鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)勢(shì)比較

鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)勢(shì)比較一、材料分析比較“地震力”是慣性力，混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量大，慣性力大；鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量小，慣性小。所以在相同的地震作用下，混凝土結(jié)構(gòu)受到很大的力，鋼結(jié)構(gòu)受到的力小。這是外因。內(nèi)因，鋼結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度高，耗能強(qiáng)，是延性材料，有屈服臺(tái)階，通過(guò)包絡(luò)曲線來(lái)耗能。而混凝土是脆性材料！鋼結(jié)構(gòu)所用的是鋼材最低是用Q235，大部分的鋼結(jié)構(gòu)材料用的都是Q345。鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比一般在0.01-0.02之間，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼比一般在0.03-0.08之間。阻尼比小，在地震力作用下，變形大，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)韌性好，通過(guò)變形消耗地震能量，且容易恢復(fù)。鋼結(jié)構(gòu)較為柔軟主要通過(guò)彈塑性變形吸收能量，較混凝土而言脆斷的可能性低得多，一般認(rèn)為10層以下的鋼結(jié)構(gòu)建筑物基本不會(huì)發(fā)生倒塌事故。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方式分析鋼結(jié)構(gòu)采用彈性理論設(shè)計(jì)的，其構(gòu)件能夠在地震小幅度變形后再恢復(fù)；而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是剛性理論設(shè)計(jì)的，不能變形，就不能吸收地震的能量?？缍仍酱笤綄?shí)惠，可回收，環(huán)保符合綠色建筑理念由于鋼材塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載，其次鋼材勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)

的基本假定，因此，鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能好。三、模型分析荷載表格2層梁恒載2層樓板活荷載2層樓板恒荷載屋頂板活荷載屋頂板橫荷載屋頂梁恒載10KN/M23KN/M23KN/M23KN/M25KN/M25KN/M21、鋼結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移變形節(jié)點(diǎn)對(duì)象0)09193.362E-04j-田節(jié)點(diǎn)位移節(jié)點(diǎn)對(duì)象0)09193.362E-04j-田節(jié)點(diǎn)位移-0.15746J00U0UTransRotn節(jié)點(diǎn)單元-C05702.1U9E-042、混凝土在相同荷載作用下的位移變形

節(jié)點(diǎn)對(duì)象0.003(^3.326E-04田節(jié)點(diǎn)位檢TrariFRotn0.15255節(jié)點(diǎn)對(duì)象0.003(^3.326E-04田節(jié)點(diǎn)位檢TrariFRotn0.152550.0C節(jié)點(diǎn)單元2O.OOSi93.326E-04PLQbj：3PIF|m;3U1二.009以上結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)模型，兩種結(jié)構(gòu)在相同的荷載作用下，鋼結(jié)構(gòu)沿1、2、3軸的位移分別是0.00919mm、-0.00570mm、-15746mm。鋼筋混凝土沿1、2、3軸的位移分別是0.00909mm、—0.00909mm、-0.15255mm。從模型位移分析里看，加上鋼結(jié)構(gòu)震后快速恢復(fù)的特點(diǎn)，而混凝土結(jié)構(gòu)屬于剛性結(jié)構(gòu)，變形后不可恢復(fù)原形，從而鋼結(jié)構(gòu)在抗震的方面要優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。四、綜合分析從兩種結(jié)構(gòu)的材料分析和設(shè)計(jì)計(jì)算方式比較，模型分析比較，能很

明確的知道鋼結(jié)構(gòu)建筑從抗震和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性來(lái)看，都優(yōu)于鋼筋混凝土

結(jié)構(gòu)建筑,這也是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家50%以上的建筑為鋼結(jié)構(gòu)建筑的原因。TheEarthquakeadvantageofsteelframestructureandconcretestructure1、 ThematerialanalysisSeismicforceistheinertiaforce,thequalityofconcretestructuresisbiggestthansteelframestructure;sotheinertiaforcesofconcretestructuresisbiggestthanthesteelframestructures.inthesameearthquake,concretestructuresubjecttoconsiderableforce,thesteelstructureissmaller.thisisexternalreason.steelframestructurehavehighstrengthsteelmaterials,ductilematerials,energyconsumptionisfast,yieldstepsisbenefittoenergyconsumption.ButConcretestructureisabrittlematerial.SteelstructurewiththeminimumofsteelQ235,mostofthesteelmaterialsusedareofQ345.Thesteelstructureofthedampingratioisgenerallybetween0.01-0.02,thedampingofreinforcedconcretestructuresthantheaveragebetween0.03-0.08.Thedampingratiosmaller,theseismicforcehavelargedeformation,thesteeltoughnessisgood,theseismicenergyconsumptionbydeformation,soeasytorestore.Thesteelstructureisrelativelysoft;absorbenergythroughelastic-plasticdeformationthantheconcrete,thepossibilityofbrittlefractureismuchlower,generallybelowthe10-floorsteelbuildingsdonotcollapseaccidentoccurred.2、 TheanalysiscomparisonoftwostructuraldesigncalculationsSteelstructuredesignedusingthetheoryofelasticityitscomponentscanrecoveryafterearthquakedeformation,reinforcedconcretestructureisrigiddesigntheorycannotbedeformed,itcannotabsorbtheenergyoftheearthquake,soSpanbiggerandmoreaffordable,recyclable,environmentalprotectionandmeetthegreenbuildingconcept。Steelductility,toughness,largedeformation,canwellwithstandthedynamicloads,andSteelhomogeneousandisotropic,isanidealelastomer。Conformwithbasicassumptionofthegeneralengineeringmechanics,sotheseismicperformaneeofsteelstructuresisbetterthanconcretestructures.3、StructuralmodelanalysisLoadformfirstfloorbeamdeadloadfirstfloorslabLiveloadfirstfloorslabdeadloadrooffloorslabliveloadroofslabdeadloadroofbeamdeadload10KN/M23KN/M23KN/M23KN/M25KN/M25KN/M2(1)、Displacementdeformationofthesteelstructureintheloads(2)、Displacementdeformationoftheconcretestructureinthesameloads

TheabovestructureofsteelandreinforcedconCretestructuralmodelTwostructuresinthesameloads,Thesteelstructurealongthe1,2,3axisdisplacementis:0.00919mm、-0.00570mm、-15746mm。Reinforcedconcretealongthe1,2,3axisdisplacementis0.00909mm、-0.00909mm、-0.15255mm。thedisplacementanalysisfromthemodelanalysis,andthecharacteristicsoffastrecoveryinthesteelstructureaftertheearthquake,theconcretestructureisarigidstructure,deformationcannotrestoreaftertheprototype,steelstructuresissuperiortoreinforcedconcretestructureinseismicareaso4、 AcomprehensiveanalysisMaterialsanalysisanddesignmethodofcalculationmodelanalysisandcomparison,thetwostructuresisveryclearthatweknowthesteelconstru