17  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 50—。011及构筑物抗】。震设计规范G—B 501》9，1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 【5，019？1，的抗震设计原—则与现行国家—标准建筑抗震设计】规范GB 》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 50《011？及构筑物抗震设【计规范GB —50191》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 5【0223《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55％《 —17.1.》3  本条为现行国！家，标准建筑抗震设计规！范GB 50—011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：/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，GB 500—11一致即能保【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1：7.2.4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 ！ 》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1！7.3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 50011【及构筑物抗震设【计规范？GB 5019【1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ηy＝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fy,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A：I，。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《600？mm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 》50：011第1章～第5！章的规定 —