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摘要：本文通过对现行规范对于钢结构抗震设计方法的介绍，说明了隔震、消能减震钢结构亦具有其他隔震、消能减震结构的特点。只要采用适当的抗震方法，无论是混凝土结构还是钢结构形式都能经受罕遇地震时强烈的地面振动，避免严重的破坏。本文还列举了多种消能器，并简单阐述了其工作原理，并结合实际在工程中的运用说明其优越性。
关键词：钢结构；抗震设计；减震技术
引言
众所周知，我国是一个地震多发的国家，国家的大中城市多为地震区，因此无论是混凝土结构还是钢结构都必须要进行抗震设计。我国的钢结构设计起步比较晚，改革开放之后才出现首部抗震设计规范。由于钢结构设计规范中仍存在一些问题，一方面造成用钢量较大，阻碍了钢结构的推广，另一方面造成结构设计不合理，影响了钢结构的抗震性能[1]。因此，尽管钢结构具有众多优点，但是在实际工程中钢结构的数量相对来说还是比较少的。
本文主要针对目前钢结构在地震作用下的设计及如何对钢结构采用消能减震措施以降低地震作用进行部分讨论。
一、钢结构抗震设计
（一）钢结构的地震作用
《建筑抗震设计规范》GB5001-2010中采用基于多遇地震作用下的弹性分析计算设计方法，在考虑结构延性以后降低的同时又因阻尼比降低而加大。基于上面的考虑，使得钢结构用钢量偏高。阻尼比越小，反应谱值越大。由于没有考虑抗震强度水平协调，导致用钢量上升，而钢结构延性好的优势得不到发挥[2]。
（二）抗震设防目标的合理性
与混凝土结构不同的是，钢结构在进入弹塑性阶段后结构并不一定会破坏，如果结构构件或节点没有出现严重的裂纹，就可以继续承受荷载，这完全可以满足“小震不坏”的要求。即便是混凝土结构很多时候也是带裂缝工作的，在承受负弯矩的地方配上适量的钢筋并通过弯矩调幅设计，同样可以满足“小震不坏”的设计理念。因此“小震不坏”不是“小震弹性设计”，否则就无法充分利用结构的延性了[2]。
二、钢结构的隔震、消能
（一）钢结构的隔震、消能原理
钢结构跟混凝土结构一样，都可以采用隔震，消能减震的方式减小地震力对结构的影响。同样，隔震钢结构也具有其他隔震结构的特点，即基本周期延长2倍以上，具有良好的隔震效果[3]。
钢结构的隔震同样分为基础隔震和中间层，一般情况下优先考虑基础隔震，中间层隔震一般用于建筑的加固中。应用于基础隔震中的隔振器目前主要采用叠层钢板橡胶支座，那是因为叠层钢板橡胶支座具有足够的承载能力，水平刚度比较小，同时还具有自动复位功能。从目前的情况来看，橡胶支座隔震的技术经济综合指标要优于其他技术。与此同时，还制定了建筑隔震橡胶支座的产品标准，促进了这一新技术的实际应用。
但是对于隔震支座在复杂的应力条件下的稳定性，耐久性和变形特征及其性能退化规律和改善措施还得进一步研究[4]。在结构体系方面，复合隔震体系的性能和分析方法，层间隔震，高位隔震和其他特殊部位的隔震技术措施等也是值得研究的。钢结构的基础隔震也运用到了实际工程当中，如广东科学中心巨型钢结构的基础隔震[5]。
钢结构采用消能的方法则是在变形较大的地方通过布置消能器以消耗地震能量，减小结构的地震响应。
（二）消能器及其应用
通过提高建筑结构的附加阻尼和对建筑结构进行振动控制是减少地震对结构影响的重要途径。提高附加阻尼主要是采用阻尼装置，比如在结构中加入消能器。根据消能器耗能机理的不同，可分为速度相关型效能器和位移相关型效能器两大类。目前常用的消能器有粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、软钢剪切效能器、金属弯曲效能器、屈曲约束支撑、铅效能器、摩擦消能器等。这些消能器不仅在钢筋混凝土结构、砌体结构中得以运用，同样适用于钢结构中，常见的有：支撑上用的弹簧阻尼器，柱脚所用的叠层橡胶垫、磁流变减震器以及形状记忆合金。
在实际的工程中，可以通过在楼盖的适当位置添加合适的消能减震装置，对楼板因人行运动而引起的共振效应进行减震。
三、结束语
随着国家把隔震和消能减震设计写入《建筑抗震设计规范》，预示着这项技术越来越能得到技术人员的认可，并且在以后的建筑建设当中有必要考虑这方面。虽然钢结构不具有像混凝土那样较高的阻尼比，但是由于其本身具有良好的延性，能够消耗部分地震能量，所以我们一般采用消能的设计方法。这一技术对提高建筑结构的抗震性能有很大的帮助。当然，其中也还存在许多需要研究的方面，如耐久性等。应该结合实际工程开展实用化。标准化的研究，完善抗震设计方法，加速推进其工程应用。
参考文献：
[1]李国强，孙飞飞.关于钢结构抗震存在的问题及建议[J].地震工程与工程振动，2006，26（3）：108-114
[2]沈祖炎，孙飞飞.关于钢结构抗震设计方法的讨论与建议[J].建筑结构，2009，39（11）
[3]徐忠根，周福霖，肖振宇.隔震钢结构的实例介绍[J].建筑钢结构进展，2002，3（2）
[4]周锡元.中国建筑结构抗震研究和实践六十年[J].建筑结构，2009，39（9）
[5]许勇，张继超，陈原.广东科学中心巨型钢结构基础隔震施工技术[J]，施工技术，2009，38（8）
关键词：钢结构；抗震设计；减震技术
引言
众所周知，我国是一个地震多发的国家，国家的大中城市多为地震区，因此无论是混凝土结构还是钢结构都必须要进行抗震设计。我国的钢结构设计起步比较晚，改革开放之后才出现首部抗震设计规范。由于钢结构设计规范中仍存在一些问题，一方面造成用钢量较大，阻碍了钢结构的推广，另一方面造成结构设计不合理，影响了钢结构的抗震性能[1]。因此，尽管钢结构具有众多优点，但是在实际工程中钢结构的数量相对来说还是比较少的。
本文主要针对目前钢结构在地震作用下的设计及如何对钢结构采用消能减震措施以降低地震作用进行部分讨论。
一、钢结构抗震设计
（一）钢结构的地震作用
《建筑抗震设计规范》GB5001-2010中采用基于多遇地震作用下的弹性分析计算设计方法，在考虑结构延性以后降低的同时又因阻尼比降低而加大。基于上面的考虑，使得钢结构用钢量偏高。阻尼比越小，反应谱值越大。由于没有考虑抗震强度水平协调，导致用钢量上升，而钢结构延性好的优势得不到发挥[2]。
（二）抗震设防目标的合理性
与混凝土结构不同的是，钢结构在进入弹塑性阶段后结构并不一定会破坏，如果结构构件或节点没有出现严重的裂纹，就可以继续承受荷载，这完全可以满足“小震不坏”的要求。即便是混凝土结构很多时候也是带裂缝工作的，在承受负弯矩的地方配上适量的钢筋并通过弯矩调幅设计，同样可以满足“小震不坏”的设计理念。因此“小震不坏”不是“小震弹性设计”，否则就无法充分利用结构的延性了[2]。
二、钢结构的隔震、消能
（一）钢结构的隔震、消能原理
钢结构跟混凝土结构一样，都可以采用隔震，消能减震的方式减小地震力对结构的影响。同样，隔震钢结构也具有其他隔震结构的特点，即基本周期延长2倍以上，具有良好的隔震效果[3]。
钢结构的隔震同样分为基础隔震和中间层，一般情况下优先考虑基础隔震，中间层隔震一般用于建筑的加固中。应用于基础隔震中的隔振器目前主要采用叠层钢板橡胶支座，那是因为叠层钢板橡胶支座具有足够的承载能力，水平刚度比较小，同时还具有自动复位功能。从目前的情况来看，橡胶支座隔震的技术经济综合指标要优于其他技术。与此同时，还制定了建筑隔震橡胶支座的产品标准，促进了这一新技术的实际应用。
但是对于隔震支座在复杂的应力条件下的稳定性，耐久性和变形特征及其性能退化规律和改善措施还得进一步研究[4]。在结构体系方面，复合隔震体系的性能和分析方法，层间隔震，高位隔震和其他特殊部位的隔震技术措施等也是值得研究的。钢结构的基础隔震也运用到了实际工程当中，如广东科学中心巨型钢结构的基础隔震[5]。
钢结构采用消能的方法则是在变形较大的地方通过布置消能器以消耗地震能量，减小结构的地震响应。
（二）消能器及其应用
通过提高建筑结构的附加阻尼和对建筑结构进行振动控制是减少地震对结构影响的重要途径。提高附加阻尼主要是采用阻尼装置，比如在结构中加入消能器。根据消能器耗能机理的不同，可分为速度相关型效能器和位移相关型效能器两大类。目前常用的消能器有粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、软钢剪切效能器、金属弯曲效能器、屈曲约束支撑、铅效能器、摩擦消能器等。这些消能器不仅在钢筋混凝土结构、砌体结构中得以运用，同样适用于钢结构中，常见的有：支撑上用的弹簧阻尼器，柱脚所用的叠层橡胶垫、磁流变减震器以及形状记忆合金。
在实际的工程中，可以通过在楼盖的适当位置添加合适的消能减震装置，对楼板因人行运动而引起的共振效应进行减震。
三、结束语
随着国家把隔震和消能减震设计写入《建筑抗震设计规范》，预示着这项技术越来越能得到技术人员的认可，并且在以后的建筑建设当中有必要考虑这方面。虽然钢结构不具有像混凝土那样较高的阻尼比，但是由于其本身具有良好的延性，能够消耗部分地震能量，所以我们一般采用消能的设计方法。这一技术对提高建筑结构的抗震性能有很大的帮助。当然，其中也还存在许多需要研究的方面，如耐久性等。应该结合实际工程开展实用化。标准化的研究，完善抗震设计方法，加速推进其工程应用。
参考文献：
[1]李国强，孙飞飞.关于钢结构抗震存在的问题及建议[J].地震工程与工程振动，2006，26（3）：108-114
[2]沈祖炎，孙飞飞.关于钢结构抗震设计方法的讨论与建议[J].建筑结构，2009，39（11）
[3]徐忠根，周福霖，肖振宇.隔震钢结构的实例介绍[J].建筑钢结构进展，2002，3（2）
[4]周锡元.中国建筑结构抗震研究和实践六十年[J].建筑结构，2009，39（9）
[5]许勇，张继超，陈原.广东科学中心巨型钢结构基础隔震施工技术[J]，施工技术，2009，38（8）