文档介绍：要摘能构保证结构刚度、简化构造、充分发挥材料的结构性能、减少材料用量,而且还能带来新的建筑设计风格和结构设计的灵活性。钢筋混凝土巨型框架结构是巨型结构组合体系的一种类型。本文重点针对这种结构体系中的箱形节点抗震性能进行研究。研究工作主要涉及以下几个方面:纸罨炷辆扌涂蚣芙峁瓜湫谓诘愕氖匝檠芯针对巨型框架结构体系,结合四川航空大厦钢筋混凝土巨型结构方案,研究主结构箱形柱和箱形梁的交接节点处的破坏机理和抗震性能,并做了两个节点模型试验。试验采用痩谋壤P停饬渴莸憬个。经过数据整理得出了一些很有意义的试验现象。通过试验,证实了在巨型箱形柱中,依托连梁的延性设计来达到耗能目的是不现实的这一重要结论。扌涂蚣芟湫谓诘惴治龀绦为模拟巨型框架结构箱形节点的传力途径和机理,采用面向对象的编程技术,结合有限元数据结构的特点,编写了适用于有限元分析的工具类纾壕阵向量类、模板链表类、张量类等凸乖炖如分析方法类、结点类、单元类和材料类等⒂階进行了对比分析。首次将扫描线算法用于平面和空存在的“剪力滞后”现象,对巨型梁的设计有重要的指导作用。扌涂蚣芟湫谓诘憧拐鹕杓坪徒峁购侠淼乃苄院哪芑根据试验结果和有限元计算,提出了巨型框架结构体系抗震概念设计的总体思想以及借助“能力设计法”设计合理的塑性耗能机制的构思。并提出了一些对巨型框架结构设计具有重要参考价值的结论。本文给出的面向对象的有限元软件系统具有开放性,为以后单元的加入、系统功能的扩展,特别是非线性功能的扩展奠定了很好的基础。所提出的巨型框架结构抗震概念设计的总体思想和塑性耗能机制的设计理念是在巨型结构箱形节点试验研究和分析研究的基础上得出的成果。关键词:巨型框架结构,箱形节点,抗震性能,拟动力试验,有限元分析,面向对象技术,程序设计工程实践表明,巨型结构组合体系是技术经济效益最好的结构体系之一。它间等值线图和彩色云图的显示。并通过分析,发现了巨型箱形梁中应力分布中中文摘要
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譽環—琾,瑂重庆大学博士学位论文血:‘餷琤—.船甋.,
,新型材料及先进设备的采用,在近二、三十年出现了许多新型建筑结构体系,如巨型结构组合体系、悬挂结构体系、板柱结构体系、应力蒙皮结构体系等。已有的工程实践表明,在现代高层和超高层建筑采用的结构体系中,巨型结构组合体系是技术经济效益最好的结构体系之一。现代建筑越建越高,越建越大,同时其建筑空间也朝着多层次,多功能发展,目的在于为人们提供良好的生活环境和工作条件。这要求在建筑物内部形成不同功能的大空间。另一方面,采用外围密柱的简体结构得到了广泛应用,也要求底层扩大柱距,形成大的入口,这些都要设置结构转换层。在一个框架核心筒结构中,与核心简刚性连接的转换层结构在水平荷载作用时还将起到“刚臂”的作用,进一步增大结构体系的抗侧向力刚度。如果“转换臂”的增强会造成柱的相对减弱形成“弱柱强粱”;二是“刚臂”使外侧柱参与抵抗倾覆力矩,附加轴向拉压力会使“刚臂”外侧的普通柱过早屈服。“刚臂”外侧增设巨型柱能克服以上不利影响。如果把这一转换梁进一步扩大为一个转换层,即“刚臂”剐度增大到一定程度后,核心筒的作用减小甚至可以去掉,这就是我们要讨论的巨型结构组合体系。系。巨型结构组合体系分类有多种。按材料分,巨型结构可分为巨型钢筋混凝土结构、巨型钢骨混凝土结构、巨型钢一钢筋混凝土混合结构、巨型钢结构【浚喊雌面布置来分,巨型结构可分为核心筒式巨型框架结构和角筒式巨型框架结构。前者代表建筑为深圳新华大厦和深圳亚洲大酒店,后者代表建筑为日本神户市大厦和香港新加坡华侨银行大厦。此两者的主要区别在于是否存在一核心筒体并以其为主要抗剪核心】:按主要受力体系形式分,巨型框架又可分为巨型桁架结构和巨型框架结构两种结构形式【。巨型桁架结构体系是沿房屋周边布置大截面立柱和支撑,形成空间桁架体系,承担整幢大楼上的绝大部分的水平和竖向荷载。在每侧的巨型桁架平面内,再设小框架,承担局部楼层传来的竖向荷载,并将此部分荷载传递给巨型桁架结构。巨型桁架体系有效宽度大,以几何不变形的轴力杆系代替受弯梁式杆件,用桁架层”下部柱只按竖向传力考虑,在水平荷载作用下会产生两个不利影响:一是“刚巨型结构组合体系是由大型构件扌土骸⒕扌椭途扌椭С组成的主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。它是一种主次结构体髀
.扌涂蚣芙峁斜腹杆来传递剪力,避免了框筒结构中的剪力滞后现象,材料强度得到充分发挥。巨型桁架上的小框架可采用悬挂方式,以吊杆代替立杆,避免杆件受压稳定问题,充分利用材料的抗拉强度,以节省材料、降低造价。典型的结构为年建成的美国芝加哥约翰·汉考克中心层,,图陀芍ㄖΡ错裁设计的年建成的香港中国银行大厦悖H缭己