解析高层钢结构的抗震设计内力和位移计算

2021-08-06 10:50 高层钢结构 华邦建设

　　1、高层钢结构的抗震设计可以使用两阶段设计法:

　　第一阶段是多遇地震作用下的弹性分析，验算构件的承载力、稳定和结构的层间位移。

　　第二阶段是罕遇地震作用下的弹塑性分析，验算结构的层间侧移和层间侧移延性比。

（内力和位移计算）

　　2、高层钢结构的第一阶段抗震设计可以使用以下方法计算地震作用和其效应：

　　(1)、不超过60米的高层钢结构,并且平面和竖向布置较规则的建筑及预估截面时，可以使用反应谱底部剪力法。

　　(2)、超过60米的高层钢结构，可以使用振型分解反应谱法。

　　(3)、竖向不规则的高层钢结构,可以使用时程分析法作补充计算。

　　3、第一阶段高层钢结构的抗震设计，确定框架-支撑体系中总框架承担的地震剪力时，需要考虑支撑刚度退化的影响，总框架任一楼层所承担的地震剪力，不能小于结构底部总剪力的25%。

　　4、高层钢结构可以按以下规定验算倾复力距对地基的作用：

　　(1)、核算在多遇地震作用下整体基础对地基的作用时，可以用底部剪力法求作用于地基的倾复力矩，考虑折减系数0.8。

　　(2)、计算倾复力矩对地基的作用时，不考虑基础侧面回填土的约束作用。

　　5、进行高层钢结构的弹塑性地震反应分析时，恢复力模型可以由试验确定，也可以根据已有的资料确定。

　　6、高层钢结构的第二阶段抗震验算，可以使用时程分析法计算结构的弹塑性地震反应，结构计算模型可为杆系模型，也可以为剪弯型层棋型、剪切型层模型和剪弯协同工作层模型。

　　7、高层钢结构使用时程分析法时，时间步长不能超过输入地震波卓越周期的1/10，也不能大于0.02s。必要时，可以按步长减半计算后结构反应无明显变化的原则确定。第二阶段进行弹塑性分析时，钢结构阻尼比可取0.05。

　　8、高层钢结构使用层模型进行弹塑性的地震反应分析时，需要综合有关构件的弯曲、轴向、剪切变形的等效剪切刚度，恢复力模型的骨架线可近似地用静力弹塑性法计算。此时作用于结构的水平荷载沿结构高度的分布，应与水平地震力沿高度的分布一致或接近，并且需要同时作用重力荷载。计算中材料的屈服强度和极限强度按标准值采用。骨架线可以简化为二折线或三折线，但是尽量与计算所得的骨架线接近。