大連鋼結(jié)構(gòu)以其獨特的優(yōu)勢在現(xiàn)代工程中發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)的不斷進步，鋼結(jié)構(gòu)將在未來建筑領域占據(jù)更加重要的地位。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常在工廠預制，現(xiàn)場只需進行拼裝和連接，施工周期短，效率高。此外，鋼結(jié)構(gòu)施工受天氣影響較小，能夠縮短工期。

鋼結(jié)構(gòu)在體育場館中的應用主要體現(xiàn)在大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)上，如北京鳥巢、上海體育場等。鋼結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)大跨度無柱空間，滿足體育場館的功能和美學要求。鋼結(jié)構(gòu)在機場航站樓中的應用主要體現(xiàn)在大跨度屋蓋和幕墻結(jié)構(gòu)上，如北京首都國際機場T3航站樓、上海浦東國際機場等。鋼結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)大跨度無柱空間，提高航站樓的使用效率和美觀度。

如何對大連鋼結(jié)構(gòu)進行抗震設計？

一、結(jié)構(gòu)體系與布置原則

優(yōu)選抗側(cè)力體系

采用框架-支撐結(jié)構(gòu)（中心支撐或偏心支撐）、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)（鋼剪力墻或鋼板組合剪力墻）或筒體結(jié)構(gòu)（如框筒、桁架筒），通過多重抗側(cè)力構(gòu)件形成多道抗震防線。

偏心支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)先用于高烈度地震區(qū)，其消能梁段可通過塑性變形消耗地震能量，避免主體框架破壞。

規(guī)則性設計

平面布置宜簡單、對稱，避免凹凸不規(guī)則（如L形、T形平面），減少扭轉(zhuǎn)效應；豎向剛度均勻，避免剛度突變（如底層抽柱形成薄弱層）。

控制結(jié)構(gòu)剛心與質(zhì)心偏移，扭轉(zhuǎn)位移比≤1.5（高烈度區(qū)宜≤1.2）。

剛度與周期控制

合理調(diào)整構(gòu)件截面，使結(jié)構(gòu)自振周期避開場地特征周期，減少共振風險；層間位移角限值通常為1/250~1/300（具體需按規(guī)范取值）。

二、構(gòu)件設計：強柱弱梁與延性要求

強柱弱梁機制

保證框架柱的抗彎承載力大于梁端抗彎承載力（即“強柱弱梁”），避免地震時梁端先于柱破壞導致結(jié)構(gòu)倒塌。計算公式需滿足：∑Mc≥η∑Mb其中，∑Mc為柱端彎矩設計值之和，∑Mb為梁端彎矩設計值之和，η為增強系數(shù)（抗震等級越高，η越大）。

構(gòu)件延性設計

梁：采用工字形或箱形截面，控制翼緣和腹板的寬厚比，避免局部失穩(wěn)影響延性。

柱：優(yōu)先采用箱形截面（抗扭剛度高）；對于十字形截面柱，需加強腹板連接區(qū)域。

支撐：中心支撐宜采用屈曲約束支撐（BRB），避免普通鋼支撐受壓屈曲導致剛度驟降；偏心支撐的消能梁段長度需滿足塑性耗能要求（如l≤1.6Mp/Vp，Mp為梁段塑性彎矩，Vp為塑性剪力）。

三、節(jié)點構(gòu)造：強節(jié)點弱構(gòu)件

節(jié)點承載力要求

節(jié)點連接（焊接或螺栓連接）的承載力需高于構(gòu)件截面承載力，避免節(jié)點先于構(gòu)件破壞。例如：

焊接節(jié)點：焊縫強度≥母材強度，坡口形式需保證全熔透；

螺栓連接：高強螺栓數(shù)量需按“超強連接”設計，預留塑性鉸發(fā)展空間（如梁端削弱型節(jié)點）。

延性節(jié)點形式

采用狗骨式節(jié)點（梁端局部削弱形成塑性鉸）、蓋板加強節(jié)點或柔性節(jié)點（如節(jié)點域設置耗能板），使塑性鉸遠離梁柱連接焊縫，避免脆性斷裂。

節(jié)點域腹板需驗算抗剪強度，必要時加厚腹板或設置加勁肋，防止節(jié)點域剪切破壞。

四、材料選擇與性能要求

鋼材牌號與韌性

優(yōu)先選用Q345B/C/D/E或Q420C/D/E等低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼（C、D、E級分別適用于-20℃、-25℃、-40℃低溫環(huán)境），其伸長率δ5≥20%，保證塑性變形能力。

地震區(qū)鋼材需滿足沖擊韌性要求（如夏比V型缺口沖擊功Akv，C級≥34J，D級≥34J（-20℃）），避免低溫冷脆。

耗能元件材料

消能梁段、阻尼器等構(gòu)件需采用低屈服點鋼材（如LY225、LY160），通過塑性變形耗散能量，且循環(huán)加載下性能穩(wěn)定。

鋼結(jié)構(gòu)設計需遵循以下原則：安全性：確保結(jié)構(gòu)在荷載作用下不發(fā)生破壞，滿足強度和穩(wěn)定性要求。經(jīng)濟性：在保證安全的前提下，優(yōu)化材料用量，降低工程造價。適用性：滿足建筑功能需求，如空間布局、美觀性等。耐久性：考慮環(huán)境因素（如腐蝕、疲勞）對結(jié)構(gòu)的影響，采取防護措施。

鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件可以在工廠預制，然后運到現(xiàn)場進行安裝。這種工業(yè)化生產(chǎn)方式大大縮短了施工周期，提高了施工效率。此外，鋼結(jié)構(gòu)的安裝過程相對簡單，不受天氣條件的影響，能夠確保施工進度。