美国结构设计规范简介.ppt

1、1Prepared by:Prepared by:Civil StructuralCivil Structural16 April 200316 April 2003 Training ManualTraining ManualPrepared by:Prepared by:杨春晖杨春晖杨春晖杨春晖 美国结构设计规范简介美国结构设计规范简介美国结构设计规范简介美国结构设计规范简介美国结构设计规范简介美国结构设计规范简介一、主要结构设计规范体系介绍一、主要结构设计规范体系介绍二、钢结构设计规范二、钢结构设计规范AISC360-05简介简介三、抗震相关内容简介三、抗震相关内容简介2一、主要结构设计

2、规范体系介绍一、主要结构设计规范体系介绍国家规范(IBC,UBC)荷载规范ASCE 7（包括地震荷载）混凝土设计规范ACI 318（包括抗震混凝土）钢结构设计规范AISC 360（非抗震体系）抗震钢结构AISC 3413荷载规范荷载规范ASCE 7简介简介nASCE:American Society of Civil Engineers(美国土木工美国土木工程师学会）程师学会）nASCE 7-05 Minimum Design Loads for Building and Other Structures包括包括:荷载组合方式荷载组合方式:极限荷载组合和允许应力荷载组合极限荷载组合和允许应力荷

3、载组合恒荷载、楼面活荷载、洪水、风、冰、雪、雨荷载恒荷载、楼面活荷载、洪水、风、冰、雪、雨荷载地震荷载（场地分类、地震谱、地震荷载计算、地地震荷载（场地分类、地震谱、地震荷载计算、地震荷载组合、抗震体系的选择，地震作用的静力、震荷载组合、抗震体系的选择，地震作用的静力、动力分析等等）动力分析等等）4荷载规范荷载规范ASCE 7简介（接上）简介（接上）n荷载组合方式荷载组合方式Strength design：Allowable stress design：说明：因为地震加速度已经加过系数，即已经是极限说明：因为地震加速度已经加过系数，即已经是极限强度水平，所以对于极限强度设计，地震荷载强度水平，

4、所以对于极限强度设计，地震荷载E的系数的系数为为1.0.5荷载规范荷载规范ASCE 7（接上）（接上）6混凝土规范混凝土规范ACI 318相关中文参考资料：1.混凝土结构设计A.H.尼尔逊 著 中国建筑工业出版社3.基础工程分析与设计约瑟夫E波勒斯 著 中国建筑工业出版社nACI:American Concrete Insitute(美国混凝土学会）美国混凝土学会）nACI 318 是美国混凝土学会的一个分会，负责通用的是美国混凝土学会的一个分会，负责通用的混凝土结构规范的编写混凝土结构规范的编写nACI318-08（最新（最新)包括：包括：混凝土结构分析方法混凝土结构分析方法受弯、压弯、抗剪

5、等等承载力计算；受弯、压弯、抗剪等等承载力计算；构造和施工的要求；构造和施工的要求；注意：注意：ACI318也包括了基础设计的要求但不包含地基承也包括了基础设计的要求但不包含地基承载力计算，美国没有专门的地基基础设计规范载力计算，美国没有专门的地基基础设计规范7钢结构设计规范钢结构设计规范AISC 360nAISC American Institute of Steel Construction（美国钢结（美国钢结构学会）构学会）AISC 360-05 是一本是一本LRFD和和ASD合一的规范，但本质上合一的规范，但本质上是一本是一本LRFD钢结构设计规范（钢结构设计规范（13th Manua

6、l)；ASD规范是规范是AISC于于1989年出版，也是最后一本年出版，也是最后一本ASD钢钢结构设计规范结构设计规范(ASD 9th Manual)AISC 341-05 是一本单独的钢结构抗震设计规范是一本单独的钢结构抗震设计规范（Seismic Manual)AISC官方网站：官方网站：www.aisc.org8二、钢结构设计规范二、钢结构设计规范AISC360-051.总的设计要求总的设计要求2.整体稳定分析和设计要求整体稳定分析和设计要求3.构件稳定设计要求构件稳定设计要求4.节点设计概述节点设计概述91.总的设计要求总的设计要求n开篇：本规范适用于低地震区（抗震调整系数开篇：本规范

7、适用于低地震区（抗震调整系数R345地震的基本计算和要求：地震的基本计算和要求：n地震力的计算地震力的计算(ASCE 7-05)：设计反应谱 46地震力效应分析方法：地震力效应分析方法：n等效静力法；等效静力法；n反应谱法；反应谱法；n时程法时程法47等效法（底部剪力法）等效法（底部剪力法）48地震力的垂直分布和偏心扭矩地震力的垂直分布和偏心扭矩并且需要考虑5%的偶然偏心扭矩49层间位移比层间位移比50层间位移比限制（大震下的塑性位移）层间位移比限制（大震下的塑性位移）常见的钢结构抗震体系常见的钢结构抗震体系 R 0 Cd 值值51地震荷载下的稳定性指标地震荷载下的稳定性指标 52常见的钢结构

8、抗震体系常见的钢结构抗震体系n特殊抗弯框架（特殊抗弯框架（Special Moment Frame,SMF)n中等抗弯框架中等抗弯框架（Intermediate Moment Frame,IMF)n普通抗弯框架普通抗弯框架（Ordinary Moment Frame,OMF)n特殊桁架抗弯框架（特殊桁架抗弯框架（Special Truss Moment Frame,STMF)抗弯框架抗弯框架支撑框架支撑框架n特殊中心支撑框架（特殊中心支撑框架（SCBF);n普通中心支撑框架（普通中心支撑框架（OCBF);n偏心支撑框架偏心支撑框架(EBF);n屈曲约束支撑框架（屈曲约束支撑框架（BRBF）钢板

9、剪力墙钢板剪力墙（Special Plate Shear Walls)53抗震设计的几个问题抗震设计的几个问题n抗震钢结构的材料抗震钢结构的材料n宽厚比限值宽厚比限值,n保护区（保护区（Protected Zone)n特殊抗弯框架的一些设计概念特殊抗弯框架的一些设计概念54抗震钢结构的材料抗震钢结构的材料n只有下列材料被允许用于抗震钢结构：只有下列材料被允许用于抗震钢结构：ASTM A36,A53,A500,A501,A572,A588,A913,A992;n设计包括设计包括E=0 QE 时考虑要屈服的构件，时考虑要屈服的构件，Fy50ksi但不限制但不限制A588或或A913的的65级钢的柱子，这些柱子仅仅期级钢的柱子，这些柱子仅仅期望会在柱脚出现屈服。望会在柱脚出现屈服。55宽厚比限值宽厚比限值n宽厚比限值宽厚比限值56保护区（保护区（Protected Zone)57Protected Zone58特殊抗弯框架的一些设计概念特殊抗弯框架的一些设计概念n强柱弱梁强柱弱梁即即n梁柱节点域设计梁柱节点域设计构造要求：59End of PresentationQUESTIONS?60