14年前

四川汶川发生8.0级特大地震

由地震造成的建筑物和基础设施损失

占总损失7成

此次悲剧也引发了建筑行业的深刻反思

十多年来

除大型公共建筑之外

地震多发地带新建学校、医院、住宅等

民生、民心安居工程

逐步开始采用钢结构建筑体系

确保在大型地震发生时

最大程度减少生命和财产损失

为何钢结构成为抗震建筑的“首选”

结构形式？

今天，精工钢构集团带你揭晓钢结构

建筑的“抗震秘密”

Q1：为什么钢结构是目前抗震效果最优秀的建筑结构形式？

日本地处太平洋地震带，有“地震国”之称，平均每年有感地震达1500次，5级以上地震100余次，因此抗震性能良好的钢结构在建筑建造中得到广泛应用。据统计，日本近70%的20层以上的新建高层建筑采用钢结构。为什么钢结构建筑具有良好的抗震效果？

（1）韧性、延性好，不易发生脆性破坏。

钢材具有明显的屈服台阶，一般建筑钢结构使用的钢材伸长率不小于20%，是延性最好的建筑材料之一。建筑钢结构还根据使用温度的需求，对钢材冲击韧性进行控制，因此也具有较好的韧性表现。钢结构建筑在遭遇大风、地震等作用时，结构及构件可以通过一定变形传导和消耗能量，从而可以有效降低外部作用对结构的影响，对比混凝土建筑，大大降低大震下结构、关键构件和关键节点的破损，保证结构主体的承载能力和使用安全。

部分钢结构建筑还能很好地利用了蒙皮效应，使得它具有自重小，抗变形能力强、不易垮塌等特点。地震发生时，会伴随有上下或左右的震动，而由紧固件连接而成的钢结构形成一个稳定的盒子状，不会由于地面的摇晃出现楼板坠落或墙面倒塌的现象，有效地保护了人身财产安全。同时，钢结构建筑优良的抗震性还体现在建筑的延性上，铰接处区域受到震动变形，从而大大减小建筑结构受到地震的影响。因此，使用具有延性的钢结构可以降低对建筑承载力的要求，换句话说，延性结构可以通过自身变形抵御地震作用。

（2）钢材强重比大，同等设计条件下结构自重轻，地震反应小。

众所周知，钢材的密度是混凝土材料的3倍左右，但建筑结构用钢材的强度是混凝土的20倍以上，因此钢材是强重比最大的建筑材料之一。因此，钢结构能够实现更大的跨度，能够承担更大的荷载，并具有更小的自重。比如在高层、超高层建筑中，一般主体结构都会使用钢结构，在实现更高的高度、更大的室内使用面积的条件下，降低结构自重，节约基础建造费用。

钢结构建筑主体自重较轻，在同等强度地震作用下，对比混凝土建筑，产生的地震作用也较小，更容易满足抗震设计目标。

（3）强度高，韧性好，抗震性能好。

如上所述，钢结构强度高，延性韧性好，一般钢构件、钢结构节点均具有较好的滞回性能。滞回性能即滞回曲线的性能，指在反复作用下结构的荷载变形曲线，它反映结构在反复受力过程中的变形特征、刚度退化及能量消耗。一般钢结构节点滞回曲线均表现为梭形，形状饱满，因此钢结构或钢节点的塑性变形能力较强，具有很好的抗震性能和耗能能力。

2008年汶川地震发生时，精工钢构在建中的成都某体育馆钢屋盖仅安装了月1/2，且处于临时支承状态下，结构未出现任何明显节点破坏或构件局部变形，仅表现出整体挠度变大的情况，后经设计方案调整和专家论证，加设拉索补强后继续建设完成，体育馆使用至今表现良好。

Q2：精工钢构的钢结构建筑在抗震方面有哪些优势？

（1）充分的抗震（振）方案研究。近年来，精工钢构开展了较多钢结构消能减震（振）方面的研究，以各类消能减震部件应用为对象，从适用性、平立面布置、结构高度、设防烈度和性能目标等多方面分析了消能减震部件在建筑结构应用中的减震效果和经济效益。部分研究成果已在国内核心期刊上发表，并在实际工程中得到应用。

（2）合理的结构布置。装配式建筑结构体系设计与研发过程中，结合建筑功能布置，将耗能支撑等构件布置在不影响建筑功能部位，使得建筑和结构布局加简洁、均匀，抗震性能和整体经济效益更好。

以扬州市江都人民医院为例，项目抗震设防烈度为8度，结合项目建筑布局和结构布置，引入屈曲约束支撑（俗称BRB）,在地震作用中，BRB先于结构耗能,可以通过芯材的屈曲和变形来消耗地震能量，转移结构中的内力分布，充当“结构保险丝”的角色，能够有效避免结构在大震中发生主体构件的严重损伤。地震过后，只需对出现破损的“保险丝”进行更换，建筑就可以继续使用，较好解决了震后建筑修复难题，大大减轻震害下的经济损失。

再比如北京大兴机场项目，在竖向反力较大处，设置了160个铅芯橡胶隔震阻尼，以减小结构的地震或者风振影响。诸如此类隔震建筑设计，近十余年在国内得到广泛推广和应用。

（3）严格的抗震措施构造。通过在梁柱交界的节点区域采用加强型构造，保证“强节点、弱构件”的设计目标，提高关键节点的承载能力和节点韧性、延性，保证大震不倒的抗震目标。如西安细柳学校项目等，均采用了加强型的节点构造。

（4）精细、完善的施工质量管控。任何完美蓝图都需要通过严密、严谨和高标准的施工组织实现。钢结构可为“成也焊接，败也焊接”。针对结构主要抗震构件（如框架柱、框架梁、屈曲支撑、抗震球铰支座等），在规范规定的基础上，制订了更完善、细致的企业标准，从焊接工艺、施工质量、施工精度等方面，保障加工制作及现场施工质量。

近年来

由精工打造的医院、体育场、学校等

大型公共建筑以及

嘉兴海盐吾悦广场、

绍兴镜湖官渡三号等

钢结构装配式住宅建筑

以较高的抗震性和较强的稳定性

努力保障建筑的安全性！

精于技术工于品质

居安思危枕戈待旦

寻常日子，

让建筑成为绿色舒适的美好家园

特殊时期，

让建筑成为庇护生命的“诺亚方舟”

（精工钢构）