
支撑钢框架体系在框架体系中的某一跨或某几跨间，沿框架竖向设置由框架梁、柱和支撑斜杆共同构成的支撑桁架，与钢框架一起共同承担侧向荷载，形成两道抗侧力防线：第一道防线是竖向支撑，第二道防线是框架。
在水平力的作用下，支撑杆件只承受拉压轴向力，并通过楼板的变形协调与刚接框架共同工作，形成双重抗侧力结构的结构体系［1］。
钢框架支撑体系有多种不同的类型，分别适用于不同高度的建筑。
1. 框架—支撑结构体系类型1.1 中心支撑框架中心支撑是常用的支撑类型之一。
《钢框架——支撑结构概念》小结
《钢框架——支撑结构概念》小结钢框架结构是一种广泛应用于建筑领域的支撑结构概念。
它以钢材为主要构件，采用梁柱结构，能够提供强大的支撑和稳定性。
这种结构具有许多优点，如高强度、轻质化、耐用性和可重复使用性等。
首先，钢框架结构具有非常高的强度。
由于钢材具有很高的强度和刚度，能够承受更大的负荷。
与传统的混凝土和砖石结构相比，钢框架结构更能够有效地抵抗地震、风力和其他自然灾害的破坏。
其次，钢框架结构具有轻质化的优势。
相对于混凝土和砖石结构，钢框架结构的自重要远远轻于后者。
这有助于减少建筑物的总重量，并减轻地基和基础设施的负担。
此外，轻质化的结构还能够减少施工过程中的劳动力和时间。
钢框架结构还具有出色的耐久性。
钢材具有抗腐蚀和耐候性的优点，可以在各种恶劣环境条件下长期维持稳定性。
这使得钢框架结构在沿海地区、高温地区和高寒地区等特殊环境中得到广泛应用。
此外，由于钢材具有高强度和耐用性，钢框架结构能够实现长期使用和可持续性发展。
另外，钢框架结构还具有良好的可重复使用性。
钢材具有良好的可再生性，可以回收和再利用。
在建筑拆除或改造时，钢框架结构能够通过拆解和重组实现再利用，减少资源的浪费并降低环境负担。
这种可重复使用性使得钢框架结构成为一种可持续发展的建筑解决方案。
然而，与钢框架结构相关的挑战和问题也不可忽视。
首先，由于钢材的成本较高，钢框架结构的建造成本通常较高。
其次，在火灾和高温环境下，钢材的强度和稳定性可能受到影响。
钢材的热膨胀系数较大，容易受到温度变化的影响，需要适当的防火和隔热措施来保证结构的安全性。
总的来说，钢框架结构是一种支撑结构概念，具有许多优点和应用前景。
它是现代建筑设计和施工领域的重要创新，为建筑物提供了强大的力学支撑和耐久性。
随着技术的不断发展和改进，钢框架结构有望在建筑领域中发挥更大的作用，成为未来建筑发展的重要趋势。
高效钢在钢结构设计中应用
高效钢在钢结构设计中的应用摘要：随着社会的发展与进步，重视高效钢在钢结构设计中的应用对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍高效钢在钢结构设计中的应用的有关内容。
关键词：钢结构；高效钢；应用；设计；中图分类号： tu391 文献标识码： a 文章编号：引言由于普通低碳钢的性能具有较为突出的特点:接近于理想弹性塑性体,性能稳定,轻质高强,加工精度高,装配性好,施工方便。
因而钢结构更适合用于建筑结构和各种工程结构中,成为多年来人们乐于采用的比较理想的一种结构。
目前,新型钢材仍在不断地被研究开发出来, 如果应用于生产实践相信将会取得更大的效益。
一、冷弯型钢和压型钢板由薄钢板在常温下经冷加工成型的钢材, 在国外称之为冷型钢, 国内一般把杆状的称为冷弯薄壁型钢, 把板状的称为压型钢板。
冷弯型钢的壁厚一般为1.5 一3.0mm , 比一般热轧型钢或焊接组合截面的壁厚小得多, 同时可以很方便地加工成各种所需要的形状, 因此冷弯型钢的截面特性非常优良, 材料得到充分利用, 非常省材料。
同钢筋混凝土屋盖体系相比, 冷弯型钢屋盖体系的用钢量大致相当于钢筋用墩, 从而可竹省大量的混凝土, 并且可明显缩短工期，与热轧型钢屋架相比, 采用冷弯型钢屋架用钢量可省一半以}几, 经济效益非常可观。
冷弯型钢的截面形状有槽形、卷边槽形(c 型钢)、z 型、角型、卷边角型、闭口方管、圆管型等。
目前国内用较多的是c 型钢, 主要用于凛条,方管主要用于屋架。
最近国外新开发出一种空心翼缘梁, 为两个三角形空心翼缘和一个细长腹板所组成。
其特点是除具有工字形截面的双轴对称和截面抗弯性能好之外, 具空心翼缘的抗扭性能非常好,从而显著提高了考虑整体稳定时的抗弯承载力, 这种型材主要用于梁和门式刚架体系。
压型钢板一般是采用0. 6 ～1 .2mm 厚,600～1200mm 宽的涂层或镀锌钢板经冷轧而成, 板高为2 0～17 0m , 宽为300mm 一900mm。
《钢框架――支撑结构概念》小结.
《钢框架——支撑结构概念》小结钢框架——支撑结构在多高层钢结构建筑中是一种非常常用的结构形式，钢框架支撑结构是在钢框架结构的基础上，通过在部分框架柱之间布置支撑来提高结构承载力及侧向刚度。
支撑体系与框架体系共同作用形成双重抗侧力结构体系，这不但为结构在正常受力情况下提供了一定的刚度，而且为结构在水平地震作用及较大风荷载作用下，提供了两道受力防线，形成了人们较理想的破坏机制。
然而，不同的支撑布置方式会产生不同的效果，这包括支撑的类型，支撑布置的位置以及支撑杆件所选择的截面形式。
１支撑的类型：（１）中心支撑：支撑构件的两端均位于梁柱节点处，或一端位于梁柱节点处，一端与其他支撑杆件相交，中心支撑的特点是支撑杆件的轴线与梁柱节点的轴线相汇交于一点，支撑体系刚度较大。
中心支撑包括：单斜杆支撑，交叉支撑，人字形支撑，Ｖ字形支撑，Ｋ字形支撑，跨层交叉支撑，带拉链杆支撑。
中心支撑适用于抗震设防等级较低的地区，以及主要有风荷载控制侧移的多高层建筑物（２）偏心支撑：支撑杆件的轴线与梁柱的轴线不是相交于一点，而是偏离了一段距离，形成一个先于支撑构件屈服的“耗能梁段”。
偏心支撑包括人字形偏心支撑，Ｖ字形偏心支撑，八字形偏心支撑，单斜杆偏心支撑等。
偏心支撑适用于抗震设防等级较高的地区或安全等级要求较高的建筑，而且相对中心支撑而言可以很容易解决门窗布置受限的难题。
（３）消能支撑：将支撑杆件设计成消能杆件，以吸收和耗散地震能量减小地震反应。
消能支撑实际上也是一种非屈曲支撑，技术较为先进，适应强，但单造价相对较高。
２、支撑的布置方式：以上述６跨的钢框架支撑结构为例，来说明支撑的布置对结构抗侧刚度的影响：（框架支撑结构的用钢量及支撑的数量、规格均相同）（1）支撑集中布置在中间跨的框架支撑结构的抗侧移刚度要大于支撑布置于边跨；（比如ｂ和ｅ的布置方式，假设将有支撑跨视为一个竖向悬臂杆，无支撑跨的抗侧刚度忽略不计，则显然ｂ结构只相当两个竖向悬臂杆的抗侧刚度的简单叠加，而ｅ结构却相当于一个２倍截面高度的悬臂杆的抗侧移刚度。
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高性能钢材在钢框架-中心支撑体系中的应用* 摘要：基于某实际工程案例，建立分别采用普通钢材和高性能钢材情况下的结构模型进行设计计算，对其自振周期、侧移、用钢量进行对比分析，对高性能钢材在钢框架-中心支撑结构体系设计中的应用进行探讨。
提出建议：在保证侧移要求的情况下高性能钢材应优先用于柱。
关键词：高性能钢材；钢框架-中心支撑结构体系；结构设计在高层钢框架-支撑体系中，构件易产生高应力状态，若建筑中使用低强度级别钢种，则会导致钢板厚度过大，不仅经济性不好，而且容易在加工和焊接施工中产生质量问题。
而使用高性能钢材，则可减轻结构重量，降低建造成本，减小钢板的厚度，提高结构的可靠性。
近年来，钢结构制造技术不断提高，同时为了满足建筑高层化、结构大跨化等要求，建筑结构用钢板正逐步向着高强化、厚板化、低屈强化、低屈服点和专用化等方向发展。
在国外，建筑用钢经过多年发展，已研制成功了各种高性能钢，并逐步形成了抗拉强度等级为490，590，780 MPa 多个系列。
在国内，随着钢结构技术的发展和钢材生产工艺的提高，钢材的强度和加工性能得到了改善，与高强度钢材相匹配的具有足够强度、良好韧性和延性的焊缝金属材料和焊接技术也得到了发展，能够满足构件的加工制作要求，同时在钢结构研究、设计、制造、施工等方面都取得了长足进步，并成功应用于大量大型、复杂的钢结构工程中，如体育场馆、会展中心等大跨度公共建筑、超高层建筑等。
但是，在我国，建筑用钢大量使用的仍是Q235和Q345两个强度级别的钢种，高强度建筑用钢板以及低屈服点建筑用钢板尚未形成完整的产品系列。
本文通过对某实际工程案例分别采用普通钢材和高性能钢材的情况进行设计对比分析，研究高性能钢材在钢框架-中心支撑结构设计中的应用。
1 工程概况该工程为60层钢框架-中心支撑结构写字楼，总高度242 m。
平面较规则近似正方形，其内部为由钢框架和中心支撑组成的钢结构核心筒体，外部为钢框架结构。
底层层高7 m，上部各层层高为3.5，3.7，4.2，4.9，5，6 m不等。
抗震设防烈度为7度(0.1g)，地震分组为第二组，场地类别为III类。
基本风压为0.4 kN/m2，地面粗糙度为C类。
钢柱主要采用箱形截面，局部采用H形截面；钢梁主要采用H形截面。
该工程实际设计中，钢柱、钢梁、支撑均采用Q345钢材。
本文在此基础上，保持支撑材质不变，调整梁柱材质，新增钢柱采用Q550GJ钢材、钢梁采用Q345钢材，以及钢柱、钢梁均采用Q550GJ钢材两种情形建立模型，进行设计计算，并对三者的计算结果进行对比分析。
结构空间整体模型如图1所示。
图1 结构整体模型2 计算结果对比分别在钢柱和钢梁均采用Q345钢材(模型1)、钢柱采用Q550GJ钢材而钢梁采用Q345钢材(模型2)、钢柱和钢梁均采用Q550GJ钢材(模型3)3种情况下，运用盈建科软件建立相应的结构模型，进行设计计算，调整钢柱、钢梁截面，使3种情况下钢柱、钢梁的应力比大致相等，同时确保结构侧移、构件挠度满足要求。
2.1 自振周期3种情况下，各结构模型的前5阶振型周期如表1所示。
表1 各结构模型前5阶振型周期s振型阶数模型1模型2模型316.20537.09267.395326.06607.02587.265133.22923.25883.329042.12 442.37452.447951.91242.13432.1859由以上数据可看出，相较于采用Q345钢的结构，当柱采用Q550GJ钢材而梁仍采用Q345钢材时，结构自振周期变化明显增大；当梁柱均采用Q550GJ钢材时，自振周期进一步增大，但变动幅度小于前者。
说明框架梁、柱构件强度对结构的自振周期均有较大影响，框架梁构件对结构自振周期的影响小于框架柱。
由地震设计反应谱曲线可知，结构的自振周期越大，结构的地震影响系数就越小，地震作用亦会越小，故采用高性能钢材的钢框架所受的地震作用响应会小于普通强度钢材钢框架，这对提高结构抗震性能是有利的。
2.2 地震作用下的层间位移角在X、Y方向多遇地震作用下，3种结构模型各层的层间位移角分别如图2所示，具体数据见表2。
图2 各结构模型在地震作用下的层间位移角表2 各结构模型在地震作用下的最大层间位移角X方向地震Y方向地震模型1模型2模型3模型1模型2模型31/4901/3561/3321/5401/4021/372由以上计算结果可看出：1)当仅柱采用Q550GJ钢材而梁采用Q345钢材时，相比原结构，尽管结构自重减轻，自振周期增大，结构所受的地震作用减小，但钢柱截面的减小引起结构刚度的大幅度削弱，使得在地震作用下，结构的层间位移角大幅度增大；当梁和柱均采用Q550GJ钢材时，结构刚度进一步减小，在地震作用下结构的层间位移角进一步增大。
2)钢框架-支撑结构体系中，结构的刚度由钢框架和支撑共同决定，钢框架对结构刚度有很大贡献。
钢框架构件采用高性能钢材，造成构件截面减小，引起结构刚度和层间位移角发生大幅度变化，或成为设计中关键控制因素。
本案例中，抗震设防烈度为7度(0.1g)，采用高性能钢材的情况下，结构的最大弹性层间位移角达到1/338。
可以推断，在更高的设防烈度地区，可能出现地震作用下的层间位移角接近GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》所规定的限值情况，高性能钢材构件的截面选取可能由结构的侧移刚度控制，而并非由构件应力比控制。
表4 各结构模型中主要构件截面及应力比、挠跨比构件位置构件截面/mm应力比挠跨比模型1模型2模型3模型1模型2模型3模型1模型2模型3柱(1～4层)□1135×132□1100×80□1100×800.930.900.90柱(4～10层)□1000×100□1000×65□1000×650.920.910.91柱(11～12层)□980×90□980×50□980×500.910.920.92柱(13～26层)□960×80□920×50□920×500.970.960.94柱(27～28层)□900×50□800×35□800×350.770.750.74柱(29～42层)□850×40□750×30□750×300.860.850.84柱(43～57层)□700×40□650×28□650×280.560.570.57柱(58～60层)□500×60□480×30□480×300.210.210.20主梁3H700×300×14×20H700×300×14×20H700×200×14×200.780.780.741/5711/5711/431主梁16H603×228×10.5×14.9H603×228×10.5×14.9H600×200×10×120.920.920.861/4931/4931/404次梁2H600×250×12×18H600×250×12×18H600×220×12×180.610.610.571/2901/2901/263次梁11H550×250×10×20H550×250×10×20H550×180×10×180.510.510.501/3571/3571/255次梁41H400×200×8×10H400×200×8×10H400×130×8×100.490.490.481/4441/4441/3212.3 风荷载作用下的层间位移在X、Y方向风荷载作用下，3种结构模型各层的层间位移角如图3所示，具体数据见表3。
图3 各结构模型在风荷载作用下的层间位移角表3 各结构模型在风荷载作用下的最大层间位移角X方向地震Y方向地震模型1模型2模型3模型1模型2模型31/6711/4801/4361/7601/5551/495由以上计算结果可看出：1)在风荷载作用下，相比原结构，在柱采用Q550GJ钢材而梁采用Q345钢材、梁柱均采用Q550GJ钢材的情况下，结构的层间弹性位移角依次减小。
2)相比地震作用，超高层高性能钢材框架-支撑结构的层间位移角对风荷载更加敏感。
这是因为采用高性能钢材的钢框架-混凝土核心筒结构，由于结构自重的减轻，水平地震作用也相应减小，而作用于结构的风荷载是固定不变的，采用高性能钢材造成的结构刚度削弱由层间位移角的变化更明显地体现出来。
3)钢框架构件采用高性能钢材，造成构件截面减小，结构刚度大幅削弱，层间位移角大幅度增大。
本案例中，基本风压为0.45 kN/m2，采用高性能钢材的情况下，结构的最大弹性层间位移角达到1/436，接近GB 50017—2003《钢结构设计规范》规定的限值。
在基本风压更大的情况下，结构侧移刚度或成为设计中关键控制因素，高性能钢材构件的截面选取可能由结构的侧移刚度控制，而并非由构件应力比控制。
2.4 主要构件截面在钢柱和钢梁均采用Q345钢材、钢柱采用Q550GJ钢材而钢梁采用Q345钢材、钢柱和钢梁均采用Q550GJ钢材3种情况下，结构主要构件截面以及构件应力比、挠跨比如表4所示。
可见，采用高性能钢材后，保持应力比不变的情况下，梁柱截面明显减小，可节省钢材用量，增加建筑空间。
但对于部分跨度较大的钢梁，当采用Q550GJ钢材时，应力比尚未达到采用Q345钢材时的应力比数值，挠度却已达到规定的限值，其截面由挠度控制，而非由强度控制。
在这种情况下，采用高性能钢材，钢梁截面无法充分减小，强度无法得到充分利用。
2.5 用钢量3种模型下结构的用钢量见表5。
表5 各结构模型用钢量t构件模型1模型2模型3柱10412.006192.946192.94梁6492.656492.655124.72支撑3328.633328.633328.63总用钢量20233.2816014.2214646.29可见，相对于原结构，钢柱采用Q550GJ钢材后，用钢量下降了4 219 t，占原结构总用钢量的20.8%；钢梁采用Q550GJ钢材后，用钢量又下降了1 368 t，占原结构总用钢量的6.76%。