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试述高层建筑钢结构的抗震设计原则。

问答题
2022-03-02 13:22
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正确答案
(1)高层建筑钢结构的抗震设计,应遵循“三水准”、“两阶段”设计原则。这里的“三水准”抗震设防目标是指小震(多遇烈度)不坏,中震(偶遇烈度,即基本烈度)可修,大震(罕遇烈度)不倒。上述三水准设防目标是通过两阶段设计来实现的,即第一阶段为多遇地震作用下的弹性分析,验算构件的承载力和稳定以及结构的层间侧移;第二阶段为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。
(2)第一阶段抗震设计中,框架-支撑(剪力墙板)体系中总框架所承担的地震剪力,不得小于整个结构体系底部总剪力的25%和框架部分(各层中)地震剪力最大值的1.8倍中的较小者。当不满足上述要求时,框架部分应按能承受上述较小者计算,将其在地震作用下的内力进行调整,然后与其他荷载产生的内力组合。
(3)各楼层楼盖、屋盖,应根据其实际水平刚度和平面内变形性态,确定为刚性、半刚性或柔性的横隔板,以及确定半刚性横隔板是属剪切型还是弯剪型。再按抗侧力构件的布置,确定抗侧力构件间的共同工作,并进行各构件间的地震内力分析。
(4)结构符合下列各项条件时,可按平面结构模型进行抗震分析:
1)平、立面形状规则。
2)质量和侧向刚度分布接近对称。
3)楼盖和屋盖可视为刚性横隔板。
但对于角柱和两个互相垂直的抗侧力构件上所共有的柱,应考虑同时受双向地震作效应。通常采用简化方法处理,即将一个方向的地震作用产生的柱内力提高30%。其他情况,则应按空间结构模型进行地震作用效应计算。
(5)当高层建筑钢结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%,在进行结构地震反应分析时,应计入重力二阶效应对结构内力和侧移的影响。
(6)髙度超过12层且采用H形截面柱的钢框架(中心支撑框架除外),宜计入梁-柱节点域剪切变形对结构侧移的影响。
(7)中心支撑框架的斜杆轴线偏离梁柱轴线交点不超过支撑斜杆的宽度时,仍可按中心支撑框架分析,但应计及由此产生的附加弯矩。
(8)对于甲类、9度一类、髙度超过150m的髙层钢结构以及平、立面不规则且存在明显薄弱楼层(或部位)而可能导致地震时严重破坏的高层钢结构,应进行罕遇烈度地震作用下的结构弹塑性时程分析。其分析方法,可根据结构特点,选用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析方法。若选用弹塑性时程分析方法,此时阻尼比可取0.05。
(9)弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得的结构底部剪力,不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值,不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。一般取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法结果两者中的较大者,作为结构设计依据。
(10)当采用时程分析时,时间步长不宜超过输入地震波卓越周期的1/10,且不宜大于0.02so
(11)当验算倾覆力矩对地基的作用,应符合下列规定:
1)验算在多遇地震作用下整体基础(筏形或箱形基础)对地基的作用时,可采用底部剪力法计算作用于地基的倾覆力矩,其折减系数宜取0.8。
2)计算倾覆力矩对地基的作用时,不应考虑基础侧面回填土的约束作用。

试题解析

标签: 大学试题 工学
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