(西安工业大学 陕西 西安 710021)
【摘 要】地震的发生不仅会危害到人们的日常财产,还会对人们的生命安全造成巨大的威胁,因此在进行建筑结构设计时,一定需要将抗震性能考虑在内。本文主要探讨了建筑多层钢结构在抗震方面出现的问题以及给出了一些改进意见。
【关键词】多层钢结构;抗震;思考
【中图分类号】TU973 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)04-0250-02
我国属于产钢大国,每年产钢量都会突破万亿吨,现阶段伴随着我国钢产业的不断改革,国家开始由原来的节约用钢政策改为如今的鼓励人们合理用钢的政策,这就给多层钢结构带来了一定的发展空间,很多国内外的学者都在积极研究多层钢结构在抗震方面的应用。
1.多高层钢结构在抗震方面存在的问题
尽管现阶段很多的学者都在研究多层钢在抗震方面的运用,以争取多层钢能够得到合理的应用,然而现阶段我国的多层钢在抗震设计上依旧存在着一些问题,其中最明显的两个方面为,其一,在钢结构在地震方面的作用问题,即多层钢结构在建筑抗震设计中,没有充分的意识到钢结构具有弹性阶段的阻尼小以及延伸性好的特点,这样就会导致钢结构在具体的抗震设计中用钢量比较大,钢结构在地震方面的作用偏大,限制了钢结构在抗震方面的进一步普及。其二,多层钢结构设计不够合理的问题,钢结构的实际承载力,抗震调整系数以及对梁和焊缝的连接强度同母材的实际强度差距过大,这就限制了高层钢结构的设计,严重影响多层钢结构发挥出抗震性能。因此需要我们认真的探索这两方面的问题,从而有效的改进多层钢结构的抗震性能。
2.多层钢结构地震作用系数
从89规范开始,我国的抗震规范采用的方法都是在小震的弹性设计法的基础上进行的,这种抗震设计方法等同于用设防烈度来对结构的延性进行考啊率,从而有效的降低地震方面的作用效果。但是在89规范中并不包含多层钢结构,因此在对多层钢结构进行抗震设计时在考虑结构延性时是在混凝土结构的基础上进行的。2001年国家重新修订了抗震规范GB50011,这才抗震规范将多层钢机构列入其中,但是这个抗震设计方法依旧是以小震的弹性设计法的基础上进行的。并没有考虑到混凝土结构同多层钢结构的延性的差别,这就导致多层钢结构的抗震性能不同很好的表现出来。另一方面,多层钢结构在处于弹性阶段时,他的阻尼会非常小,但是如果按照现阶段的抗震设计规范来对钢结构的抗震性能进行计算,并没有考虑到阻尼大小的改变。因此,由于没有充分的考虑到钢结构比混凝土结构的优越性,导致在进行多层钢结构的抗震设计时造成用钢量过大,形成浪费,因此需要我们进行多层钢结构由于混凝土的地震作用研究,充分考虑钢结构抗震作用提升系数,在计算出多层钢结构的地震作用系数的基础上多层钢结构的抗震性能进行改进,在保证钢不会形成浪费的基础上,促进多层钢结构发挥出更好的抗震作用[1]。
2.1 现阶段我国所使用的GB50011抗震规范
图2表示的是阻尼比为0.05时结构地震作用系数,当阻尼比发生改变不再采用0.05时,可以采用阻尼修正的方法来进行计算,从而得出正确的抗震作用系数。根据该抗震设计规则,对钢结构的阻尼比可以取0.02,混凝土结构阻尼比取值为0.05,将这两个数值进行计算,从而得出钢结构的阻尼比在通过修正以后得出的抗震作用系数大概是混凝土结构抗震结构系数的1.247倍。这种抗震规范同GB50011抗震规范相比具有明显的不同,它在进行影响地震作用系数的计算中引入了结构系数的概念,充分的考虑到了结构性能对抗震作用系数的影响,从而计算出混凝土结构同多层钢结构抗震作用差距,从而有效的减少钢的用量,使钢的延展性得到提升。因此在对多层钢结构进行计算时需要我们充分的借鉴这种抗震作用系数计算方式,从而有效的改善多层钢结构的抗震性能。
3.多层钢结构梁柱的刚性连接设计
早在之前的日本阪神地震以及美国北岭地震中就出现由于多层钢结构梁柱刚性连接断裂的问题,给人们带来巨大灾难,这也就引起各学者对刚性连接的研究。在之前,我国采用的刚性连接方式为栓焊混合连接的方式,这种焊接方式施工比较简便但是转动能力非常差,导致多层钢结构很容易出现刚性断裂。后来对这种来连接昂发进行改进,如图七,在梁端上加盖腋以及板,这种方式可以有效的减少脆性断裂发生的概率。后又对其进行改进狗骨式设计,然后在所有的改进方法中,虽然一定程度上能够减少发生刚性断裂的概率,但是都造成了不必要的成本浪费,同时各种钢柱的扭转方式不够灵活。因此在进行刚性连接抗震设计时可以采用大震不倒,中震可修以及小震不坏的设计原则来进行多层钢结构的抗震设计,这样可以有效的节约成本同时提高抗震性能。因此,可以采用的连接方式为,在地震7度区可以采用传统的连接方式,在8度区域可以采用在传统的连接方式上采用改进的梁柱连接方式,在9度区则需要必须采用改进连接方式,这样可以使钢结构连接得到合理的运用。另外需要注意,在进行材料的选择时为了能够有效的提升冲击韧性需要采用Q345或者Q235材料。
4.结语
综上所述,多层钢结构在抗震设计上还存在着钢使用量偏高以及梁柱之间的刚性连接设计不够合理的问题,因此需要通过研究积极的改进多层钢结构在抗震设计方面的运用,从而使多层钢结构在抗震方面发挥出最佳的性能。
参考文献
[1]余迪.高层钢结构抗震设计研究[J].科技展望,2016,4(19):
60.
[2]管西亮,何绪家.钢结构抗震的探讨[J].江西建材,2016,5(6):
54.
论文作者:王海荣,宋晓玉
论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期
论文发表时间:2017/6/19
标签:钢结构论文; 多层论文; 阻尼论文; 系数论文; 作用论文; 刚性论文; 梁柱论文; 《建筑知识》2017年4期论文;