鋼結構建筑的抗震設計

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一、鋼結構的抗震體系

鋼結構建筑的結構體系有框架結構體系、框架中心支撐結構和框架偏心支撐結構等。框架結構體系具有良好的結構延性，使得該結構具有優良的抗震性能，但是由于抗側剛度不足，不宜用于高層建筑中。框架中心支撐結構體系具有極強的抗側剛度，適用于高層建筑中，但是支撐構件的滯回性能比較差，對于地震能量耗散能力有限，抗震能力明顯不如框架結構。框架偏心結構能夠利用偏心連梁的剪切屈服來耗散地震能量，還能夠確保支撐結構的整體穩定，具有極強的抗震性能。

二、鋼結構的抗震設計

2.1合理選擇鋼結構建筑的場地和地基

選擇建筑場地之前，首先應該結合整個建筑的需求，掌握建筑所處場地的地震活動情況和工程地質資料，對建筑場地進行綜合評價，將建筑選擇對抗震有利的區域，盡量避開對抗震不理的地質結構，例如軟弱場地、邊坡邊緣等。為了避免鋼結構建筑出現不均勻沉降而導致結構產生裂縫、傾斜等，使建筑結構構件過早進入塑性區，同一結構單元的結構不能設置在不同的地基上，應該加強地基的整體性和剛性，不利場地和地基應該采取補救加固措施等。

2.2科學合理設計鋼結構建筑的結構

首先鋼結構建筑形狀力求規則和簡單，這樣鋼結構建筑的受力性能比較明確，地震作用力對建筑結構的破壞比較小，在抗震設計中盡量要求建筑形狀規則和對稱，來減少剛度中心和質量重心的偏移。其次是鋼結構建筑的強度、剛度和承載力應該連續變化，在樓層平面內均勻變化，并且沿著建筑結構豎向變化也要均勻和連續。

2.3鋼結構建筑的結構設計

首先建筑結構設計之前，綜合考慮建筑抗震設防等級、地質條件、地基、施工材料、地震活動情況等因素選擇合理結構體系，并且結構體系必須要有明確的計算簡圖和地震作用的傳遞途徑，可以考慮設置多道抗震防線。其次是要避免建筑構件破壞影響整個建筑結構的抗震能力或承載力，鋼結構比較具有良好的變形能力、承載力以及耗散地震能量的能力，對于抗震薄弱部位和環節應該采取有效措施提升抗震能力。最后是抗震結構設計盡量用一些延性較好的分體系做成，并且用延性較好的構件連接起來。

三、鋼結構建筑的設計建議

選擇建筑場地和地基必須選擇對抗震有利的場地和地基，這會在很大程度上影響鋼結構的地震反應，而鋼結構的地震反應將會直接體現在鋼結構的震害上，對于無法避開的場地和地基應該采取必要的補救措施。對于鋼結構建筑的抗震設計注意以下兩點：建筑結構形狀力求規則和對稱，這樣能夠減少剛度中心和質量重心的偏離；結構的剛度、強度和承載力要均勻連續變化。綜合考慮鋼結構建筑各種因素選擇合理的抗震結構體系，鋼結構應該設置多道抗震防線，保證建筑結構的必要剛度和強度，使得建筑結構在地震中具有良好的變形能力以及耗能能力。

四、結語

鋼結構建筑的抗震設計涉及面非常廣，本文只是闡述具有代表性的抗震設計。總之，結構的抗震設計是建筑設計的重要組成部分，在抗震設計準則下，科學合理的解決鋼結構抗震設計中的各種問題，才能夠為我們提供一個安全的建筑。

作者：鄧鋒 李繼梅 單位：中天建設集團有限公司