。 ： 1？7  ？钢结构抗震性能化】设计 ？ 】 17.1  【一般规定 ！     近】。年来随着国家经济形！势的变化钢结构的应！用急剧增加结构形式！日益丰富不同结【构体系和截面特【性的钢结构彼此间结！构延性？差异：较大为贯《彻国家提出》的“鼓励用》钢、合理用钢”【的经济政策根据【现行国家标准—。建筑抗震设》计规范GB 500！11及构筑物抗震】设计规范G》。B 50《191规定的抗震设！计原则针对钢结构特！点增加了《钢结构构件和节点】的，抗震性能化》。。。设，。计内容根据性能【化设计的钢结—构其：抗震设计《准，则如下验算本地区】抗震设？防，烈度的多遇地震作用！。。的构件？承载力和《结构弹性《变形(小震不—坏)、根据其—延性验算设防地【震作用的承载力(】中震可修)、验算其！罕遇地震作用的弹塑！性变形(《大震不倒) 【   —  本章所有规定均！针对结构体系中承受！地震作用的》结构部分虽然结构】真正的设防目—标为设？防地：震，但由于？结构具有《一定的延性》因此无需采用中震弹！性，的设计？在满足一定》强度要？求，的前提下《让结构？在，设防地？震强度最强的时段到！来之前结构部—分构件先行屈服削减！刚度增？大结构的周》期使结构的周期与地！震波：强，度，最，大时段的特征—。。周期避？开从而使结》构对地震具》有一定程度的免疫功！能这种利用某些【构件的塑性变形削】减地震输入的抗【震设计方法可降低假！想弹性结构的—受震承载力要求基】于这样的观点结构的！抗震设计《均允许结《构在地？震，过程中发《生一定程度的塑性】变形但塑《。性变形必须控—制在对？结构整体危害较小的！部位：如梁端形成》塑性铰是可》。以接受的《因为轴力较小塑性转！。动能：力很：强能够适应较大的塑！性变形因此结构的延！性，。。较好；而当柱子截】面，内出现塑性变形【时其后果就》不易预料《因为柱子《内出：现塑性铰后需要抵】。抗随后伴随侧移增】。加而出现的》新，增弯矩而柱子内【的轴力？由竖向重力荷载【产生的部分》无法卸载《这样结构整体内【将会发？生较：。难把握的《内力重分配因—此抗震？设防的钢结构除【应满足基本性能目】标的承载《力要求外尚》应采用能力设计法进！行塑性机构》控制无？法达成？。预想的破坏机—构时应采取补—偿措施 【    》 另：外对于很多结构地】震作用并不是结【构设计的《主要控制因》素其构件实际—。具有的受震承载力】很高因此抗震构造】可适：当降低从而降低能耗！节省造价 》 《     》众所周？知抗震设计的—本质是控制地震施】加给建筑物的能量】弹性变形与塑—。性，变形(延性)—均可消耗能》量在能量输入相【同的：。条件下？结构延性越好—弹性：。。承载力要求越—。。低，反之结构延性差则】弹性承载力》要求高本标准简称】为“高延性》-低承载力”和“】低延性-高承—载力”两种》抗震设计思路均可】达成大致相同—的设防目标》。结构根据预》。先设定的延性等级确！定对应的地震—作用：的设计方法本标准】称为“性能化设计方！法”采用低延—性-高？承载力思路》设计的？钢结构在本标准中特！指，在规定的《设防：类别下？延性要求最》低的钢结构 】 ， ：17.1.》1  我《国是一？个多地震国》。家性能化设计的适用！面广：只要提出合适的性】能目标基《本可适用于所—有的结构由于目【前相关设计经验不多！本章：的适：用范围暂时》压缩在？较小的范围内—在有可靠的设—计经验和理论依【据后：适用范围可放—宽 ？   —  由于现行—国家标准《构筑物抗震设—计规范GB 5【0，191的抗》震设计？原则与现行国家标准！。建筑抗震《设计规？范GB 5》0，011-致因—此本章既《适用于建筑》物又适？用于构筑物》 ， ：     【结构遵循现有抗震】规范的规《定采用的也是某【种性能化设计的手】段不同点仅在于地】震作用按小震设计意！味着延性仅有—一种选择由于设计条！。件及要求的多样化实！际工程按照》某，类特定延性的要【求实施有时将导【。致设计不《合理：甚，至难以？。实现 【     大—部分钢结构》构件由薄壁板件构成！因此针对结构—体系的？多样性及其不—同的：。设防要？求采用合理的抗【震设计思路》才，能在保证抗震设防目！标的前提下减少结】。构的用钢量如虽然】大部分多高层钢结】构适：合采用高延》性-低承载力设【计思路但对于多层钢！框架结构在低烈度区！采用低延《性-高承载力的【抗震思路《可能更？为合理单层工业厂房！也更适？。合，采用低？延性-高承载力【的，抗震思路本章可为工！程，师的选择提供依据】满足本章规定的【钢结：构无需满《足现：行国家？标准建筑抗震设计】规范GB 5—00：11及构筑物抗震设！。计规范GB 50】191中针对特定结！构的构造要求和规定！应用本章规》定时尚？应根据各类建筑的实！际情况选择合适【的抗震？策略如高烈度区【民用高层建筑不【。应，采用：。低延性结构 【 17.1.！。2 ： 本章？条文主要针对标准】设防类钢结构本标准！采用延性等级反映构！件延性承载性能【等，级，反映构件承载—力延性等级和承【载性能？等级的？合，理匹：配实：现“高延性-低【承载力？、低延性《。-高承？载力”的设》计思路对于不同【设防类别《。的设防标准本标准】按现：行国家？标准建筑工程抗震】设防分类标准—GB 50223规！定的原则《在其他要求》一致的情《况下相对于标准设】防类钢结《构重点设防类钢结】构，。拟采用承载性能等级！保，持不变、延性等级】提高一级《或延性等级保持【不，变、承载《。性能等级提》高一级的《设计手法特殊设【防类钢结《构采用承载性能等】级保持不变》、延性等级提—高两级或延》性等级保《持不变、《承载性能等级提高两！级的设计手法在延】性，等级保持不变—的情况？下重点？设防类钢结》构承载力约提—高25？％特殊设防类钢【结构承载力约提高5！5％ ？ 17.】1.3？  本条为现—行国家？标准建筑抗》震设计规范GB 】50011》。。性能化？设计指标要》求的具体化本章钢】结构抗震设计—思路是进行塑性机构！。控，。制由于非塑性耗能】区构件和节点的承】载力设计要求取决】于结构？体系及构件塑性耗能！区的性能因此本条仅！规定了？构件塑性耗能区的抗！震性能？目标对于框架结构】除单层和顶》层框架外塑性耗能区！。宜为框架梁端；【对于支撑结构—。塑性：耗能区宜为》成对设？置的支撑；对于【框架-中心》。支撑结构塑性耗能】。区宜为成《对设置的《支撑、框架》梁端：；对于？框架-偏心支撑结构！塑性耗？能区：宜为耗？能梁段、框架—梁端 《     】。完好指承载力设计值！满足弹性计算内力】设计值的《要求：基本完好《指，承载力设计值满足刚！。。。度适当折减》后的内力设计值要】求或承载力标准【值满足要《求轻微？变形指层间侧移【约1/2《00时塑性》耗能区的变形显著】。变形指层间侧移为】1/50～1/40！时塑性耗能》区的变？。形“多遇地》震不坏？”即允许耗》能构：件的损坏处于—日常维？修范围？内此时可采用耗【。能构：件刚度适当折减【的计算模型进行弹性！分析并满《。足承载力设计值的】要求故称之为“基】本完好” ！ 17？.1.？。4  ？为引导合理设—计避免不必》要的抗震构造本条对！标准设防类》的建筑根据设防烈】度，和结构高度提—出了构件塑性耗能】区，。不同：。的抗：震性能要求范围由】于地震的复杂性表】17.1《.4-1仅作为【参考不需《严格执行抗震—设，。计仅是利用有—限，的财力使地震—造成的损失控制【在合理的范围内设计！者应根据《国家制定的安全度标！准权：衡承载力和延性采】用合理的承》载，性能：等级 【     需要特别！指出的是本条第1】款结构满足》多遇地震下承载【力要求并不是要【求结：构所有构件满足【小震承载力设计要求！比如偏心支撑的耗能！梁段：在多遇地《震作用下即可进入塑！性状：态另：。外进行？小震：计算时仅塑性耗能】区屈服的结构可【考虑刚度折减实际】上按：照本章通过能力设计！后满足设《防地：震作用下考虑性【能系数的承载力要求！后在多遇地震—作用下除塑性—耗能区外通常—其余：构件与节《点，可处于弹性状态【并满足设《计承载力要求因此】。侧移限值要求和现】。行国家标准建—筑抗震？设计规范《G，B 50011【一致即能保证当遭受！低于：本地区抗震设防烈】度的多遇地震—影，响时主体结构不受损！坏或不需修理可继】续使用 —    — 钢结构《的性能？化抗震设《。计可通？过以下？四个方面实现 ！     1】  根据结》。构要求？的不同选用不—同的性能系数见【表1：7，.2.2-1一【般来说？。由于地震作》用的：不确：定性对？于结构来《说，延，性比承载力》更为重要因此对于多！高层民用钢结构首先！必须：保证必要的》延性一般应采用【高延性-低承载力】的设计思路》；而对于工业建筑】为降低造价宜—采用低？。延性-高承载力的】设计思路 —  》。   2  按【高延性-低承载【力思路进《行的设计采用下列】措，施，进行延性开展机构的！控制 【         ！1)采用能力设【计法进行塑性开展】机构的？控制； 《 《。         ！2)：引入非塑性耗能区】内力调整系数引导】构件相？。对强弱符合延—。性开展？的要求； 》。     ！    3)—引入相邻构件材【料相对强弱系—数确保延性》开展机构《的实现 ！ ，   3《  根据不同—的性能要求采用不同！的抗震？。构造 ？     ！4 ： 通过？对承载力和延性【间权衡使得结构在】相同的安《全，度下更？具经济性 — ？     为避免】结构在罕遇地震下倒！塌除单层钢结构【外，。当，结构延性较差—。时宜提？。高侧：移要求？即层间位移角限值要！求适：当加：严 《 ？   ？ 本条表17.1.！4-2？。为实现高延性-低】承载力、低延性-】高承载力设》计思路？的具体规定不同【结构：对不同？楼层的延性》。需求均不相同在大多！数情况下结》构底层是所有楼层延！性需求？最高的部分为简化】设计整个结构—可采用相同的—结构构件延性等【级，来保：证满足延性需求当不！同楼层的实际性能系！。数明显不同时各楼层！。也可采用不》同的：结，构构件延《性等级？。  【   ？当按：本标准？进行性能化设计采用！低，延性：-高承载力设计思】路时：无须进行机构控制】验算：本标准第1》7.：。2.4条～第1【7.2.《12条为机》构控制？验算的具体规—定但当性能系数小】于1时支撑系—统，构件尚应考虑压【杆屈曲和《。卸载的影响 】 17.1.】5  本《条为性能化设计【的基本原《则，本标准第17.2节！及，第17.3节为这些！原，则，的具体化塑性—。耗能区性能系数取值！最低关键《构件和？节点取值较高关键构！件和节点可按下列】原则确定《 —    《1  通过增加【其承载力保证结构预！定传力？途，径的构件和节点【； 【    2  关】键传力部位》； 《   》  3  薄—弱部位 】  ： ，  ：柱脚、多高层钢结】。构中低于1/3【总高度的框架—柱、伸？臂结构？竖向桁？架的立柱、水平伸臂！与竖向桁架》交汇区杆件、直【接传递转换》构件内力《的，抗震构件等》都应按关键构—件处理？关键构？件和节点的性能【系数不宜小于—。0.55 ！。     采—用低延性-高承【载力设计《。思路时本条要—求可适当《放宽 》 1《7.1.6  本】条是对有抗震设【防要求的钢结构的】材料：要求 《     1！。  良好的可焊【性和合？。格的冲击《韧性是抗震结构的基！本要求本款规定【了弹性区《钢，材在不？同的工作温度—。下相应的质量等级】要求：基本与？需，验算疲劳的非—。焊接结？构的性能相当；【弹性区在《。强烈：地震作？用下仍处于弹性【设计阶段因此可适】当降低？。对材料屈强比要求】一般来说屈强比不】应高于0.9—但此时应采取可靠措！。施保证其处于弹【性状：态 —    《 2  本款—要求与现行》国家标准建筑抗震设！计规范？G，B 500》。11及？构筑物抗震》设计规范GB— 50？1，91类似但增加【。了对结构屈服强【度上限的规定 】   —  根据材》料调研结果显示我国！钢材平均《。屈服：强度是名义》屈服强度的1—.2倍离散性—很大尤其是》Q23？5钢由于实际工【程中经常发生高【钢号钢材由于各种原！。因降级使用的情况因！此为了避免塑性【铰发生在非预期【。部位补充《规定了塑《性耗能区《钢材：应满足屈服》强度：实测值不高于上一级！钢材：屈服：强度的条件值得特别！注意的是本标准规定！的，材料要求是对加【工后的构件的要求】。我国目？前很：多型：材，的材质报《告给出？。的是：型材加工前的—钢材特性设计—人，员应避？免选择在加工—过程中已损》失部分塑性》的钢材？作为塑性《。。耗能：区的钢材《当超：强系数？按ηy＝《fy：。。,ac？t/fy计算确【定时塑性耗能区【钢材可？不满足屈服强—度实测值不高于上】一级钢材屈服—强度的条件f—y,act为塑性】耗能区钢材屈—服强度实测》值；：fy为塑性耗能【区钢材设《计，用屈服强度 】   》  3？  按照钢结构房】屋连：接焊缝的重要—性并参照AI—SC341》-05规范》首，次提出了关键—性焊缝的概念—4条关键性焊—缝，分别为 】        】 1)框架结构的梁！翼缘与？柱的：连接焊缝； — 》        】2)：框架结构《的抗剪连接》板与柱的连接焊缝；！    ！     3)【框架结构的梁腹【板与柱的连接焊缝】； 【   ？     4)【节点域？及其上？下各600mm【范，围内的？柱翼缘与柱腹板【间或箱形《柱壁板间的连—接，焊缝： ：     本！款，。主要是为了》保证焊缝和构件具有！足够的塑性变形能】力真正做到》“强连接弱构件”和！实现设计《确定的屈服机制【 》。 1：7.1.7  由】于地：震作用？的不确定性抗震【设计最重要的是概念！设计当结构均匀对】称并具有清晰—直接的？地震力？传递路径时则对地】震性能？的预测更为可靠【比，如当竖向不均匀【则可能出现应—力集中或产》生延性要求较高的】区域而导致结构过早！破坏如首《层为薄弱层》时屈服将限制在第一！层我们在汶》川地震见《到了许多此类破坏案！例当然？隔震设计也是利【用此原理进行因此】按本章？进行性能化设计【时除采用低延性-】高承载力设计思路且！采用地震危害较【小的结？构外应符《合现：。行国家标《准建筑抗震设计【规范GB 50【01：1第1章～第—5章的规定 【