17.3】 :基本抗震措施
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! 本节各条文的】目的是保证》节点破坏不先于构】件,破坏同?时根据不同的结构】延性要求相》应的构造来保证设】计的经济性
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》Ⅰ, 一:般规定
!。
17.3.1】 由于地震作用】为,强,烈的动力作用因【此节点?连接应满足承受【动,力,荷载的构造要—求,另外由于地震作用】的,不确定性而截—面板件宽《厚比为S5级—的构件延性较—差因此对其使用范】。围作了?一定的限制
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17.3!.2 本条—是为保证塑性耗能】区性能所作的规【定
1】7.3.3 【在,支撑系?统之:间,直接:与支:撑系统构件相连【的刚接?钢梁可?视为连梁连梁可设计!为塑性耗能区此【时连梁类《似偏心支《撑的:消能梁段当构造【满足消?能,。梁段的规定》时可按消能梁—段确定承载力否则】按框架梁《要求:设计
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:Ⅱ, 框架结构
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17.3.】4, :本条为保《证框架结构抗震性能!的重要规定》通过控制梁内—轴力和剪力来保【证潜在耗能区的塑性!耗能能力
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】 本条第2》款与欧洲《抗震设?。计规范EC8第【6.6.2条的规定!类似但?不相同宝钢在—。本标准课题腹板加】肋框架梁柱》刚性节点《抗震性能研究中根】据,5,个框架H形截面子结!构试件的反复加【载,试验并?通过有限元分析发】。现无加劲的》平腹板?梁塑性机《构转:动点会偏离截—面中:心轴而腹板》中央的屈服和屈曲由!剪应力控制》而且剪应力集中于腹!板中央区《;而设置纵向—加,。劲肋:可均化塑性》铰区腹?板中央集中》的剪应力使整个加劲!区域的腹板应力场均!匀分布因此》当塑性耗能区—位于梁端时》梁端:无纵向加劲肋—的腹板?剪力:不大于截面受剪【承载力50》%的规定是恰当的而!只要纵向加劲—肋设置合理》剪力可由腹板全【截面承受
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17.3.5!。 一般情况下柱】长细比越大、轴【。压比越大则结—构承载能力和塑性】变形能力越小侧【向刚度降《低易引起整体失稳遭!遇,强烈地震时框架柱】有可能进入塑性【因,此有抗震设防要求的!钢结构需《要控制?的框架柱长细—比与轴压《比相关
! 考》虑压弯柱的结构整体!弹塑性稳定性和柱】塑性:铰形成时的》变形:能力控制长细比和轴!压比的结构弹塑性】失稳限?界可由弹塑性—稳定:分析求得日本AIJ!钢结构塑性设计指针!采用解析《。并,少量试验提出—满足N/N》E≤0.《25:。(NE结构弹性屈】曲,对应的轴压》力,)即可避免结构【整体屈曲引起—的,承载力显著降低【
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》。。 为方【便结:构设计引入轴压比N!/,Ny和长细比—λ表:示的控制条件得【
—。
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【式中E钢材的—弹,性模量;
!
:。 【 fy钢材的【屈服强度
【
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轴压比】N/Ny≤0—.15时轴压力较】小对结?。构失稳的影响也较】小最大长细比—取150可不考虑】。轴,压,比和:长细比耦合
】
,
,。。。
? 表17—.3.5与上—。述AIJ《的要求?基本等价
】。
17.3.6】 比?。较美国、日本及钢结!构设计规《范EC3Des【ign of s】teel str】uctures关于!H形和箱形》截,面柱的节点域计算】和宽厚比限》值的规?定,并总结试验数据提】出本条要求本条为低!弹性:承载力-高延—性构造高《弹性:承载力-低延性构】。。造的具体体现
【
1—7.3.《7 本《条改进型过》焊孔及常规型过【焊孔:具体规定《见现行行《。。业标:准高层民用建筑【。钢结构技术规—程JG?J 9?9
17!.3:.9 在采—用梁端加腋、梁端】换,厚板、梁《翼缘楔形加宽和上下!翼缘加盖板》等方法如果能够【做,到,加强后的柱表面【处的梁?截面的塑性铰弯【矩等于(Wpbfy!b+:。Vp:bs)(Vpb【梁内塑?性铰截面《的剪力?;,s塑性?铰至柱面的距离【也即梁?开始变截面》或开始?加强的位置到柱表面!。的距离)可以预计】梁加强段及》其等:截,面部:分长度内均能—够产生一《定,的塑性变形》能够:将对梁端《塑性铰的转动需求分!散在更长的长度【上从而改善结—。构的延性或减小【对,节点:。的转动需求
!
17.3.【10 抗弯框架】上覆混凝土楼板时在!。地震作用下梁端的塑!性铰区受拉因—。此钢柱?周,边的楼板钢筋应可】靠锚固钢筋可按图5!0设置
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图50【 :钢柱周边钢筋—锚固示意《图
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《
?Ⅲ 支撑结构及框】架-支撑结构
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—17.3.》12 中心支撑在!各类结构《中应用非常》广泛在地震》往复:荷载作用下支撑必然!经历:失稳:-拉直?。的过:。程滞回曲线随—长细:比的:不同变化很》大当长细比》。。小时滞回曲线丰【满而:对称当长细比大时】滞回曲?线形状复杂、不对称!受压承?载力不断《退化存?在一个拉直的不受】力的滑移阶段因此】支撑的长细比—。与结构构件延性等级!相,关
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《 , 在美国》中,心,支撑体系分》为特殊中心支—撑体:系(SCB》)和普通中》心支:撑体系(OCB)前!者,。的抗震性能更好地】震力可以取得更小】但是在对支撑杆的】长细比的限值上【前者放得更宽欧洲】抗震:。。设计规范E》C,8则规定中心交叉】支撑的长细比—对Q2?35应该《在120~1—96之间日本也将长!细比:大于130的支撑】杆与长?细,比为32~59【之间的划《为同一类反而比长细!比为59~130之!间的更好这是由于】延性:决定了结构》的抗震能力》因此支撑设计时【长细比不《。是最关键的》关,键的是防止局部屈】曲部位过大的、集中!的塑性变形而导致】的开:裂,长细:。。比较大?的支撑杆因》为传递的《力较:小在节点《部,位更:加容易设计成—延性好的节点—长细:比大的构《件结构的刚》度小更容易处在长周!期范围?地震力更《小
】 虽然欧美同】行认为长细比大的支!撑抗震性能更—好但配套的设—计规定使得》其应用?是,。有条:件的美国A》ISC的S》PSSB指》出每一列支撑由【受拉的支撑提供【。的抗力不得》大于:7,0%也?不得小于30%如果!水平力全由》支撑承担这意—味着支撑《。杆的长?细比对Q235不超!过,1,20如果是框—架-中心支撑体系支!撑长:细比很大受》压承载力《很小则框架部分应能!够承担?30:%~70%的—水平地?震作用
》。
《 ? 本标准参照日本的!规定除普通钢结构外!将支撑分为3—个等级长细比大【的放在第2个等级】并且规定了使用条件!同,样的支撑框架-中】心支撑?结构和支撑结构相】比较具有更好的延性!延性等级更》高
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1《7.3.13— 本?条第1款的》规,。定使得结《构在任?意方向?。。荷载作用下表现出】相似的?荷载变形特征从而】具有更好的延性
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17.3】.14 本—条第:1款的规《定是:为了尽量减小—应力集中《使节点?板在支撑杆平—。面外:屈曲时不至于产生过!大的计算中未能【考虑的应力而—导致焊?缝的过早破》坏
17!.3.15》 , 偏心支撑的设【计基本上与现行国家!。标准建筑抗震设计规!范GB 50011!的规定一《致
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