钢结构强度高、重量轻、延性和韧性好，综合抗震性能好，但也曾发生过在地震中倒塌的重大事故。在进行钢结构的抗震设计( seismic design)时，应从历次震害中吸取教训，除了在强度和刚度上提高结构的抗力外，还要从如何增大钢结构在往复荷载作用下的塑性变形能力和耗能能力( energy absorbing capacity)，以及减小地震作用(earthquake  action)方面全面考虑，做到既经济、又可靠。
    结构的抗震设计是一门专门的课程，本节只拟简要介绍与钢结构有关的抗震设计特点。

10. 4.1  钢结构的震害特点
    历次地震表明，在同等场地、地震烈度( seismic intensity)条件下，钢结构房屋的震害要较钢筋混凝土结构房屋的震害小得乡。以1985年9月墨西哥城大地震（里氏8.1级）的震害为例，其中倒塌和严重破坏的钢结构房屋为12栋，而钢筋混凝土房屋却有127栋。
    钢结构的震害主要有节点连接的破坏、构件的破坏以及结构的整体倒塌三种形式。
    1．节点连接的破坏
    (1)框架梁柱节点区的破坏
    1994年美国诺斯里奇( Northridge)地震和1995年日本阪神地震均造成了很多梁柱刚性节点的破坏。
    图10.4.1是诺斯里奇地震时，H形截面的梁柱节点的典型破坏形式。由图中可见，大多数节点破坏发生在梁端下翼缘处的柱中，这可能是由于混凝土楼板与钢梁共同作用，使下翼缘应力373
增大，而下翼缘与柱的连接焊缝又存在较多缺陷造成的。图10.4.2示出了焊缝连接处的多种失效模式。保留施焊时设置的衬板，造成下翼缘坡口熔透焊缝的根部不能清理和补焊，在衬板和柱翼缘板之间形成了一条“人工缝”，在该处形成的应力集中促进了脆性破坏的发生，这可能是造成破坏的重要施工工艺原因。
    图10.4.2  诺斯里奇地震中梁柱焊接连接处的失效模式
    (a)焊缝一柱交界处完全断开；(b)焊缝一柱交界处部分断开；(c)沿柱翼缘向上扩展，完全断开；
    (d)沿柱翼缘向上扩展，部分断开；(e)焊趾处梁翼缘裂通；(f)柱翼缘层状撕裂；
    (g)柱翼缘裂通（水平方向或倾斜方向）；(h)裂缝穿过柱翼缘和部分腹板
    图10.4.3a是阪神地震中带有外伸横隔板的箱形柱与H型钢梁刚性节点的破坏形式，(b)图中的“1"代表了梁翼缘断裂模式；“2"及“3"代表了焊缝热影响区的断裂模式；“4"代表柱横隔板断裂模式。钢结构工程连接破坏时，梁翼缘已有显著的屈服或局部屈曲现象。此外，连接裂缝主要向梁的一侧扩展，这主要和采用外伸的横隔板构造有关。
    (2)支撑连接的破坏
    在多次地震中都出现过支撑与节点板连接的破坏或支撑与柱的连接的破坏。1980年在日本的宫城县一大木地震中，一栋两层的框架一支撑结构（两层仓库），由于支撑节点的断裂，使仓库的第一层完全倒塌。
    采用螺栓连接的支撑破坏形式如图10.4.4所示，包括支撑截面削弱处的断裂、节点板端部剪切滑移破坏以及支撑杆件螺孔间剪切滑移破坏。
    图10.4.4支撑连接破坏
    支撑是框架一支撑结构中最主要的抗侧力部分，一旦地震发生，它将首当其冲承受水平地震作用，如果某层的支撑发生破坏，将使该层成为薄弱楼层，造成严重后果。
    2．构件的破坏
    (1)支撑杆件的整体失稳、局部失稳和断裂破坏