鋼結構強度高、重量輕、延性和韌性好，綜合抗震性能好，但也曾發生過在地震中倒塌的重大事故。在進行鋼結構的抗震設計( seismic design)時，應從歷次震害中吸取教訓，除了在強度和剛度上提高結構的抗力外，還要從如何增大鋼結構在往復荷載作用下的塑性變形能力和耗能能力( energy absorbing capacity)，以及減小地震作用(earthquake  action)方面全面考慮，做到既經濟、又可靠。
    結構的抗震設計是一門專門的課程，本節只擬簡要介紹與鋼結構有關的抗震設計特點。

10. 4.1  鋼結構的震害特點
    歷次地震表明，在同等場地、地震烈度( seismic intensity)條件下，鋼結構房屋的震害要較鋼筋混凝土結構房屋的震害小得鄉。以1985年9月墨西哥城大地震（里氏8.1級）的震害為例，其中倒塌和嚴重破壞的鋼結構房屋為12棟，而鋼筋混凝土房屋卻有127棟。
    鋼結構的震害主要有節點連接的破壞、構件的破壞以及結構的整體倒塌三種形式。
    1．節點連接的破壞
    (1)框架梁柱節點區的破壞
    1994年美國諾斯里奇( Northridge)地震和1995年日本阪神地震均造成了很多梁柱剛性節點的破壞。
    圖10.4.1是諾斯里奇地震時，H形截面的梁柱節點的典型破壞形式。由圖中可見，大多數節點破壞發生在梁端下翼緣處的柱中，這可能是由于混凝土樓板與鋼梁共同作用，使下翼緣應力373
增大，而下翼緣與柱的連接焊縫又存在較多缺陷造成的。圖10.4.2示出了焊縫連接處的多種失效模式。保留施焊時設置的襯板，造成下翼緣坡口熔透焊縫的根部不能清理和補焊，在襯板和柱翼緣板之間形成了一條“人工縫”，在該處形成的應力集中促進了脆性破壞的發生，這可能是造成破壞的重要施工工藝原因。
    圖10.4.2  諾斯里奇地震中梁柱焊接連接處的失效模式
    (a)焊縫一柱交界處完全斷開；(b)焊縫一柱交界處部分斷開；(c)沿柱翼緣向上擴展，完全斷開；
    (d)沿柱翼緣向上擴展，部分斷開；(e)焊趾處梁翼緣裂通；(f)柱翼緣層狀撕裂；
    (g)柱翼緣裂通（水平方向或傾斜方向）；(h)裂縫穿過柱翼緣和部分腹板
    圖10.4.3a是阪神地震中帶有外伸橫隔板的箱形柱與H型鋼梁剛性節點的破壞形式，(b)圖中的“1"代表了梁翼緣斷裂模式；“2"及“3"代表了焊縫熱影響區的斷裂模式；“4"代表柱橫隔板斷裂模式。鋼結構工程連接破壞時，梁翼緣已有顯著的屈服或局部屈曲現象。此外，連接裂縫主要向梁的一側擴展，這主要和采用外伸的橫隔板構造有關。
    (2)支撐連接的破壞
    在多次地震中都出現過支撐與節點板連接的破壞或支撐與柱的連接的破壞。1980年在日本的宮城縣一大木地震中，一棟兩層的框架一支撐結構（兩層倉庫），由于支撐節點的斷裂，使倉庫的第一層完全倒塌。
    采用螺栓連接的支撐破壞形式如圖10.4.4所示，包括支撐截面削弱處的斷裂、節點板端部剪切滑移破壞以及支撐桿件螺孔間剪切滑移破壞。
    圖10.4.4支撐連接破壞
    支撐是框架一支撐結構中最主要的抗側力部分，一旦地震發生，它將首當其沖承受水平地震作用，如果某層的支撐發生破壞，將使該層成為薄弱樓層，造成嚴重后果。
    2．構件的破壞
    (1)支撐桿件的整體失穩、局部失穩和斷裂破壞