文档介绍：建筑结构分析论文
【论文关键词】:结构;受力;建筑
【论文摘要】:文章通过对比钢结构和混凝土结构介绍,阐述了新型、高效应力结构体系将在我国二十一世纪大规模基本建设中发挥越来越大的作用。
一、前言
钢结构和混凝土结构是建筑工程中最常用的2种结构形式。钢结构和混凝土结构各有所长,前者具有重量轻、强度高、延性好、施工速度快、建筑物内部净空气大等优点,而后者刚度大、耗钢量少、材料费省、防火性能好。综合利用这两种结构的优点为高层以建筑的发展开辟了一条新途径。统计分析表明,高层建筑采用钢——混凝土混合结构和用钢量约为钢结构的70%,而施工速度与全钢结构相当于,在综合考虑施工周期、结构占用使用面积等因素后,混合结构的综合经济指标优于全钢结构和混凝土结构的综合经济指标。
最近建设部和国家冶金工业局在颁布的《建筑用钢技术政策》中,将钢——混凝土混合结构列为要大力推广的建筑新技术,可以预见,混合结构在高层办公楼、学校、医院及住宅等建筑中将有较广泛的应用。
二、索张拉结构
索张拉结构基本受力构件有三类:受压构件、受弯构件和受拉构件。
对于受压构件,当构件长细比较大时,由于构件会发生整体失稳,构件的作用不能充分发挥。对于受弯构件,由于构件截面应力不均匀,截面边缘的最大应力往往控制构件的设计,使得构件材料不能充分发挥作用。只有受拉构件,截面的应力均匀,不会发生整体失稳,如利用高强钢索做成受拉构件,能最大限度地发挥受拉构件的作用,提高结构的经济性。
在结构体系中巧妙利用张拉构件,结合少数刚性受压构件,可构成受力合理的高效张拉结构体系,不仅承载力高、刚度大,且能使各种材料的强度均得到很好的发挥。
三、索穹顶结构
索穹顶结构实际上是一处特殊的索-膜结构,是近几年才发展起来的一种结构效率极高的张力集成体系。其外形类似于穹顶,而主要的构件是钢索,由始终处于张力状态的索段构成穹顶,利用膜材作为屋面,因此被命名为索穹顶。由于整个结构除少数几根压杆外都处于张力状态,所以充分发挥了钢索的强度,只要能避免柔性结构可能发生的结构松弛,索穹顶结构便无弹性失稳之虞,所以,这种结构重量极轻,安装方便,可具有新颖的造型,经济合理,被成功地应用于一些大跨度和超大跨度的结构。
四、膜结构
膜结构是张力结构体系的一种,它以具有优良性能的柔软织物为膜材,由膜内的空气压力支承膜面,或利用钢索或风性支承结构向膜内预施加张力,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。膜结构采用的薄膜的材料,大多采用涂层织物薄膜,分为两部分,内部为基材织物,主要决定膜材的力学性质,提供材料的抗拉强度、抗撕裂强度等;外层为涂层,主要解决膜材的物理性质,提供材料的耐火、耐久性及防水、自洁性等,常用膜材一般为聚酯织物涂敷***乙烯涂层膜材、玻璃纤维织物涂敷聚四***乙烯涂层或有机硅树酯涂层膜材。膜材并接的结构接缝多采用热焊,非结构接缝采用缝合。
膜结构具有如下特点:造型活泼优美,富有时代气息;自重轻,适合大跨度的建筑,充分利用自然光,减少能源消耗;价格相对低廉,施工速度快;结构抗震性能好。
充气膜结构有单层、双层、气肋式三种形式,充气膜结构一般需要长期不间断地能源供应,在低拱度大跨度建筑中的单层膜结构必须是封闭的空间,以保持一定气压差。在气候恶劣的地方,空气膜结构的维护有一定的困难,不