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高性能鋼結構若干重要概念及實現方法

2021-04-20 10:25:13 佛山市昊順商貿有限公司 閱讀

介紹了高性能鋼結構若干重要概念,指出高性能鋼結構應滿足承載性好、承災性好和施工性好要求。而承載性好的鋼結構應在確定的條件下具有較好的使用功能和較大的承載能力;承災性好的鋼結構應在罕遇的大地震下不發生整體結構倒塌,以及在可能發生的火災、爆炸作用下產生的結構局部破壞不會引起結構的連續性倒塌;而施工性好的鋼結構應便于制作與安裝,減少施工工期與成本。還提出了高性能鋼結構相關重要概念的實現方法,指出高承載性鋼結構可以從采用高強結構鋼材料、高承載結構構件和高效結構體系3個方面加以實現;另將傳統鋼結構地震下易屈服的構件(部件)替換為消能-承載雙功能構件是提高鋼結構抗震性能的有效方法,而加強結構的整體性(包括保證樓板的整體性和剛度、保證梁柱連接的強度和轉動能力、加強角柱和邊柱等),可以大大提高鋼結構抵抗火災、爆炸、撞擊等偶然作用下抗連續性倒塌的能力;此外通過采用軋制型鋼構件、現場螺栓連接可提高鋼結構的施工性,并可通過抗側結構與承重結構分離的方式提高鋼結構現場螺栓連接的可實現性。


在1999年第2屆鋼結構進展國際會議上(The 2nd International Conference on Advances in Steel Structures,Hong Kong, China),美國里海大學LU教授[1]做了一個有關高性能鋼結構的大會主題報告“High-Performance Steel Structures:Recent Research”。這個報告介紹的重點是采用高性能鋼材的鋼結構,提出高性能鋼應具有強度高、延性和韌性大、可焊性和可加工性好的特性。然而,鋼材強度越高,通常其延性和可焊性變得越差,因此制作強度、延性、可焊性和可加工性均好的鋼材是一個極大的挑戰,會增加鋼材生產成本。由于工程上使用的鋼結構用鋼量大,僅通過采用成本較高的高性能鋼做成高性能鋼結構不應是工程結構追求的目標。工程結構一般是整體結構發揮功能作用,而整體結構的性能不僅與結構材料有關,還與結構構件形式和結構體系有關。因此提高結構性能不能僅限于采用高性能結構材料,而應從整體結構性能的角度,考慮高性能鋼結構問題。



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