钢结构抗震计算-阻尼比
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PKPM 设计参数PKPM 设计参数楼层组装—设计参数a.总信息1.结构体系(框架,框剪,框筒,筒中筒,剪力墙,断肢剪力墙,复杂高层,砌体,底框)。
2.结构主材(钢筋混凝土,砌体,钢和混凝土)。
3.结构重要性系数(《高层混凝土结构技术规程》4.7.1 ,混凝土规范3.2.3)。
4.底框层数,地下室层数按实际选用。
5.梁柱钢筋的混凝土保护层厚度(《混凝土结构设计规范》表3.4.1及表9.2.1)。
6.与基础相连的最大楼层号,按实际情况,如没有什么特殊情况,取1。
7.框架梁端负弯矩调幅系数一般取(0.85—0.9)《高层混凝土结构技术规程》5.2.3条文中有说明。
b.材料信息1.混凝土容重取 26-27,全剪力墙取27,取25时需输入粉刷层荷载。
2.钢材容重取 78。
3.梁柱主筋类别,按设计需要选取。
优先采用三级钢,可以节约钢材。
SATWE设计参数a.总信息1.水平力与整体坐标夹角(度),通常采用默认值。
(逆时针方向为正,当需进行多方向侧向力核算时,可改变次参数)2.混凝土容重取 26-27,钢材容重取 78。
3.裙房层数,转换层所在层号,地下室层数,均按实际取用。
(如果有转换层必须指定其层号)。
4.墙元细分最大控制长度,这是在墙元细分时需要的一个参数,对于尺寸较大的剪力墙,在作墙元细分形成一定的小壳元时,为确保分析精度,要求小壳元的边长不得大于给定限值Dmax,程序限定1.0≤Dmax≤5.0 ,隐含值为Dmax=2.0 , Dmax对分析精度略有影响,但不敏感,对于一般工程,可取Dmax=2.0 ,对于框支剪力墙结构, Dmax可取略小些, 例如Dmax=1.5或1.0 。
5.对所有楼板强制采用刚性楼板假定(在计算结构位移比时选用此项,除了位移比计算,其他的结构分析、设计不应选择此项)。
6.墙元侧向节点信息:这是墙元刚度矩阵凝聚计算的一个控制参数,若选“出口”,则只把墙元因细分而在其内部增加的节点凝聚掉,四边上的节点均作为出口节点,墙元的边形协调性好,分析结果符合剪力墙的实际,但计算量大。
钢结构房屋抗震设计规定引言钢结构房屋抗震设计规定是为了确保钢结构房屋在地震发生时具备足够的抗震能力,保护人们的生命财产安全。
本文将介绍钢结构房屋抗震设计的相关规定,并说明其重要性和应采取的措施。
1. 设计标准1.1 国家标准根据国家标准,钢结构房屋抗震设计应满足以下要求:•结构的抗震性能应符合《钢结构抗震设计规范》(GB 50011)的要求;•砌体墙体的抗震能力应符合《建筑抗震设计规范》(GB 50011)的要求;•钢结构房屋的承载能力应满足国家标准《普通建筑结构荷载规范》(GB 50009)的要求;•钢结构房屋的施工和验收应符合国家标准《钢结构工程施工及验收规范》(GB 50205)的要求。
1.2 地区标准不同地区可能有自己的地震状况和抗震设计要求,因此,钢结构房屋的抗震设计规定也可能会因地区而异。
在进行抗震设计时,还必须考虑当地地震烈度和地基条件等因素。
2. 抗震设计要点2.1 结构选择钢结构房屋的抗震性能主要取决于其结构形式。
常见的钢结构形式包括框架结构、剪力墙结构和桁架结构等。
在设计中应根据工程实际情况选取合适的结构形式,并根据结构类型的特点进行合理的布局和连接方式。
2.2 材料选择钢结构房屋的材料选择直接影响其抗震性能。
应选用高强度的钢材料,并严格控制材料的质量。
同时,还应注意材料的耐久性和防腐性,以确保结构的长期稳定性。
2.3 设计参数钢结构房屋的抗震性能与其设计参数密切相关,包括结构的受力形式、刚度、阻尼比等。
在设计时,应根据地震烈度和地基条件等因素,确定适当的设计参数,保证结构的合理性和稳定性。
2.4 连接设计钢结构房屋的连接部位是其抗震性能的关键。
连接部位应有足够的强度和刚度,能够承受地震力的作用,并保证连接的可靠性和耐久性。
连接设计应充分考虑材料的膨胀和收缩,以及结构的变形和位移等因素。
2.5 防震措施除了在设计中加强结构的抗震能力外,还应采取一系列防震措施来提高钢结构房屋的整体抗震能力,如设置防震支撑、增加结构的阻尼等。
建筑设计中的阻尼比分析作者:战书东邱晓光来源:《中华建设科技》2018年第01期【摘要】阻尼比是结构抗震设计时必须使用的结构特性指标,也是高层建筑设计中相当重要的设计参数,是每一位结构设计人员都要掌握的基础、概念。
本文基于脉动实测的数据,对建筑设计中的阻尼比进行了深入分析,以期对高层建筑设计中结构阻尼的研究有进一步的认识。
【关键词】阻尼比;取值;反应谱【Abstract】 The damping ratio is a structural characteristic index that must be used when the structural anti-seismic design, and it is also a very important design parameter in the high-rise building design. It is the foundation and concept that every structural designer must master. Based on the measured data of the pulsation, this paper analyzes the damping ratio in architectural design in order to further understand the research on structural damping in high-rise building design.【Key words】 Damping ratio;Value;Response spectrum在建筑结构模型计算中,抗震设计是非常重要的一个环节。
在抗震计算中,阻尼是一个很重要的研究对象,阻尼的研究也是非常复杂的问题。
阻尼比跟建筑结构体系的材料有很大的关系,GB50011 - 2010《建筑抗震设计规范》比较明确指出,钢结构的阻尼比与混凝土结构不一样,与混合结构体系阻尼又不一样。
2022-2023年注册结构工程师《结构专业考试二级》预测试题(答案解析)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第壹卷一.综合考点题库(共50题)1.如图所示原木屋架,设计使用年限为50年,选用红皮云杉TC13B制作。
斜杆D3原木梢径d=100mm,其杆长l=2828mm。
D3杆轴心压力设计值(恒载)N=-18.86kN,当按强度验算时,斜杆D3的轴压承载能力与下列何项数值相近 ( )A. 1.17N/mm2B. 1.48N/mm2C. 1.89N/mm2D. 2.39N/mm2 正确答案:D本题解析:2.某单跨仓库,如图所示。
跨度15m,开间6m,共6个开间,属刚弹性方案。
窗高3.6m,窗间墙宽2.4m,壁柱和墙厚见题图。
檐口标高+6.0m。
砖砌体用MU10砖,M5混合砂浆。
左柱的柱底承受的N=340kN。
承受的弯矩:左风时,M左=26kN·m;右风时,M右=35kN·m。
某窗间墙采用MU15的蒸压灰砂砖和M5的混合砂浆砌筑,轴心力偏心距e=100mm,折算厚度hT=500mm,则该墙的承载力最接近于( )kN。
A.558.5B.615.6C.655.8D.674.3正确答案:B本题解析:3.钢梁L-1采用l0.9级M22的高强度螺栓通过节点板与钢槽罐连接,连接型式为摩擦型连接,节点详图见a-a剖面图,摩擦面抗滑移系数μ=0.35。
假定,最大剪力设计值V=202.2kN。
试问,连接采用的高强度螺栓数量(个),为下列何项数值?()A.2B.3C.4D.5正确答案:C本题解析:4.截面尺寸为1170mm190mm的窗间墙,采用MU7.5单排孔混凝土小型空心砌块和Mb7.5专用混合砂浆砌筑,不错孔,不灌实。
墙的计算高度为3.8m,承受轴向力设计值为105kN,弯矩设计值为3.99kNm。
1.砌体抗压强度调整系数γa,与下列何项数值最为接近?()A.1、0B.0、922C.0、853D.0、981正确答案:B本题解析:窗间墙的截面面积A=1.170.19=0.2223<0.3m^2,根据《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)第3.2.3-2条,砌体抗压强度调整系数ra=0.222+0.7=0.922。
8 多层和高层钢结构房屋8.1 一般规定8.1.1本章适用的钢结构民用房屋的结构类型和最大高度应符合表8.1.1的规定。
平面和竖向均不规则的钢结构,适用的最大高度宜适当降低。
注:1,钢支撑-混凝土框架和钢框架-混凝土筒体结构的抗震设计,应符合本规范附录G的规定;2,多层钢结构厂房的抗震设计,应符合本规范附录H第H.2节的规定。
2,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;3,表内的筒体不包括混凝土筒。
8.1.2本章适用的钢结构民用房屋的最大高宽比不宜超过表8.1.2的规定。
8.1.3钢结构房屋应根据设防分类、烈度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。
丙类建筑的抗震等级应按表8.1.3确定。
震等级;2,一般情况,构件的抗震等级应与结构相同;当某个部位各构件的承载力均满足2倍地震作用组合下的内力要求时,7~9度的构件抗震等级应允许按降低一度确定。
8.1.4钢结构房屋需要设置防震缝时,缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。
8.1.5一、二级的钢结构房屋,宜设置偏心支撑、带竖缝钢筋混凝土抗震墙板、内藏钢支撑钢筋混凝土墙板、屈曲约束支撑等消能支撑或筒体。
采用框架结构时,甲、乙类建筑和高层的丙类建筑不应采用单跨框架,多层的丙类建筑不宜采用单跨框架。
注:本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、.四级”的简称。
8.1.6采用框架-支撑结构的钢结构房屋应符合下列规定:1,支撑框架在两个方向的布置均宜基本对称,支撑框架之间楼盖的长宽比不宜大于3。
2,三、四级且高度不大于50m的钢结构宜采用中心支撑,也可采用偏心支撑、屈曲约束支撑等消能支撑。
3,中心支撑框架宜采用交叉支撑,也可采用人字支撑或单斜杆支撑,不宜采用K形支撑;支撑的轴线宜交汇于梁柱构件轴线的交点,偏离交点时的偏心距不应超过支撑杆件宽度,并应计入由此产生的附加弯矩。
当中心支撑采用只能受拉的单斜杆体系时,应同时设置不同倾斜方向的两组斜杆,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应大于10%。
门式刚架结构的抗震分析摘要:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102;2002)对门式刚架结构的抗震计算规定不是十分明确。
通过地震烈度、刚架跨度、刚架高度等几种参数的组合,计算分析了单跨门式刚架结构的抗震设计,供相关技术人员参考。
关键词:门式刚架结构抗震地震烈度刚架跨度刚架高度一、引言对于门式刚架的抗震设计,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)考虑到轻型房屋钢结构特点,抗震规范5.1.2条第一款规定轻型房屋钢结构抗震设计可按底部剪力法计算,当地震作用效应组合控制作用时,应对轻型钢结构的特点采取相应的抗震构造措施。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》[1]规定,单层门式刚架轻型房屋钢结构自重小,承载力一般不受地震作用效应组合控制,通长可不进行抗震计算。
但同时又补充规定,对于宽阔刚架,或高度很大的刚架,或很长的纵向刚架,或有夹层、吊重、桥式吊车等情况,则需进行地震作用效应组合验算。
在什么情况下地震作用效应组合起控制作用,需要进行抗震计算,规范中并没有明确规定,设计人员也不是十分清楚。
本文通过大量的计算分析,从跨度、纵向长度两个方面给出了单跨无吊车门式刚架结构需要进行抗震设计的临界参考尺寸。
二、抗震分析参数的确定具体设计时,各种设计参数较多,不能全部列举,仅对下面一些带有普遍性的相关参数进行分析:(1)地震参数地震烈度不小于9度,门式刚架要进行抗震设计,因此主要分析设防烈度为7、8度两种情况下的影响。
场地类别取Ⅱ类,设计地震分组计算时取第一组。
根据《建筑抗震设计规范》规定及轻钢规范3.1.6条规定,门式钢结构刚架的阻尼比取0.05。
一般情况下,门式刚架结构的特征周期都比较短,其值大多数位于反应谱曲线平直段所对应的特征周期时间段内。
因此在计算时水平地震影响系数取其最大值。
柱间支撑设计时,在风荷载作用下,按端部支撑承担一侧山墙的所有风荷载计算:地震作用下,按每道支撑承担36m长度(或柱间支撑间距长度)范围产生的地震力计算。
总体信息1. 影响刚重比计算,按《高规》5.4节框架结构计算;2.影响层刚度比计算方法,按《高规》3.5.2结构计算;3. 框剪结构设置相关参数后,按《高规》8.1.4进行0.2V0调整;4.框筒结构和筒中筒结构自动按《高规》9.1.11进行层地震剪力调整。
5. 部分框支剪力墙结构框支柱地震内力自动按《高规》10.2.17调整;6. 板柱-剪力墙结构风荷载、地震作用层剪力自动按《高规》8.1.10调整。
7. 《抗规》附录H.2 多层钢结构厂房H.2.8 多层钢结构厂房的基本抗震构造措施,尚应符合下列规定:1 框架柱的长细比不宜大于150;当轴压比大于0.2时,不宜大于125(1-0.8N/Af)√(235/fy)。
2 厂房框架柱、梁的板件宽厚比,应符合下列要求:1)单层部分和总高度不大于40m的多层部分,可按本规范第9.2节规定执行;2)多层部分总高度大于40m时,可按本规范第8.3节规定执行。
4 柱间支撑构件宜符合下列要求:1)多层框架部分的柱间支撑,宜与框架横梁组成X形或其他有利于抗震的形式,其长细比不宜大于150;2)支撑杆件的板件宽厚比应符合本规范第9.2节的要求。
8. 《抗规》附录H 多层工业厂房抗震设计要求H.1.6竖向框排架厂房的地震作用调整和抗震验算,应符合下列规定:。
2 竖向框排架结构与排架柱相连的顶层框架节点处,柱端组合的弯矩设计值应按第6.2.2条进行调整,其他顶层框架节点处的梁端、柱端弯矩设计值可不调整。
3 顶层框排架设置纵向柱间支撑时,与柱间支撑相连排架柱的下部框架柱,一、二级框架柱由地震引起的附加轴力应分别乘以调整系数1.5、1.2;计算轴压比时,附加轴力可不乘以调整系数。
H.1.7 竖向框排架厂房的基本抗震构造措施尚应符合下列要求:。
3 竖向框排架结构顶层排架设置纵向柱间支撑时,与柱间支撑相连排架柱的下部框架柱,纵向钢筋配筋率、箍筋的配置应满足本规范6.3.7条中对于框支柱的要求;箍筋加密区取柱全高。
浅析钢结构抗震设计【摘要】以保证生命安全为单一设防目标的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防水准,尽管可预期做到大震时主体结构不倒塌以保证生命安全,但仍可能导致中小地震作用下结构丧失正常使用功能而造成巨大的财产损失。
本文分析了钢结构建筑抗震研究现状,提出了钢结构抗震设计要求,探讨了钢结构建筑抗震措施。
【关键词】钢结构抗震设计现状要求措施中图分类号:tu973+.31 文献标识码:a 文章编号:在建筑结构中,钢结构具有良好抗震性。
钢结构抗震设计应始终贯穿于钢结构设计中的各个阶段, 它是钢结构建筑抗设计重要组成部分。
在钢结构建筑体系的设计中要充分了解钢结构住宅的破坏机制以及和破坏过程, 灵活运用钢结构抗震设计准则, 合理地确定和解决结构设计中的各种问题。
才能设计出经济、合理、安全适用的钢结构建筑。
一、钢结构建筑抗震研究现状(一)结构的抗震设计有两类途径,一类是对外荷载实现联机跟踪和预测,并通过作动器对结构施加控制力来改变结构的动力特性,这就是通常所说的主动控制方法;另一类是通过改善结构本身的特征,实现对结构模态变量的控制或优化,改变结构的动力特性。
(二)我国现行的结构抗震设计,是以承载力为基础的设计,通常取结构的动应力特别是动拉应力为抗震设计时的控制指标;但历次震害表明,结构破坏、倒塌的主要原因是变形过大,超过了结构能承受的变形能力,因此在20 世纪90 年代,美国学者提出了基于位移的抗震设计以结构的变形作为抗震设计时的控制指标,要求结构的变形值要满足在地震作用下的变形要求。
(三)我国采用的设计反应谱是采用振型分解反应谱法进行结构抗震计算的基础,由大量地震反应谱的统计平均确定。
尽管地震反应谱的计算理论是经典的,只要地震记录准确,获得的地震反应谱也将准确,但是由于地震记录计算的地震反应谱在长周期段将不真实。
而高层建筑钢结构自振周期较大(如金茂大厦、地王大厦等),地震反应谱长周期段的错误对高层钢结构建筑的影响将较大,因此对于长周期段的反应谱还有待于进一步研究。
⼟⽊吧⼁新版⾼钢规爆点解析!2016年5⽉1⽇执⾏! 2016年5⽉1⽇起开始执⾏《⾼层民⽤建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)了,由于新规范有许多跟以往常⽤设计不同的规定,很多⼯程师容易疏忽,⼟⽊君在此列举了⼀些,请诸君留存备⽤。
▲、梁柱连接节点中腹板需要承担弯矩了(第8.1.2条)梁与 H 形柱(绕强轴)刚性连接以及梁与箱形柱或圆管柱刚性连接时,弯矩由梁翼缘和腹板受弯区的连接承受,剪⼒由腹板受剪区的连接承受。
当梁⾼较⼤时,翼缘连接不⾜以承受全部弯矩,部分弯矩必须由腹板承受。
只是以前没有很好的计算⽅法,此次修订应该是参考了《⽇本建筑.钢构造接合部设计指南》的设计⽅法。
▲、未将悬臂段式梁柱连接列⼊规范(第8.1.2条)梁与柱的连接宜采⽤翼缘焊接和腹板⾼强度螺栓连接的形式。
⼀、⼆级时梁与柱宜采⽤加强型连接或⾻式连接。
⾮抗震设计和三、四级时,梁与柱的连接可采⽤全焊接连接。
悬臂段式梁柱连接的钢材和螺栓⽤量均偏⾼,影响⼯程造价,且运输和堆放不便;更重要的是梁端焊接影响抗震性能,95 年阪神地震表明悬臂梁段式连接的梁端破坏率为梁腹板螺栓连接时的 3 倍,虽然其梁端内⼒传递性能较好和现场施⼯作业较⽅便,但综合考虑不宜作为主要连接形式之⼀推⼴采⽤。
▲、梁拼接连接时的翼缘弯矩加⼤问题梁腹板的螺栓拼接设计中,腹板拼接所受弯矩达不到按截⾯抗弯模量⽐例分配得到的弯矩,要乘以0.4的折减系数,⽽翼缘拼接要承受⼤于按刚度分配得出的截⾯弯矩,其计算弯矩要相应增⼤。
这是因为,梁翼缘的拼接板长度⼤于腹板的拼接板长度,导致截⾯刚度分布变化,使翼缘部分承受更多弯矩。
这是设计通常忽略的细节,⽇本将其列⼊了设计规定。
▲、纠正外包式柱脚通过栓钉传递弯矩的错误外包式柱脚按过去的设计规定,在计算平⾯内钢柱⼀侧翼缘上的圆柱头栓钉数,应按柱端弯矩转化为作⽤于外包层的竖向⼒计算,暗⽰弯矩是通过栓钉传给外包层的。
⽇本新规定着重说明这种柱脚的破坏过程:外包层受⼒有如混凝⼟悬臂梁,在受弯平⾯内外包层⼀侧的受拉主筋和另⼀侧的受压混凝⼟形成抗⼒,排除了通过栓钉传递弯矩的看法,栓钉数量和间距也不作规定。
8度抗震区多层钢结构的抗震设计摘要:以都江堰绿地土桥小学教学楼的结构抗震设计为例,运用结构抗震的概念设计原理,介绍多层钢结构在8度抗震设防地区的抗震设计和措施,总结了设计中常见问题的注意事项。
关键词:多层钢结构8度设防抗震概念设计结构体系设计细节1 绪论“5.12”汶川大地震给当地人民群众生命财产造成巨大损失。
从受灾情况看,震区建筑大多为砖混(凝土)建筑,楼板和屋面采用混凝土预制件则是地震中的最大杀手。
砖混结构房屋受压较好,但塑性和韧性很差。
地震时,房屋在地震波上下左右循环反复荷载作用下,立即发生整体垮塌,人员来不及逃生,这是这次地震伤亡惨重的最主要原因。
因此,在震区重建中,我们必须考虑建筑结构和材料问题。
2 都江堰市绿地土桥小学概况新建土桥小学位于都江堰市原土桥小学旧校址,在四川省都江堰市崇义镇土桥乡,该地块东西长约120m,南北宽约130m,用地面积约15950 ㎡,场地东侧靠近灌温路,交通方便。
规划小学12班,学生540人,新建校舍建筑面积约4433.5 ㎡,其中:三层(局部四层)综合教学楼3748 ㎡,食堂及生活辅房618㎡,警卫室36㎡,消防水泵房31.5㎡。
运动场包含200米环形塑胶跑道一座。
土桥小学教学楼是上海对口援建项目中唯一一座全钢结构建筑。
3 模型信息3.1建筑结构布置和选型3.1.1 建筑结构布置教学综合楼平面布置整体为U形,由抗震伸缩缝分为三个独立单体,教学楼(三层钢框架结构)、行政楼(四层砼框架结构)、试验楼(三层砼框架结构)。
本文所论述的对象是教学楼(三层钢框架结构),上部结构由抗震缝与相邻建筑脱开,形成独立结构体系,可单独进行上部结构计算,对抗震有利。
在”5.12”汶川大地震前,都江堰教学楼多数采用砖混结构和单框架结构,房屋外廊采用悬挑结构,地震中多有损坏。
为了提高结构安全等级,本设计采用钢结构三柱框架体系,即外廊外沿设柱,增加教学楼的安全储备,使其成为震不垮的避难之所。
阻尼器的附加阻尼比计算李伟豪发布时间:2021-07-28T11:56:11.153Z 来源:《基层建设》2021年第14期作者:李伟豪[导读] 为改善传统抗震方法的不足,有学者提出了结构振动控制这一概念。
结构振动控制是采用某种方法控制结构在外荷载作用下的各项反应值广州大学土木工程学院广东广州 510006摘要:为改善传统抗震方法的不足,有学者提出了结构振动控制这一概念。
结构振动控制是采用某种方法控制结构在外荷载作用下的各项反应值,使其不超过工程要求的限值,以满足工程要求。
本文主要着重于对附加阻尼比的计算方法进行分析研究。
关键词:消能减震;阻尼器;滞回耗能1.阻尼器的发展现状通过相关研究的试验研究及相应的有限元数值分析,从云图中可以看出,铅芯及叠层钢板橡胶处均出现了较大的应力,但最大应力出现在上下连接钢板与叠层的连接部位,这是由于支座的水平移动,而连接钢板是固定的,会产生很大的剪切力。
根据应力云图判断支座破坏的先后依次是下连接钢板、上连接钢板、中间层、铅芯。
对支座按照剪应变幅值由小到大循环加载,剪应变为50%时,加载频率为0.3Hz,幅值达到100%时,加载频率减小为0.1Hz,采取水平方向的正弦波加载方式,采用位移控制加载,模拟工况见表4-1,可得橡胶垫得力-位移滞回曲线可以明显看出阻尼器在添加后,吸收了地震作用下绝大部分的能量,使得结构在得到了很好的控制。
由于现有的科学技术还不能对地震提前做出准确预测,因而如何有效增强结构的抗震能力是当前的重中之重。
传统的抗震方法一般采用提高材料强度及配筋率等方式,通过结构自身的承重构件的破坏消耗地震输入到结构的能量,对于传统的抗震结构,在地震发生后,一般会使结构构件发生比较严重的损坏,有的甚至倒塌。
此外,在提高材料强度和结构刚度的同时,也会使建筑断面增大、使用面积减少,同时工程造价也会急剧增加。
因此,积极开展抗震减灾,并最大水平地减少地震灾害该当是我国的一项基本国策。
8 多层和高层钢结构房屋8.1 一般规定8.1.1本章适用的钢结构民用房屋的结构类型和最大高度应符合表8.1.1的规定。
平面和竖向均不规则的钢结构,适用的最大高度宜适当降低。
注:1,钢支撑-混凝土框架和钢框架-混凝土筒体结构的抗震设计,应符合本规范附录G的规定;2,多层钢结构厂房的抗震设计,应符合本规范附录H第H.2节的规定。
2,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;3,表内的筒体不包括混凝土筒。
8.1.2本章适用的钢结构民用房屋的最大高宽比不宜超过表8.1.2的规定。
8.1.3钢结构房屋应根据设防分类、烈度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。
丙类建筑的抗震等级应按表8.1.3确定。
震等级;2,一般情况,构件的抗震等级应与结构相同;当某个部位各构件的承载力均满足2倍地震作用组合下的内力要求时,7~9度的构件抗震等级应允许按降低一度确定。
8.1.4钢结构房屋需要设置防震缝时,缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。
8.1.5一、二级的钢结构房屋,宜设置偏心支撑、带竖缝钢筋混凝土抗震墙板、内藏钢支撑钢筋混凝土墙板、屈曲约束支撑等消能支撑或筒体。
采用框架结构时,甲、乙类建筑和高层的丙类建筑不应采用单跨框架,多层的丙类建筑不宜采用单跨框架。
注:本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、.四级”的简称。
8.1.6采用框架-支撑结构的钢结构房屋应符合下列规定:1,支撑框架在两个方向的布置均宜基本对称,支撑框架之间楼盖的长宽比不宜大于3。
2,三、四级且高度不大于50m的钢结构宜采用中心支撑,也可采用偏心支撑、屈曲约束支撑等消能支撑。
3,中心支撑框架宜采用交叉支撑,也可采用人字支撑或单斜杆支撑,不宜采用K形支撑;支撑的轴线宜交汇于梁柱构件轴线的交点,偏离交点时的偏心距不应超过支撑杆件宽度,并应计入由此产生的附加弯矩。
当中心支撑采用只能受拉的单斜杆体系时,应同时设置不同倾斜方向的两组斜杆,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应大于10%。
第一章绪论1、地震按其成因分为:火山地震、陷落地震和构造地震2、震源:底层构造运动中,地球内部断层错动断裂并引起周围介质震动的部位震中:震源正上方的地面位置叫震中震中区(极震区):震中附近的地面震动最剧烈,也是破坏严重的地区震中距:震源至地面的垂直距离叫做震源深度3、地震波:体波(纵波、横波)随深度增大而增大….面波(L波、R波)随深度增大而减小纵波>横波>面波(面波的振幅最大)4、震级:表示地震本身大小的尺度地震裂变:是指某一地区地面及房屋建筑等工程结构遭受到一次地震影响的强烈程度。
关系区别:一次地震表示地震大小的震级只有一个,但由于各地区距离震中的远近不同、震源深度不同,地质情况和建筑物情况不同,故各地区所遭受到的地震影响程度不同。
5、基本烈度:指某地区在今后一定时间内,在一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度,我国确定以50年内超过概率为10%的烈度为基本烈度(474年一遇)抗震设防烈度:一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,一般情况下可采用中国地震动区划图地震基本烈度,6度以上地区建筑必须进行抗震烈度设防。
6、地震动三个基本要素:幅值、频率和持时(在近场内基岩上的低振动加速度峰值大于软弱场地上的,而远场则相反)7、四个抗震设防类别:特殊、重点、标准、适度设防,简称甲乙丙丁(甲乙抗震措施提升一度,计算时甲提升一度,乙不提升)小震烈度:50年内超63.2% 中震10% 大震2-3%中震烈度(基本烈度)=小震烈度(众值或多遇)+1.55=大震(罕遇)-1.00三水准设防目标:小震不坏、中震可修、大震不倒两阶段抗震方法:第一阶段设计为承载力及弹性形变验算,取第一水准(相当于小震)的参数计算。
这样可满足第一二水准设防要求。
第二阶段设计为弹塑性形变验算,满足第三水准设防要求。
第二章场地、地基和基础1、场地:是指工程群体所在地,具有相似的反应普特征。
按场地上建筑物的震害轻重程度,把建筑场地划分四类,即对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。
阻尼比
阻尼就是使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。
在土木、机械、航天等领域是结构动力学的一个重要概念,指阻尼系数与临界阻尼系数之比,表达结构体标准化的阻尼大小。
主要概念
阻尼比是无单位量纲,表示了结构在受激振后振动的衰减形式。
可分为等于1,等于0, 大于1,0~1之间4种,阻尼比=0即不考虑阻尼系统,结构常见的阻尼比都在0~1之间。
ζ<1的单自由度系统自由振动下的位移u(t) = exp(-ζ wn t)*A cos (wd t - Φ ),
其中wn 是结构的固有频率,wd = wn*sqrt(1-ζ^2) ,Φ为相位移.Φ和常数A 由初始条件决定。
影响因素
主要针对土木、机械、航天等领域的阻尼比定义来讲解。
阻尼比用于表达结构阻尼的大小,是结构的动力特性之一,是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语,引起结构能量耗散的因素(或称之为影响结构阻尼比的因素)很多,主要有(1)材料阻尼、这是能量耗散的主要原因。
(2)周围介质对振动的阻尼。
(3)节点、支座联接处的阻尼(4)通过支座基础散失一部分能量。
(5)结构的工艺性对振动的阻尼。
计算方法
对于小阻尼情况[1]:
1) 阻尼比可以用定义来计算,及ζ=C/C0;
2) ζ=C/(2*m*w) % w为结构圆频率
3) ζ=ita/2 % ita 为材料损耗系数
4) ζ=1/2/Qmax % Qmax 为共振点放大比,无量纲
5) ζ=delta/2/pi % delta是对数衰减率,无量纲
6) ζ=Ed/W/2/pi % 损耗能与机械能之比再除以4pi
取值方式
对结构基本处于弹性状态的的情况,各国都根据本国的实测数据并参考别国的资料,按结构类型和材料分类给出了供一般分析采用的所谓典型阻尼比的值。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010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:(1)多遇地震下的计算,高度不大于50m是可取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.(3)罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。
钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03-0.08之间,对于钢-混凝土结构则根据钢和混凝土对结构整体刚度的贡献率取为0.025-0.035。
以上的典型阻尼比的值即为结构动力学在等效秥滞模态阻尼中,采用的阻尼比的值。
该阻尼比即为各阶
振型的阻尼比的值。
另外,对于一些常见的材料的损耗因子(对于材料,常称之为损耗因子,一般可以通过特定关系转换为阻尼比),可以参考如下数值[2]:钢、铁:1E-4~6E-4,铝:1E-4;铜:2E-3;粘弹性材料:0.2~5;软木塞:0.13~0.17;混凝土:0.015~0.05,等等
参考资料
1. 《阻尼减振降噪》 P43
2. 《阻尼减振降噪》 P16。