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钢结构与钢筋混凝土结构抗震优势比较
一、材料分析比较“地震力”是惯性力,混凝土结构质量大,惯性力大;钢结构质量小,惯性小。所以在相同的地震作用下,混凝土结构受到很大的力,钢结构受到的力小。这是外因。内因,钢结构材料强度高,耗能强,是延性材料,有屈服台阶,通过包络曲线来耗能。而混凝土是脆性材料!钢结构所用的是钢材最低是用Q235,大部分的钢结构材料用的都是Q345。钢结构的阻尼比一般在001-002之间,钢筋混凝土结构的阻尼比一般在003-008之间。阻尼比小,在地震力作用下,变形大,因为钢结构韧性好,通过变形消耗地震能量,且容易恢复。钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量,较混凝土而言脆断的可能性低得多,一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。
二、结构设计计算方式分析钢结构采用弹性理论设计的,其构件能够在地震小幅度变形后再恢复;而钢筋混凝土结构是刚性理论设计的,不能变形,就不能吸收地震的能量。跨度越大越实惠,可回收,环保符合绿色建筑理念由于钢材塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载,其次钢材匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学
f的基本假定,因此,钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构的抗震性能好。三、模型分析
荷载表格2层楼板活2层梁恒载10KNM2荷载3KNM22层楼板恒荷载3KNM2屋顶板活荷载3KNM2屋顶板横荷载5KNM2屋顶梁恒载5KNM2
1、钢结构在荷载作用下的位移变形
2、混凝土在相同荷载作用下的位移变形
f以上结构为钢结构和钢筋混凝土结构模型,两种结构在相同的荷载作用下,钢结构沿1、2、3轴的位移分别是000919mm、000570mm、15746mm。钢筋混凝土沿1、2、3轴的位移分别是000909mm、000909mm、015255mm。从模型位移分析里看,加上钢结构震后快速恢复的特点,而混凝土结构属于刚性结构,变形后不可恢复原形,从而钢结构在抗震的方面要优于钢筋混凝土结构。
四、综合分析从两种结构的材料分析和设计计算方式比较,模型分析比较,能很
f明确的知道钢结构建筑从抗震和结构稳定性来看,都优于钢筋混凝土结构建筑,这也是欧美发达国家50以上的建筑为钢结构建筑的原因。
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