， 17 — 钢结？构抗震性能化设【计 ： ： 1】7.1？  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 50—01：1及构筑物抗震【设计规范GB 【5，0191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G？B 500》11-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G？。B ：50011及构【筑物：抗震设计规范G【B ：50：19：1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 【。 1》7，.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》 ，502？。23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2】5％特殊设防类钢】结构承载力约提【高55％ 【 ？17.1.3 【 本条为现行—国家标准建》筑抗震设计规范G】B 5？0011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/】200时塑性耗能】。区的变形显著—变形指层间侧移为1！/5：0～1/40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GB 5》0011一致—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17.2.2！-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17.2.4条！～第17《.2.1《2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 1】7.1.5  【本条为性能化设计的！基本原则本标准第1！7.2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 ？ 17.1】.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GB 》5，0011及构筑物】抗震：设计规范G》B 5？0191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】Q，235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η：y＝fy,act/！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—AIS？C341-》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6—00m？m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 — 17【.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 《5，0011第1章～第！5章的规《定 ？