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    摘要：钢结构具有抗震性能高、工业化生产程度高、施工周期短、节能环保、便于运输、施工速度快、延展性好等优点，特别是钢结构建筑所具有的延展性可以衰减地震波，减少地震对建筑的破坏性。

　　关键词：钢结构抗震问题建议

　　前言

　　随着我国经济的快速发展，科技的不断进步，使得建筑行业也快速的得到了发展。正因为如此，建筑的设计与建造不仅仅以原来的传统造型为主，建筑的外观越来越新潮、功能越来越强大。但是在改变传统建筑造型之后的新型建筑，在抗震结构方面的设计，无疑是加大了难度。在工业设计中，钢结构的应用也日趋广泛，载荷大，体型复杂，不规则，这些都给建筑抗震性的分析造成十分大的麻烦。所以，只有解决这些存在的问题，才能使得钢结构建筑的抗震性得到进一步的提高。

　　一、钢结构抗震性能

　　延展性只是钢结构的一个特性，另外一种特性就是其具有弹塑性。因此当地震来临时，钢结构可以通过弹塑性的变形对地震所带来的冲击力进行吸收和消耗，从而使抗震的能力得到进一步的提高。

　　1、抗震结构进行设计形式

　　我国的建筑行业在对建筑物的抗震结构进行设计时基本采用两种方式。第一种是对于结构自身来说的，也就是对钢结构的自身的结构特性进行改善，从而可以更好的对结构模态进行控制，并且对其进行优化。另外一种就是对外荷载量进行预测以及跟踪，从而可以更好的改变建构设计的动力性，实现对建筑物抗震结构的主动控制。

　　2、抗震结构的计算方法

　　我国对于抗震结构的计算通常是通过振型分解反应谱这种方法来进行的，这种方法就是对大量的地震反应谱进行统计，然后计算出平均值用来确定。这种方法是比较传统的计算方法，如果在周期比较长的情况下，收集而来的数据将会出现失真的情况。钢结构的建筑设计同样会出现一些不必要的问题，所以长周期的反应谱应该更加深入的进行研究。

　　3、抗震结构的变形

　　通过地震对每次对建筑物的破坏程度可以轻易的看出，地震的冲击力要远远的超过了建筑物结构变形所能承受的最大能力，因此导致了建筑物的主体破损或者是倒塌。目前我国主要是以建筑物的承载力作为基础，同时以结构的动拉应力最为控制的指标。而美国在二十多年前提出了另外的一种控制指标，这种指标就是抗震结构的变形，这种控制指标的出现，使得建筑物的变形要求足够的达到了地震作用下的规范要求。

　　二、钢结构抗震结构体系

　　在钢结构建筑中常见的结构体系有框架一偏心支撑结构、框架一中心支撑结构等。纯框架钢结构具体延性好，抗震性能好的特点，但是由于它的抗侧刚度比较差，不适宜于层数太高的建筑当中。框架-中心支撑结构的抗侧刚度大，适用层数较多的钢结构建筑，但是由于支撑构件的滞回性能较差，耗散的地震能量比较有限，其抗震性能不如纯框架。框架-偏心支撑结构可以通过偏心连梁的剪切屈服，耗散地震的能量，同时又可以保证支撑不丧失其整体稳定，它的抗震性能优于框架一中心支撑结构。可以采用能与钢框架抗侧刚度相匹配的带竖缝剪力墙以及内藏钢板剪力墙代替支撑，可以构成框架一抗震墙板结构，它的抗震性能优于框架-中心支撑的结构。当建筑刚度更高的时候，可以采用沿建筑周边设置密柱深梁框架构成的框筒钢结构。框筒结构具体抗侧刚度大，并具有较好的抗震性能。

　　三、钢结构抗震问题

　　钢结构的震害主要有结构的整体倒塌、构件的破坏和节点连接的破坏等三种形式。

　　1、节点连接的破坏原因

　　（1）裂缝主要出现在节点下翼缘，是因为钢结构梁上翼缘有楼板加强，并且上翼缘焊缝无腹板妨碍施焊；

　　（2）梁端焊缝通过孔边缘会出现应力集中，引发裂缝；

　　（3）梁翼缘端部全熔透坡口焊的衬板边缘形成人工缝，缝隙在竖向力作用下扩大；

　　（4）焊缝存在缺陷，特别是下翼缘梁端现场焊缝的中部，因为腹板妨碍焊接和检查，出现不连续；

　　（5）焊缝金属的冲击韧性低。

　　2、支撑连接的破坏

　　采用螺栓连接的支撑破坏形式，包括支撑杆件螺孔间剪切滑移的破坏、节点板端部剪切滑移的破坏、以及支撑截面削弱处断裂。支撑是框架一支撑结构当中最重要的抗侧力部分，一旦发生地震的时候，它将首先承受水平地震作用，如某层的支撑发生破坏，将使这个楼层成为薄弱层，造成严重后果。

　　3、构件的破坏

　　（1）支撑杆件的整体失稳、局部失稳和断裂破坏

　　在框架-支撑结构中，这种破坏形式是非常普遍的现象。支撑杆件可近似看成两端简支轴心受力构件，在风荷载和多遇地震作用下，保持弹性工作状态，只要设计得当，一般不会失去整体稳定。在罕遇地震作用下，中心支撑构件会受到巨大的往复拉压作用，一般都会发生整体失稳现象，并进入塑性屈服状态，耗散能量。但随着拉压循环次数的增多，承载力会发生退化现象。支撑在压力作用下一旦失去稳定，就会变成压弯杆，承载力迅速下降，并在杆中央部位形成塑性铰。当随后承受拉力作用时，由于存在残余的塑性弯曲变形，受拉刚度很小，只有形成反向塑性铰后，支撑的抗拉刚度才逐渐恢复，直至全截面受拉屈服。长细比大的支撑，整体失稳后的承载力退化要比长细比小的严重得多。

　　（2）钢柱脆性断裂

　　在1995年阪神地震当中，位于芦屋市海滨城高层住宅小区，小区当中的2l栋巨型钢框架结构的住宅楼共有57根钢柱发生了断裂现象，所有箱形截面柱的断裂都发生在14层以下的楼层里，并且都是脆性受拉断裂，断口呈水平的形状。分析原因有：

　　a有的钢柱断裂发生在拼接焊缝附近，这里可能正是焊接缺陷构成的薄弱部位；

　　b钢柱暴露于室外，当时正值日本的严冬，钢材温度低于0摄氏度；