文档介绍：钢结构的震害形式及 防震性能分析
摘要 :文章中论述了有关于钢结构防震减震的现状,在时下
世界各地地震高发的时候,更加有必要增加钢结构的防震性。
关键词 :地震灾害,震害特征,防震技术构造
我 国地处环太平洋地震带和地中海 喜马拉雅地震带 上,地震活动频繁;中国的地震主要
是板内地震,具有震源浅、频度高、强度大、分布广的特征;中国人口众多,建筑物抗震性
能差,因而成灾率较高。
根据本世纪以来有仪器记录资料的统计,我国地震占全球大陆地震的 33%。
我国平均每年发生 30 次 5 级以上地震, 6 次 6 级以上强震, 1 次 7 级以上大震。
我国不仅地震频次高,而且地震强度极大。根据日本地震学家阿部胜征的 研究 ,
本世纪全球发生的面波震级大于等于  级以上的特别巨大地震一共有 3 次,即
1920 年中国宁夏海原  级、1950 年中国西藏察隅  级和 1960 年智利南方省
 级地震。可见中国的地震不但在世界上最多,而且最大。加之我国地震分布
广泛 ( 除浙江和贵州 ) 两省之外, 其余各省均有 6 级以上强震发生 ) ,震源很浅 ( 一
般只有 10—20km),因而构成了我国地震活动频度高、强度大、分布广、震源浅
的特征。另一方面, 我国作为发展中国家, 人口稠密、建筑物抗震能力低。 因此,
我国的地震灾害可谓全球之最。本世纪以来,全球因地震而死亡的人数为 110
万人,其中我国就占 55 万人之多,为全球的一半。因此,粗略地说,我国的国
土面积占全球的 1/14 ,人口占 1/4 ,地震占 1/3 ,地震灾害占 1/2 。
这就使得钢结构的抗震性尤为的重要。
一、 钢结构的震害特征
日本阪神地震和美国北岭地震造成许多钢框架
严重破坏 , 震后国都进行了大量调查研究 , 以弄清
破坏原因和提出改进措施。调查研究发现 , 钢结构
的主要破坏形式有节点破坏、 构件破坏 、 整体坍塌 等。
1、节点破坏
主要有两种节点连接破坏,一种是支撑连接破坏,另
一种是梁柱连接破坏,从 1978 年日本宫城县远海地震 ( 里
氏  级 ) 所造成的钢结构建筑破坏情况看,支撑连接更易
遭受地震破坏。
1994 年美国 Northridge 地震和 1995 年日本阪神地震
造成了很多梁柱刚性连接破坏,震害查发现,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。这可能有两种原因 :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。
梁柱刚性连接裂缝或断裂破坏的原因有 :1) 焊缝缺陷,
如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等。 2) 三轴应力影响。分析表
明,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垫板,实际工程中垫
板在焊接后就留在结构上,这样垫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。
2、 构件破坏
由于钢结构具有强度高、抗震性能好、结构自重小
的优点, 所以目前钢结构主要应用于多层建筑、 高层建筑、
超高层建筑的框架结构,这里说明下多高层建筑的构件破