一单层钢筋混凝土柱厂房，纵向加设柱间支撑抗震(图4-1-1)；支撑斜杆均采用2L100×80×6(A=2127mm
)，钢材用Q235-B，杆件长细比λ=150，ψ=0．339。
)，钢材用Q235-B，杆件长细比λ=150，ψ=0．339。 - 当水平地震剪力设计值V
=220kN时，杆件1-4及2-3所承受的力最接近于下列哪一组数值(以拉力为正，压力为负)？A.N
=-155kN，N
=155kNB.N不考虑，N=311kNC.N不考虑，N=262kND.N=-103kN，N=208kN - 当水平地震剪力设计值V=220kN，设计柱间支撑与柱连接节点预埋件的焊缝与预埋件的锚件时，所采用的支撑斜向拉力最接近于下列何值？A.N=163kNB.N=373kNC.N=275kND.N=525kN
正确答案：
(1)C
(2)D
(2)D
答案解析：
第1小题：【主要解答过程如下】：根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)J．2．2条，长细比不大于200的斜杆截面可仅按抗拉验算，但应考虑压杆的卸载影响。其拉力按照公式(J．2．2)计算，公式中φ
=0．5，因此支撑斜杆2-3拉力：
所以选项C是正确的。选项A为拉压两杆各承受一半水平地震作用；选项B为仅考虑拉杆的作用，不考虑压杆的卸载影响；选项D为拉杆承受2／3水平地震作用，压杆承受1／3水平地震作用。选项A、B、D均不正确。
【点评】：(1)我国在唐山地震以后曾对单层厂房交叉钢支撑的抗震性能进行过系统的试验研究；1980年冶金建筑研究总院所提供的科学技术成果报告《交叉钢支撑拉压杆共同工作抗震设计法》为柱间支撑的抗震设计提供了重要的依据，并反映在抗震设计规范
中。主要有两点：
①即使在弹性工作阶段，相同截面的拉杆和压杆的轴向刚度也不一致，拉杆大而压杆小，这已反映在《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)J．2．1条式(J．2．1)中。
u=∑1/1+φ
/u
式中u--单位侧力作用点的位移；
φ--i节间斜杆轴心受压稳定系数；
u--单位侧力作用下i节间仅考虑拉杆受力的相对位移。
因此，认为拉杆和压杆各承受一半的水平地震作用是不正确的。
②在低周反复荷载下，支撑进入大变形弹塑性工作阶段，拉杆屈服，压杆失稳压曲，但此时压杆仍然起着相当大的作用，能承受一定的水平地震作用；不能认为压杆必定由于失稳而退出工作。这就是对长细比不大于200的斜杆截面可仅按抗拉验算，但应考虑压杆
的卸载影响，即：
N
=l/(1+φφ)SVbi.gif
式中φ--压杆卸载系数；
N--斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值。
(2)应当指出，在确定柱间支撑长细比时，不宜太刚也不宜太弱。柱间支撑太刚则厂房纵向水平地震作用很大，不仅连接柱间支撑的柱上预埋件很难设计，而且在地震作用的传递过程中，非常容易造成薄弱环节的破坏，从而加重震害；如柱间支撑太弱，则厂房纵向抗震能力差，亦易破坏。所以柱间支撑长细比的选择以刚度适中为宜。
第2小题：【主要解答过程如下】：根据《建筑抗震设计规范》(GB50011～2001)J．3．1条及J．3．2条，设计预埋件的锚件所采用的斜向拉力，可采用全截面屈服点强度计算的支撑斜杆轴向力的1．05倍，即
N=2127×235×1.05/1000=525kN
此即选项D的数值。选项A是上题选项A乘以1．05；选项B是上题选项B乘以1．2．选项C是上题选项C乘以1．05，都是错误的。
【点评】：V=220kN，是由结构分析得到，对应于重现期为50年的多遇地震的地震作用，但在强烈地震作用下，结构是要进入弹塑性阶段丁作的，此时柱间支撑完全可能进入屈服阶段。为保证做到在抗震设防烈度下结构可修，在预估的罕遇地震作用下结构不倒，柱间支撑的作用至关重要；这是因为柱间支撑是厂房纵向抗震的主要抗侧力构件，一般来说，钢筋混凝土柱的纵向抗侧刚度的总和仅占厂房结构纵向抗侧力刚度的一小部分。为保证柱间支撑能不失效，根据《建筑抗震设计规范》(GB5()011-2001)3．5．5条，必须保证柱间支撑预埋件的锚固破坏不应先于连接件，以便柱间支撑能在抗震中起主要作用，所以设计柱间支撑与柱连接节点预埋件焊缝和预埋件的锚件时，斜向拉力应至少采用按全截面屈服点强度计算的支撑斜杆轴向拉力的1．05倍，以保证做到强节点弱构件。
=0．5，因此支撑斜杆2-3拉力：所以选项C是正确的。选项A为拉压两杆各承受一半水平地震作用；选项B为仅考虑拉杆的作用，不考虑压杆的卸载影响；选项D为拉杆承受2／3水平地震作用，压杆承受1／3水平地震作用。选项A、B、D均不正确。
【点评】：(1)我国在唐山地震以后曾对单层厂房交叉钢支撑的抗震性能进行过系统的试验研究；1980年冶金建筑研究总院所提供的科学技术成果报告《交叉钢支撑拉压杆共同工作抗震设计法》为柱间支撑的抗震设计提供了重要的依据，并反映在抗震设计规范
中。主要有两点：
①即使在弹性工作阶段，相同截面的拉杆和压杆的轴向刚度也不一致，拉杆大而压杆小，这已反映在《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)J．2．1条式(J．2．1)中。
u=∑1/1+φ
/u式中u--单位侧力作用点的位移；
φ
--i节间斜杆轴心受压稳定系数；u
--单位侧力作用下i节间仅考虑拉杆受力的相对位移。因此，认为拉杆和压杆各承受一半的水平地震作用是不正确的。
②在低周反复荷载下，支撑进入大变形弹塑性工作阶段，拉杆屈服，压杆失稳压曲，但此时压杆仍然起着相当大的作用，能承受一定的水平地震作用；不能认为压杆必定由于失稳而退出工作。这就是对长细比不大于200的斜杆截面可仅按抗拉验算，但应考虑压杆
的卸载影响，即：
N
=l/(1+φφ)SVbi.gif式中φ
--压杆卸载系数；N
--斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值。(2)应当指出，在确定柱间支撑长细比时，不宜太刚也不宜太弱。柱间支撑太刚则厂房纵向水平地震作用很大，不仅连接柱间支撑的柱上预埋件很难设计，而且在地震作用的传递过程中，非常容易造成薄弱环节的破坏，从而加重震害；如柱间支撑太弱，则厂房纵向抗震能力差，亦易破坏。所以柱间支撑长细比的选择以刚度适中为宜。
第2小题：【主要解答过程如下】：根据《建筑抗震设计规范》(GB50011～2001)J．3．1条及J．3．2条，设计预埋件的锚件所采用的斜向拉力，可采用全截面屈服点强度计算的支撑斜杆轴向力的1．05倍，即
N=2127×235×1.05/1000=525kN
此即选项D的数值。选项A是上题选项A乘以1．05；选项B是上题选项B乘以1．2．选项C是上题选项C乘以1．05，都是错误的。
【点评】：V
=220kN，是由结构分析得到，对应于重现期为50年的多遇地震的地震作用，但在强烈地震作用下，结构是要进入弹塑性阶段丁作的，此时柱间支撑完全可能进入屈服阶段。为保证做到在抗震设防烈度下结构可修，在预估的罕遇地震作用下结构不倒，柱间支撑的作用至关重要；这是因为柱间支撑是厂房纵向抗震的主要抗侧力构件，一般来说，钢筋混凝土柱的纵向抗侧刚度的总和仅占厂房结构纵向抗侧力刚度的一小部分。为保证柱间支撑能不失效，根据《建筑抗震设计规范》(GB5()011-2001)3．5．5条，必须保证柱间支撑预埋件的锚固破坏不应先于连接件，以便柱间支撑能在抗震中起主要作用，所以设计柱间支撑与柱连接节点预埋件焊缝和预埋件的锚件时，斜向拉力应至少采用按全截面屈服点强度计算的支撑斜杆轴向拉力的1．05倍，以保证做到强节点弱构件。
