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高性能钢结构若干重要概念及实现方法

2021-04-20 10:25:13 佛山市昊顺商贸有限公司 阅读

介绍了高性能钢结构若干重要概念,指出高性能钢结构应满足承载性好、承灾性好和施工性好要求。而承载性好的钢结构应在确定的条件下具有较好的使用功能和较大的承载能力;承灾性好的钢结构应在罕遇的大地震下不发生整体结构倒塌,以及在可能发生的火灾、爆炸作用下产生的结构局部破坏不会引起结构的连续性倒塌;而施工性好的钢结构应便于制作与安装,减少施工工期与成本。还提出了高性能钢结构相关重要概念的实现方法,指出高承载性钢结构可以从采用高强结构钢材料、高承载结构构件和高效结构体系3个方面加以实现;另将传统钢结构地震下易屈服的构件(部件)替换为消能-承载双功能构件是提高钢结构抗震性能的有效方法,而加强结构的整体性(包括保证楼板的整体性和刚度、保证梁柱连接的强度和转动能力、加强角柱和边柱等),可以大大提高钢结构抵抗火灾、爆炸、撞击等偶然作用下抗连续性倒塌的能力;此外通过采用轧制型钢构件、现场螺栓连接可提高钢结构的施工性,并可通过抗侧结构与承重结构分离的方式提高钢结构现场螺栓连接的可实现性。


在1999年第2届钢结构进展国际会议上(The 2nd International Conference on Advances in Steel Structures,Hong Kong, China),美国里海大学LU教授[1]做了一个有关高性能钢结构的大会主题报告“High-Performance Steel Structures:Recent Research”。这个报告介绍的重点是采用高性能钢材的钢结构,提出高性能钢应具有强度高、延性和韧性大、可焊性和可加工性好的特性。然而,钢材强度越高,通常其延性和可焊性变得越差,因此制作强度、延性、可焊性和可加工性均好的钢材是一个极大的挑战,会增加钢材生产成本。由于工程上使用的钢结构用钢量大,仅通过采用成本较高的高性能钢做成高性能钢结构不应是工程结构追求的目标。工程结构一般是整体结构发挥功能作用,而整体结构的性能不仅与结构材料有关,还与结构构件形式和结构体系有关。因此提高结构性能不能仅限于采用高性能结构材料,而应从整体结构性能的角度,考虑高性能钢结构问题。