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高层建筑结构概念设计

体破坏机制箱形结构厚板空腹桁架优先考虑书中页的实例值得看。关于剪力墙结构的高位转换属超限高层结构,应进行超限审查。结构布置加强转换层以下结构刚度减小转换层上部结构的重量和刚度结构分析属复杂结构,应采用不少于两个不同的力学模型并选用相应的计算软件进行多遇地震作用下的分析,还应进行罕遇地震下的弹塑性变形分析不要忽视高振型的影响。注意优化调整.短肢剪力墙较多的剪力墙结构的设计概念短肢剪力墙注意区别下列情况连梁的跨高比不大的联肢墙中的短墙肢不属于短肢剪力墙形截面或形截面中个方向的墙时,也不属于短肢剪力墙。当短肢剪力墙较多时其承受竖向荷载的面积达到楼层面积的以上,结构潜在危险有两方面当井筒出现问题后,短肢剪力墙可能随之破坏当短肢剪力墙进入弹塑性阶段,若其抵抗竖向荷载的能力失效且其承载面积较大时,有可能引起楼板连续倒塌。短肢剪力墙的加强措施书中第页。第章楼盖体系的方案选择与整体初步设计概述楼盖体系水平结构分体系的基本作用垂直方向抗弯构件承受楼屋面荷载水平方向隔板作用连接竖向构件高层建筑结构楼盖体系设计需侧重考虑的问题楼屋面梁的高度楼盖体系的自重抗倾覆力矩问题大跨度时用钢桁架而不用实腹梁平板无梁楼板体系梁板体系主次梁体系双向密肋或井字梁体系空间桁架体系水平分体系的分类.平板体系对于层数较多的高层建筑,在既可以采用平板体系也可以采用梁板体系的情况下,应优先考虑采用平板体系。如幢层的高层建筑,在获得相同楼层净高的条件下,采用平板体系可较采用梁板体系的总高度降低左右,这可以明显降低水平作用对结构的影响,或可以再增建个楼层。总之,经济效益显著。平板体系的适用跨度和板厚平板类型钢筋砼平板预应力砼平板跨度跨高比需设平托板的跨度.例预应力砼平板的初步设计荷载平衡法由林同炎教授于年提出,其基本思路是用预应力产生的等效荷载部分或全部平衡构件或结构所受的竖向荷载。预应力引起的等效荷载本例平衡平板的全部恒荷载,即取.则每宽板带需.每宽板带需级无粘结预应力筋的根数根.无粘结预应力的布置形式布置在柱上板带,布置在跨中板带向为带状集中布置,另向均布双向均集中通过柱子布置向按图布筋,另向均匀布筋.梁板体系单向板梁楼盖书中表分析了不同跨度长宽比的四边支承板双向受力状况,提出当跨度长宽比大于或等于.的梁板结构可按单向板梁设计与砼规范有出入。提出当.时,在竖向构件已满足设计要求的情况下可取消短跨梁,有旧金山湾区坎那雷停车场实例。对连续多跨的等柱间距的框架梁,在竖向均布荷载作用下的最大正弯矩出现在边跨,最大负弯矩位于第内柱的梁端,而边柱内侧梁端的负弯矩最小。从占用结构空间高度小和有较好的延性的角度出发,可采用宽扁梁。双向板梁楼盖初步设计时可假设每个方向的梁大约承担该方向总弯矩的,而该方向的跨中板带约承担总弯矩的。还应该换层大梁宜采用有粘结预应力筋当框架梁采用无粘结预应力筋时,应符合在地震作用效应和重力荷载效应组合下,当符合下列二款之时,无粘结预应力筋可在二三级框架梁中应用当符合第款时,无粘结预应力筋可在悬臂梁中应用框架梁端部截面及悬臂梁根部截面由非预应力钢筋承担的弯矩设计值不应少于组合弯矩设计值的或仅用于满足构件的挠度和裂缝要求。设有剪力墙或筒体,且在基本振型地震作用下,框架承担的地震倾覆力矩小于总地震倾覆力矩的。分散配置预应力筋的板类结构及楼盖的次梁宜采用无粘结预应力筋。无粘结预应力筋不得用于承重结构的受拉杆件及抗震等级为级的框架。平均有效预应力的范围简支梁.后张框架梁板预应力砼特性的三个不同概念第概念对构件施加预应力,可使构件的弹性工作阶段延长提高构件的抗裂度。例本例通过对简支梁施加预应力说明可使梁截面下边缘的拉应力为零,即在使用荷载下,梁处于弹性阶段工作状态。第二概念预应力砼构件的内力抵抗矩是主动的可通过适当调整有效预拉力或预应力合力作用点到截面形心轴的距离来调整构件截面应力分布。内力抵抗矩书中图截面核心区顶点位置如为矩形截面截面上下边缘应力计算公式压力与形心轴的偏心矩例本例要求压力作用于截面上核心区边缘即压力与原有效预拉力所构成的内力抵抗矩与外弯矩平衡即例本例为已知等,求。则第三概念用预应力平衡外荷载,可将受弯构件变成偏心受压构件,以减小砼构件的挠度和截面拉应力。当采用抛物线型分布筋时,预应力等效荷载矢高在这里为梁截面高度之半减去预应力合力作用点到梁下边缘的距离剩余荷载例注意梁和板的刚度比对内弯矩的影响随着的减小,跨中板带的负弯矩会随之减小,而正弯矩则会随之增大同时,边缘板带的正负弯矩也都从刚性边支承情况下的零弯矩值迅速加大。梁截面宽度梁截面高度板的净跨板厚现浇梁板共同作用的设计概念弹性受力分析时框架梁的合理截面形式此问题在规范和设计软件中已有所考虑。梁端负弯矩钢筋的合理分布在设计时,般不考虑框架梁翼缘板内与梁肋平行的上下层钢筋共同参与梁正截面抗弯承载力的作用。这样不仅多用钢筋,也容易形成“强梁弱柱”现象。美国规范规定应将计算所需的负弯矩受拉钢筋的部分配置在梁的有效翼缘宽度或框架梁跨度的梁侧宽度范围内。.主次梁体系主次梁体系的优点楼盖平均折算厚度小,重量轻与双向密肋体系相当。开间大经济适用跨度.若有个方向具有满足抗弯和抗扭条件的边梁,与其正交方向的跨度可以做到。承载力高。采用主次梁楼盖体系的框架结构整体刚度大。结构受力清楚。柱网宜设计成矩形,以短跨为主梁,长跨为次梁,主次梁跨度比取,这样易做到梁底平齐,以保证楼盖的结构高度为最小。在次梁方向与柱子相连的框架梁采用次梁的截面尺寸即可。柱网与主次梁的合理布局边跨的合理设计前已叙及,在竖向荷载作用下,多跨框架的边框架梁的内力最大,若改变这种状况,可采取如下方法有意识的将边跨的跨度设计成比内跨的跨度小如果要求必须连续等跨,可在边跨两端增设定长度的悬臂以减小边跨跨内的正弯距,悬臂的理论最优长度为.。单向密肋主次梁体的种特殊形式单向密肋楼盖的应用实例书中图。个方向的跨度可以达甚至更大。如建筑空间允许,可将单向密肋楼板设计成预制宽缘单板书中图。要求边支承梁具有较大抗弯和抗扭刚度,梁宽可采用包柱式。建议在边支承框架梁的截面核心区内施加不小于.的有效预应力。.双向密肋体系本书中的双向密肋体系整个楼盖体系的梁截面高度相同,整个楼盖作为双向密肋体系。经济适用跨度钢筋砼双向密肋预应力砼双向密肋,。双向密肋体系的优点其经济适用跨度在四种楼盖体系平板体系梁板体系主次梁体系与双向密肋体系中最大。平均砼折算厚度最小。结构本身美观性好,可不吊顶。设计要点柱网开间最好接近方形当每跨在单向被分隔成格或以上时,双向密肋楼盖的整体性能和弯矩分配可接近于平板楼盖。将位于柱顶的网格填实书中图,构成与梁同高的实心板,既可起到与平板相类似的抗冲切作用,也可减小与之相连的梁的计算跨度。在初步分析的近似计算中,可将个方向的总弯矩的分配给与柱顶实心板直接相连的梁中,而跨中的其他梁共同承担的总弯矩。.平面或空间桁架组合楼盖当跨度在之间,且方向可形成刚度很大的边支承时,可采用单向受力平面桁架组合楼盖。当跨度≧且为方形开间时,则宜采用双向受力的空间桁架砼组合楼盖。共同的特点耗材少,重量轻空腹结构,通风管道等可铺设在楼盖结构高度范围内。.预应力砼设计的基础概念和方法预应力砼结构抗震设计规程的适用范围问题抗震设防烈度为度至度地区的现浇后张预应力砼框架和板柱等。在框架核心筒结构的周边框架间可采用预应力砼框架梁。后张预应力框架门架。为满主舒适度要求,在层之间设置悬挂式重力摆锤为减小屋顶尖塔的鞭梢效应,在之间设置两组阻尼块。.结构体系的适用范围书中表.列出了各钢筋砼结构体系的适宜高度范围。而“抗震规范”和“混凝土高规”中适用最大高度是指规范或规程中各项规定所适用的房屋高度。当所用的结构体系的高度超出规范或规程中适用最大高度时,应进行超限审查并采用相应的措施。规范或规程中有关高宽比限制的条文是个经验性的参考规定,符合高宽比限制要求的建筑比较容易满足位移限制条件,如能满足层间位移限值及其他条件,对高宽比可适当放宽。.高层建筑抗侧力结构体系的发展和应用结构体系框架剪力墙框架剪力墙筒体框架核心筒框架核心筒伸臂框筒实腹筒桁架筒筒中筒束筒多筒巨型结构脊骨结构材料钢钢筋砼组合构件混合结构单种抗侧力体系发展到双多重抗侧力体系由平面结构向空间结构发展平面桁架与空间桁架的应用抗侧力结构趋向周边布置创造巨型结构和脊骨结构组合构件和混合结构的应用高强轻质材料的应用消能减震结构的发展主动控制结构第章抗侧力结构受力变形特性概念.双重抗侧力体系的受力和变形性能单种抗侧力体系静定或延性差道抗震防线单种抗侧力体系超静定且延性较好多道抗震防线双多重抗侧力体系双重抗侧力体系的特点由两种受力和变形性能不同的超静定抗侧力结构组成,每种抗侧力结构都是具有足够的刚度和承载力,可以承受定比例的水平荷载,并通过楼板连接而协调工作。在地震作用下,当其中种抗侧力结构有所损伤时,另种抗侧力体系能够承受较大的地震作用,它能够与损伤的抗侧力结构共同或单独抵抗后期地震。框架剪力墙筒体结构在水平作用下,框架呈剪切型变形,剪力墙呈弯曲型变形,二者协调工作,整体结构呈弯剪型变形。在上部,框架帮剪力墙在下部,剪力墙帮框架。需注意,即使是在分布水平荷载作用下,结构顶部框架受正剪力,剪力墙受负剪力。影响框架剪力墙结构变形曲线形状和框架与剪力墙间内力分配比例的重要参数是刚度特征值,反映二者的相对刚度。当.时,二者的相对刚度较为适度。当然,同样刚度和数量的剪力墙的布置也需要符合要求。种情况当框架承担的剪力不小于基底剪力的或框架最大层剪力

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