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来源 网络 发布于 2012/9/1 14:30:00 评论(0) 有9384人阅读

钢结构特性

强度高、延性好、重量轻、抗震性能好。总体来说,在同等场地、烈度条件下,钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要小。

震害举例及比较

1985年墨西哥城地震中钢结构和钢筋混凝土结构的破坏情况


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框架梁柱刚性节点破坏 
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地震下刚性连接节点脆性破坏

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支撑屈曲

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梁柱局部失稳 

多高层钢结构在地震中的破坏形式有三种:节点破坏;构件破坏;结构倒塌。 


一、节点连接破坏 


1.支撑连接破坏

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圆钢支撑连接的破坏           角钢支撑连接的破坏 

2.梁柱连接破坏

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美国Northridge             地震日本阪神地震

1978年日本宫城县远海地震钢结构建筑破坏类型统计 
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Ⅱ级:支撑连接出现裂纹,但没有不可恢复的屈曲变形
Ⅲ级:出现小于1/30层高的永久层间变形
Ⅳ级:出现大于1/30层高的永久层间变形
Ⅴ级:倒塌或无法继续使用
震害调查发现,梁柱连接的破坏大多数发生在梁的下翼缘处,而上翼缘的破坏要少得多可能的原因:
1.楼板与梁共同变形导致下翼缘应力增大
2.下翼缘在腹板位置焊接的中断是一个显著的焊缝缺陷的来源震后观察到的在梁柱焊缝连接处的失效模式
1.美国Northridge地震


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2.日本阪神地震




梁柱刚性连接裂缝或断裂破坏的原因(4点):
1.焊缝缺陷

如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等,这些缺陷将成为裂缝开展直至断裂的起源

2.三轴应力
梁柱连接的焊缝变形由于受到梁和柱约束,施焊后焊缝残存三轴拉应力,使材料变脆
3. 构造缺陷
出于焊接工艺的要求,梁翼缘与柱连接处设有衬板,实际工程中衬板在焊接后就留在结构上,这样衬板与柱翼缘之间就形成一条“人工”裂缝,成为连接裂缝发展的起源。
4. 焊缝金属冲击韧性
低的冲击韧性使得连接很易产生脆性破坏,成为引发节点破坏的重要因素

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“人工”裂缝


二、构件破坏 


多高层建筑钢结构构件破坏的主要形式有
1.支撑压屈
支撑在地震中所受的压力超过其屈曲临界力时,即压屈破坏

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支撑压曲

2.梁柱局部失稳

梁或柱在地震作用下反复受弯,在弯矩最大截面处附近由于过度弯曲可能发生翼缘局部失稳破坏

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梁柱局部失稳


3. 柱水平裂缝或断裂破坏
位于阪神地震区芦屋市海滨城的52栋高层钢结构住宅,有57根钢柱发生断裂,其中13根钢柱为母材断裂,7根钢柱在与支撑连接处断裂,37根钢柱在拼接焊缝处断裂

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母材的断裂         支撑处的断裂


三、结构倒塌 


结构倒塌是地震中结构破坏最严重的形式。钢结构建筑尽管抗震性能好,但在地震中也有倒塌事例发生。钢结构房屋在地震中严重破坏或倒塌与结构抗震设计水平关系很大。

1995年日本阪神地震中Chou Ward地震钢结构房屋震害情况




1971年,日本钢结构设计规范修订;1982年,日本建筑标准法实施

说点什么







最新评论
第1楼 undefined 发表于 2012-05-17 13:23
1983年,乔布斯对百事可乐的 CEO John Sculley 说:“Do you want to sell sugar water for the rest of your life, or do you want to change the world?”(你想卖一辈子糖水,还是改变世界?)就这样,一段传奇的合作开始了。

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