從國(guó)內(nèi),國(guó)外的抗震經(jīng)驗(yàn)可知,在建筑高層建筑中,用鋼結(jié)構(gòu)代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有多方面的優(yōu)勢(shì),特別是在日本阪神大地震中,鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能得到了充分的體現(xiàn)。根據(jù)日本阪神大地震資料,鋼結(jié)構(gòu)建筑在地震中的受損率遠(yuǎn)低于混凝土結(jié)構(gòu)建筑。目前,鋼結(jié)構(gòu)建筑代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已成為發(fā)達(dá)國(guó)家高層建筑的發(fā)展趨勢(shì)。在日本,鋼結(jié)構(gòu)已達(dá)到總建筑面積的40%以上,美國(guó)、西歐新建的工業(yè)與民用建筑也以鋼結(jié)構(gòu)為主。鋼結(jié)構(gòu)建筑除了具有高抗震性能之外,還具有結(jié)構(gòu)輕、空間大、可工業(yè)化生產(chǎn)、縮短工期一半和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
鋼結(jié)構(gòu)建筑之所以具有好的抗震性能是由于鋼具有加工硬化的能力,其中,屈強(qiáng)比是衡量鋼的加工硬化能力的一個(gè)重要參數(shù)。屈強(qiáng)比越低,鋼結(jié)構(gòu)抵抗強(qiáng)震的能力就越強(qiáng)。歐洲建筑鋼要求屈強(qiáng)比小于0.91,而日本要求建筑鋼屈強(qiáng)比小于0.80。
研究表明,要降低鋼材料的屈強(qiáng)比,必須拉開鋼中軟相組織與硬相組織之間的強(qiáng)度差,由軟相組織保證低的屈服強(qiáng)度,而由硬相組織提供高的抗張強(qiáng)度。試驗(yàn)證明:當(dāng)鋼中的軟相與硬相之間的強(qiáng)度差較大時(shí),鋼的屈強(qiáng)比較低;當(dāng)軟相與硬相之間的強(qiáng)度差較小時(shí),鋼的屈強(qiáng)比較高。