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钢结构的抗震性能探索

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如果采用能与钢结构框架抗侧刚度相匹配含有钢板的剪力墙,还有带竖缝剪力墙的钢结构代替支撑,可以构成具有钢结构框架的抗震墙板结构,其抗震的性能强于由钢结构框架构成的中心支撑结构。当房屋建筑的刚度要求更高时,一般都可以采用沿着建筑周边,有秩序地进行设置一些密柱深梁框架,来构成钢结构的框筒结构。这样设计安装的框筒结构抗侧刚度大,能够起到具有良好抗震性能的效果。

1建筑中钢结构的抗震性能分析

对于不同的钢结构形式,其抗震的性能存在着明显的不同。一般的混凝土结构的房屋受压能力比较好,但是抗拉力的性能不好,这两种力之间的能达到10倍差距。当外界的地震之类大的震动来临时,房屋在地震波荷载的冲击下,十分容易发生整体垮塌,钢结构比一般的混凝土结构的优越之处,就在于具有良好的延展性,可以将冲击来的地震波的能量抵消掉。钢材从性能上分析,基本上都属于各向同性材料,抗压、抗拉、、抗震、抗剪强度都比较高,同时还具有良好的延性,特别是对于钢结构构件凭着特有的高延性,能够减轻震动冲击时的反应[3]。从而可以将钢结构看作比较理想的弹塑性结构,通过结构的塑性变形来进行吸收和消耗震动波,由于钢结构都普遍具有较高的抵抗强烈震动的能力,而且钢结构对于其他结构相比较来说,自重还是比较轻,这也能够减轻震动作用的影响。通过以上的分析,可以知道钢结构具有抗震性能比较高,工业化程度相对于比较高,具有环保性能好的特点,所以在建筑等到各个需要抗震动的领域,都得到的广泛的应用。

2保证钢结构延性,完善抗震措施

为了提升钢结构延性,需要对钢结构进行合理的分析和选择,寻找到适合屈服水准和延性要求的指标之后,才是不断完善抗震措施的有效手段,只要能够保证钢结构确实具有,建筑所需的延性能力,才能保证钢结构在不同的震级中可能实现的抗震设防目标。一般来说钢结构系统的抗震措施,可以通过以两个方面内容来体现:

2.1通过强柱弱梁,来提升抗震能力

通过强柱弱梁,即是在建筑中,对于钢结构的使用,人为地在建筑中增大柱子相对于房梁的抗弯曲能力,使钢结构组成的框架,在遇到大的地震情况下,使房梁端部塑性状态出现得比较早,在最大的非线性位移时,达到的塑性转动比较大。如果房梁端部塑性铰状态出现较晚,就是达到最大非线性位移情况时所出现塑性转动较小,甚至还会根本不出现塑性铰状态[4]。通过这种防范措施,来保证钢结构框架能够具有较为稳定的塑性耗能机构,极大地通过塑性来提升钢结构的耗能,提高建筑的抗震能力。

2.2通过强剪弱弯,来提升抗震能力

通过强剪弱弯,即是剪切破坏到基本上没有延性,一旦由于钢结构的某部位发生剪切破坏,就将彻底毁坏钢结构的抗震能力,对于柱子端部出现的剪切破坏,还可能导致房屋建筑的倒塌,因此需要增大梁端、柱端组合在节点部位的剪力值,提升钢结构的抗震能力。

总之,通过以上对钢结构抗震性能分析,可以知道钢结构应成为建筑中,所应用抗震材料的最佳选择。随着钢结构抗震设计的不断进步,会有越来越多抗震能力优越的钢结构建筑问世。钢结构建筑将更为广泛地应用于各个建筑领域,以其得天独厚抗震优势,在建筑中将不断地受到更多的瞩目。

作者:黄再兴单位:中蓝长化工程科技有限公司

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