钢结构地震损伤特点
█ 钢结构的特点
（1）各向同性的均质材料，容易保证质量，结构可靠性好；
（2）轻质高强，具有较高的比强度，可以减少地震对结构的影响；
（3）延性好，使结构具有较大的变形能力，保证结构的抗震安全性；
（4）部件细长，容易不稳定并发生故障；
（5）高温下软化，失去承载能力，防火性能差。
（6）容易生锈，耐久性差。
（7）如果设计和施工不当，可能会发生脆性破坏。
█ 钢结构的破坏形式
（1）框架节点区梁柱焊接连接失效；
（2）垂直支撑整体和局部失稳；
（3）柱脚焊缝损坏、地脚螺栓断裂；
（4）钢柱脆性断裂；
(5) 支撑及其连接处的损坏；
（6）梁柱节点损坏。
高层钢结构的选型与布置
█ 高层钢结构体系
高层钢结构的结构体系主要有框架体系、框架-支撑（剪力墙板）体系、筒体体系（框架-筒、筒中筒、桁架筒、束筒等）、巨型框架体系。
1.框架体系
框架体系是沿房屋纵向和横向由多个平面框架组成的结构，该类结构抗侧力主要取决于梁柱构件和节点的强度和延性，因此节点处常采用刚性连接节点。
2. 框架支撑体系
框架-支撑体系是在框架体系中沿结构纵向和横向均匀布置一定数量的支撑而形成的结构体系。
支撑系统的布置由建筑要求和结构功能决定。
①支撑类型
支撑类型的选择与抗震性能有关，也与建筑的层高、柱距、建筑使用要求等有关。
A. 中心支持
中心支撑是指斜杆、横梁、柱子汇聚于一点，或两根斜杆、横梁汇聚于一点，或与柱子汇聚于一点，但汇聚时无偏心的支撑体系。
B.偏心支撑
偏心支撑是指支撑斜拉杆的两端，至少有一端与梁相交（不在柱节点处），另一端可接在梁与柱的交接处，或偏离另一根支撑斜拉杆一定长度而与梁相接，并在支撑斜拉杆的杆端与柱之间形成吸能梁段，或在两根支撑与杆件之间形成吸能梁段。
3. 框架-剪力墙板体系
框架-剪力墙板体系是以钢框架为基础，设置一定数量的剪力墙板。
剪力墙板的主要类型：
①钢剪力墙板
②内置钢板支撑剪力墙板
③带竖缝的钢筋混凝土剪力墙板
4.气缸系统
筒体结构体系可分为框架筒体、桁架筒体、筒中筒和束状筒体体系。
5.巨型框架系统
巨型框架体系由大柱距三维桁架柱和三维桁架梁组成。
█ 高层钢结构布置原则
1.高层钢结构适用最大高度
建筑高度是指室外地面至主屋面板顶部的高度（不包括部分凸出的屋面部分）；
最大高度取决于结构类型和强度。
2.高层钢结构高宽比限制
结构的高宽比对结构的整体稳定性和建筑内的人员舒适度有重要的影响，钢结构民用住宅适用的最大高宽比如下表所示。
3.钢结构房屋的抗震等级
4.高层钢结构布置要求
高层钢结构布局除应满足建筑概念设计的相关要求外，还应符合以下规定：
①两个方向支撑架的布置宜基本对称，且支撑架之间的楼面长宽比不宜大于3；
②当钢结构房屋设有地下室时，框支（抗震墙板）结构中的竖向连续支撑（抗震墙板）宜延伸至基础，框架柱至少延伸至地下一层；
③对于8°、9°倾斜，宜采用偏心支撑、设有垂直接头的钢筋混凝土抗震墙板、内置钢板支撑或其他消能支撑；
④ 12层以上的钢结构采用偏心支撑框架时，顶层可采用中心支撑；
⑤对于12层以上的钢框架-筒体结构，必要时可设置由筒体伸臂或伸臂与周边框架组成的加强层；
⑥楼板宜采用波形钢板、现浇钢筋混凝土组合板或非组合板。
多层钢结构概念抗震设计
█ 优先考虑延展性好的方案
偏心支撑结构的延性优于中心支撑结构。
█多重抗震防线要求
框架支撑结构、框架剪力墙结构形成多重抗震防线。
█ 强节点与弱构件要求
坚固的节点有利于保证结构的完整性，应保证节点不会先于构件失效。
1、梁、柱间连接要求：焊缝承载力大于母材承载力。
2.支撑连接要求——连接强度大于支撑强度。
3.梁柱构件拼接要求：焊缝承载力大于构件承载力。
█ 强柱弱梁要求
节点处柱的抗弯承载力应大于梁的抗弯承载力。
█ 偏心支撑框架弱吸能梁截面要求
设计原则：强柱、强支撑、弱吸能梁截面。
通过吸能梁截面的塑性变形来消耗能量，以保护结构。
多层钢结构抗震计算要求
█ 地震作用计算
结构自振周期计算：
计算可采用能量法或顶点位移法，考虑非结构构件对自振周期的影响，可采用修正系数0.9来减小周期。
在初步设计时多层钢结构阻尼比，也可按照如下经验公式估算基准周期：
式中，n为建筑物层数（不包括地下部分和屋顶小塔）。
当条件满足时，可采用底部剪切法计算水平地震效应。
反应谱的设计阻尼修正：
钢结构在弹性阶段（小震）的阻尼比约为0.02，需要注意的是，反射谱平台的高度会比一般混凝土结构高一些（阻尼比一般为0.05）多层钢结构阻尼比，下降段的下滑指标和倾斜段的坡度也需作相应的修正。
█ 地震作用下的内力与位移计算
1. 地震频繁
结构在第1阶段多地震作用下的抗震设计中，地震效应计算采用弹性方法：根据不同情况，可采用底部剪切法、振型分解反应谱法、时程分析法等方法。
2. 受罕见地震影响
高层钢结构抗震验算第二阶段应采用时程分析法，对结构进行弹塑性时程分析，分析时塑性阶段阻尼比可取0.05，并应考虑重力二阶效应（效应）对侧向位移的影响。
█ 构件内力组合及设计原则
1. 内力组合
一般高层钢结构在抗震设计时可以不考虑风荷载和竖向地震作用，但高度大于60m的高层钢结构必须考虑风荷载，在9度区域还必须考虑竖向地震作用。
2. 设计原则
框架梁、柱截面按弹性设计，同时框架设计为强柱弱梁体系。
3.抗震计算：
█ 侧移控制
在小震（弹性阶段）下，层间过大的变形会造成非结构构件的破坏；而在大震（弹塑性阶段）下，过大的变形又会造成结构破坏或倒塌。因此，应限制结构的侧向位移，使其不超过规范规定的值。
多层钢结构的抗震构造措施
█ 钢框架结构的抗震要求
控制框架柱的长细比-（确保整体稳定性）
控制梁、柱板的宽厚比-（确保局部稳定性）
梁与柱之间的连接结构——保证节点连接可靠。
█ 钢框架-集中支撑框架结构抗震要求
中心支撑的长细比和宽厚比限制
中心支撑节点建设要求
█ 钢框架-偏心支撑框架结构抗震构造要求
中心支撑的长细比和宽厚比限制
吸能梁截面的结构要求
吸能梁段与柱连接结构要求
其他施工要求
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