文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
高层建筑空腹桁架加强层结构分析与设计研究
姓名:伍志珍
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:李亚娥
20090415
摘要在高层、超高层框架一核心筒结构设计中,为控制结构水平位移过大经常在芯筒与外排柱之间设置伸臂构件,以提高结构的抗侧刚度。水平伸臂构件一般设置在建筑设备层、避难层空间。设置伸臂加强层对减小结构水平位移非常有效。但在水平荷载作用下,加强层的设置将会引起结构刚度和内力的突变,容易形成薄弱层,结构难以呈现“强柱弱梁ⅰ扒考羧跬的延性目前,在高层、,加强层伸臂大都采用高截面实腹梁,对于钢筋混凝土桁架式伸臂应用较少,也缺乏系统的研究。本文以一个典型的框架一核心筒结构模型为例,采用《高规》建议的设置两道加强层的位置在模型的中间层和顶层布置两道钢筋混凝土空腹桁架加强层,运用三维有限元分析软件源煌诩洳贾眯问降纳毂劭崭桁架的结构进行了弹性时程分析,从节间布置形式对框架一核心筒结构的整体工作性能的影响以及对伸臂空腹桁架自身受力性能的影响看,得出了结构采用中间间距大,两边等节间布置形式的空腹桁架伸臂加强层比较合理的结论。另外,采用三维有限元分析软件圆淮忧坎愫痛毂鄞罅汉伸臂空腹桁架三种方案的结构运用振型分解反应谱法进行了分析对比,得出由于采用伸臂桁架在地震作用下桁架杆件将产生较大的轴向拉应力,这使得普通的钢筋混凝土桁架难以满足要求,必须采用预应力混凝土桁架。本文对顶层和底层伸臂空腹桁架进行了水平地震作用下的内力分析对比,得出中间层空腹桁架受力比项层空腹桁架大,并对伸臂空腹桁架采用预应力后进行内力计算,通过计算得出采用预应力后空腹桁架的力学性能得到了较好的关键词:框架一核心筒;加强层;伸臂;空腹桁架;时程分析;反应谱分析;屈服机制。设置桁架式加强层大大缓解了结构刚度和内力的突变,比采用高截面实腹梁对抗震有利。改善。预应力硕Ц堵畚
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翩签名:李圳作者签名::彳玉,罨瓷爹日期:如日期:锄声兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明彳月拢原创性声明学位论文版权使用授权书隆本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。日期:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。曰日.,.
第滦髀引言近代高层建筑的发展大概经历了三个阶段:第一阶段从世纪年代到世纪年代初;世纪年代的经济大萧条以及第二次世界大战终止了高层建筑的热潮,直到二战结束后十多年才掀起第二次热潮,第二阶段从世纪年代到年代;第三阶段从世纪年代到世纪初。自世纪年代开始,特别是世纪年代及世纪初,高层建筑发展十分迅速,高层建筑的层数和高度不断得到突破,新的结构体系和新型的建筑材料也不断涌现。对于现代高层建筑来说,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,来自外界的水平荷载饕J欠缭睾偷卣鹱饔却起着决定作用。而对于地震区的建筑来说,则以水平地震作用为主。在地震作用下,结构的侧移特别是层间侧移的大小,是关系建筑物破坏程度的决定性因素,因而加强结构的抗侧刚度、控制结构变形,即可大大减轻建筑物的震害,达到抗震的目的。内筒外框结构因其具有良好的整体性和抗侧移能力,是目前高层建筑特别是高烈度区高层建筑较普遍采用的结构型式。但在实际工程