不同场地土条件下多层钢框架的结构影响系数

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合理设计的各种结构体系都具有不同程度的强度储备,其所能承受的地震作用要明显大于设计地震荷载。为简化抗震设计工作,国外大多数国家的抗震规范基于中震设计,即利用结构的延性和超强,引入结构影响系数(或称为地震反应修正系数)对设防烈度下的单质点弹性反应谱进行折减,得出各种结构体系的设计地震作用。现行《规范》依据“三水准、二阶段”的设计准则,延用自89规范起采用的“小震弹性设计”法,并没有考虑结构延性性能的影响,对钢结构、钢筋混凝土结构及各种结构体系不加以区分,取相同的地震作用。这种基于小震的抗震设计对于钢结构体系而言,没有能够充分利用其较好的延性和耗能能力,在很大程度上引起抗震设计的不合理,造成了钢材的浪费。本文严格按我国《建筑抗震设计规范》设计了12个多层钢框架,在四类场地下输入地震波,采用弹塑性时程方法分析了结构的地震反应,得出了多层钢框架的结构影响系数,并讨论了这些系数随着结构层数及场地的变化规律。以期为钢结构抗震设计提供合理的地震作用,以改善现阶段用钢量偏高而制约钢结构发展的现状。结果分析表明,按我国《建筑抗震设计规范》设计时,场地对多层钢结构的结构影响系数不容忽略,按照规范设计时对于六层及六层以下多层钢框架结构的地震作用取值偏大,建议适当降低。
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