钢结构抗震设计新规定

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1、34第十三讲多层和高层钢结构房屋抗震设计新规定2010年10月15日郁银泉yuyq@cbs.com.cn;13901290516多层和高层钢结构房屋抗震设计，是在2001规范首次列入的，本次修订，主要做了如下改进：（1）调整了适用范围，增加7度（0.15g）和8度（0.3g）的适用高度要求；（2）新增抗震等级规定，将2001规范的内力调整和长细比、宽厚比等构造要求，按抗震等级做了划分和局部调整；（3）适度放宽了钢结构阻尼比和层间位移角的规定；（4）改进了“强柱弱梁”和“强节点弱构件”的设计方法，并相应调整了构件承载力抗

2、震调整系数γRE的取值；（5）改进了钢结构构件的连接构造；（6）新增钢支撑-混凝土框架和钢框架-混凝土核心筒结构抗震设计的原则规定（附录G）；总体上，修订后的钢结构，地震作用有所降低，承载力抗震调整系数有所减小，长细比和宽厚比的构造要求更加体现延性的特点，可比2001规范更加经济些。一、结构体系和最大适用高度修订高层民用建筑钢结构不同结构体系在各设防烈度时的合理高度取值，与2001年规范的规定大体一致。1.钢结构房屋的最大适用高度（m）结构类型6、7度（0.10g）7度(0.15g)8度9度(0.40g)非抗震设防(0

3、.20g)(0.30g)框架11090907050110框架-中心支撑220200180150120240框架偏心支撑(延性墙板)240220200180160260筒体(框筒,筒中筒,桁架筒,束筒)和巨型框架屈曲约束支撑框架300280260240180360注：12房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。一、结构体系和最大适用高度修订2.框架-支撑结构分中心支撑与偏心支撑两类。有混凝土剪力墙的钢结构另列入了附录G。3.将7度的

4、适用高度按设计基本加速度0.1g和0.15g区分。关于0.15g和0.30g的规定，分别在7、8度和8、9度之间内插。4.各类筒体的使用高度未做变化。二、钢结构的抗震等级概念引入1.钢结构房屋的抗震等级房屋高度烈度6789≤50m——四三二＞50m四三二一注：1高度接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度和场地、地基条件确定抗震等级；2一般情况，构件的抗震等级应与结构相同；当某个部位各构件的承载力均满足2倍地震作用组合下的内力要求时，7~9度的构件抗震等级应允许按降低一度确定。二、钢结构的抗震等级概念引入2.对不

5、同类别、不同烈度、不同高度的抗震措施，用抗震等级的不同来描述，使规定更简洁明了，并具体化。3.有助于熟悉混凝土结构设计的设计者进行钢结构的抗震设计。4.引进抗震等级，使钢结构能用不同的抗震等级体现不同的延性要求。5.依据抗震性能化设计的方法，当按提高一度的地震内力进行构件抗震承载力（包括强度和稳定）验算时，则可以按降低了的抗震等级检查该构件的延性构造要求。三、内力变形分析有关规定的修订1.重力二阶效应的考虑本次修订中，明确提出要计入重力二阶效应。进行二阶效应的弹性分析时，应按GB50017的有关规定，在每层柱顶附加假想

6、水平力。假想水平力是反映了几何缺陷和其它因素对柱稳定性的不利影响。当结构的高宽比较大以及柱的长细比较大时，此情况可能发生。三、内力变形分析有关规定的修订2.节点域剪切变形的影响节点域屈服承载力验算，只考虑了弯矩的影响，忽略轴力和剪力对节点域变形的影响。当竖向荷载很大，承载力接近由强度控制时，应考虑轴力影响。考虑节点剪切变形影响的方法是将未计入节点域变形的层间位移角与由节点域在相应楼层设计弯矩下的剪切变形角的平均值相加求得总位移角。节点域剪切剪切变形角的楼层平均值：三、内力变形分析有关规定的修订3.框架-支撑结构的框架剪

7、力分担率框架-支撑体系中，支撑框架是第一道防线，纯框架是第二道防线；框架-支撑结构中，框架部分承担的地震剪力如何确定，有许多不同意见；争论焦点有二：其一，按照底部总剪力还是楼层剪力调整；其二，调整值的大小；经过反复协商和讨论，以底部总剪力为基础进行调整，取总地震剪力的25%和框架部分按刚度分配的地震剪力最大值1.8倍二者的较小值；今后，对有关问题还需要继续研究和探讨。三、内力变形分析有关规定的修订4.支撑杆件内力调整中心支撑中，参考AISC-2005的有关规定，取消了2001规范单斜杆支撑和交叉支撑系数1.3；人字形和

8、V形支撑的系数1.5也取消；偏心支撑中，斜杆轴力与消能梁段相连的框架梁，框架柱的内力调整系数，本次修订略有减小，并按抗震等级做了调整：框架斜杆轴力增大系数，一、二、三级分别取1.4,1.3和1.2；相连框架梁、框架柱内力增大系数，一、二、三级分别取1.3、1.2和1.1。三、内力变形分析有关规定的修订5.钢结构的阻尼比修改2001