多层大跨度桁框结构体系及优化设计-山东建筑大学学报

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多层框架结构双向大跨度预应力梁柱设计

２１第２００午期总第１０期４
Ｎｏ２・２００１
Ｖｏ．１０１４
多层框架结构双向大跨度预应力梁柱设计
翁锦华（州｝筑设汁院福建３００）５０１
摘要：本文个昭了福州市重霓技瞎多层框架结构双向大跨度有粘结预应力梁柱的设计，明采用预应力技术能使建筑实现不同说黑、向大跨度、下同大柱网的结构形式并且是安全可行的。
在福州至今仍为最大，柱采用预应力在福州至今仍属罕见。工
程峻工后已经过数年的训练、比赛使用，甲方反应良好。本文
针对该工程的技术特点及难点，介绍该工程预应力设计思路及相关问题处理，明采用预应力技术能使建筑实现不同层、说不同方向大跨度、大柱网的结构形式并且是安全可行的。
・４７・
３结构设计
３１抗震设计．
工程按七度抗震设防，设计基本地震加速度为０１，．ｇ考虑本工程为大跨度公共建筑中的框架，架抗震等级取ｇＪｎｕｎｉｈａ
（ｕｈｕＡｒｈｔｃｕａＤｓｎＩｓｉｔ３００）Ｆｚｏｃｉｔｒｌｅｉｎｔｕｅ５０１ｅｇｔ
Ａ建ａｔＴｈｓａｔｃｅｍａｎｙｉｔｏｕｅｔｅｍｕｔ — ｌｙｒｆａｔｕｔｒｌｄｓｇｏｔｂｔｃ：ｓｒｉｒｉｌｉｌｎｒｄｃｓｈｌｉａｅｒｍｅｓｒｃｕａｅｉｎｆｗｏ — ｗａｌｒｅ — ｂａｙａｇｅｍ
方空间使用的要求，防止训练比赛时东西向太阳光直射运动

基于离散变量的大跨度钢桁架网壳优化设计

ｓａｄｒｕｅｓａｅ，ｗｅｅｔｋｎａｈｅｉｎｖｒｂｅ．Ｔｈｏａｗｅｇｔｓｃｎｉｅｅｓｔｅｏｊｃｉｅｆｎｔｎｔｎａｄｔｂｈｐｓｒａｅｓｔｅｄｓｇａｉｌｓａｅｔｔｌｉｈｏｓｄｒｄａｈｂｅｔｕｃｉ．ｗａｖｏ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｆｏｏｎｇｓａｐｔａａｔｃｈｅｉｓｒｃｕｒｒａｌ — ｐｎｓａｉｌｉｔｉｅｓｌｔｕｔｅ，ｔｉｉｅｅｅｎｔａａｙｉｏｆｗａｅＡＮＳＹＳｗａｐｐｌｄｈｅｆｎｔｌｍｅｎｌｓｓｓｔｒｓａｉｅａｈｅａｌｉｅｈｎｈｅｓｒｃｕｒｌｏｉｕｍｓｔｎａｙｓｓｍｔｏｄａｄｔｔｕｔａｐｔｍｗａｓｓｕｄｉｄＴｈｅａｅｆａｌｓｅｅｂｅｅｔｏｔｅ．ｒａｓｏｌｔｅｌｍｒｓｃｉｎｓ，ｗｈｉｈａｅａｌｍｃｒｌ
工程设计
基于离散变量的大跨度钢桁架网壳优化设计＊
沈永强牛忠荣邑强
（肥工业大学土木与水利工程学院，合肥合２００）３０９
摘要：大型通用有限元软件ＡＮＹＳ为运行环境，以Ｓ以杆件截面为设计变量，工程造价为目标函数，用基于离以采
ＳＨＥＬＬＢＡＳＥＤＮＳＯＤＩＣＲＥＴＥＶＡＲＩＢＬＥＳＡ
ＳｅｏｇａｇＮｉｈｎｒｎＹｉａｎｈｎＹｎｑｉｎｕＺｏｇｏｇＱｉｇ

跨营运铁路双层公路钢桁腹-板桁组合桥施工方案设计

工程建设2023/08CHINA RAILWAY 跨营运铁路双层公路钢桁腹-板桁组合桥施工方案设计陈健（中国铁路广州局集团有限公司计划统计部，广东广州 510088）摘要：以某上跨营运铁路2×85 m 双层公路连续钢桁腹-板桁组合桥为背景，针对混凝土与钢结构施工先后顺序提出3种主梁施工方案：方案一为先浇筑混凝土，再拼装钢结构；方案二为先拼装全部钢结构，再浇筑混凝土；方案三为先拼装钢主桁，再浇筑混凝土，最后安装钢桥面板。

通过建立有限元模型，对比分析3种方案在施工及运营阶段结构的受力性能，并对其转体施工安全性及临近既有线防护进行设计分析。

结果表明：（1）方案一受力性能最优，但3种方案混凝土及钢结构应力均能满足规范要求，且应力水平差别较小；（2）综合考虑施工难易程度、施工风险、施工经济性、对铁路运营安全影响等因素，本桥采用方案二施工；（3）转体施工选用竖向承载力2.9万t 级球铰，转体过程中结构的强度、刚度及稳定性均满足要求；（4）本桥采用的地基加固处理、防倾覆措施等一系列设计，确保临近既有线施工的安全性，可为后续此类临近既有线双层转体桥施工提供参考。

关键词：营运铁路；双层公路桥；桥梁施工；转体法；稳定性；钢桁梁中图分类号：U448.14；U445.465 文献标识码：A 文章编号：1001-683X （2023）08-0015-09DOI ：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.03.29.0010 引言随着我国铁路与城市交通的不断发展，城市道路与铁路交叉日益增多［1-3］。

当有多个距离相近的通道同时上跨既有铁路时，为节省土地资源、节约投资、降低对运营期既有铁路安全影响，通常考虑采用共线双层桥方案跨越［4-6］。

双层公路钢桁腹-板桁组合桥可以很好地解决前述问题，是一种新型组合桥［7-8］。

双层公路钢桁腹-板桁组合桥上层桥面采用正交异性钢桥面板，由纵肋（梁）、横肋（梁）及其加劲的钢桥作者简介：陈健（1973—），男，高级工程师。

钢框建筑模板体系的力学分析及优化设计

钢框建筑模板体系的力学分析及优化设计
钢框建筑模板体系作为一种先进的建筑施工技术，具有高效、节能、环保等特点，被广泛应用于建筑工程中。

本文将对钢框建筑模板体系的力学分析及优化设计进行探讨。

首先，钢框建筑模板体系的力学分析是理解其结构和性能的基础。

该体系由框架结构和模板面板组成，框架结构通常由钢材制成，具有较高的强度和刚度。

模板面板则起到分散荷载、支撑混凝土浇筑和保持混凝土形状的作用。

通过对钢框建筑模板体系进行力学分析，可以确定其受力状态、变形情况和承载能力等重要参数，为后续的优化设计提供依据。

针对钢框建筑模板体系的优化设计，主要包括结构优化和材料优化两个方面。

在结构优化方面，可以通过调整框架结构的截面形状、尺寸和布置方式，以及优化模板面板的支撑方式，实现结构的轻量化和强度的提高。

例如，在框架结构中采用空心钢管替代实心钢材，可以减少材料用量，降低自重，提高整体刚度。

在模板面板的支撑方式上，采用间隔支撑而非连续支撑，可以减少材料的使用量，提高施工效率。

材料优化主要包括选用适宜的钢材和模板材料。

钢材的选择应考虑其强度、刚度、耐腐蚀性和可焊性等因素。

模板材料的选
择应具备良好的平整度、耐磨性和耐久性，以满足工程要求。

此外，可以考虑使用可回收材料，降低资源消耗和环境污染。

综上所述，钢框建筑模板体系的力学分析及优化设计是提高其施工效率和工程质量的关键。

通过合理的结构优化和材料优化，可以降低材料成本，提高承载能力，减少施工时间，并具备较好的经济效益和环境效益。

因此，钢框建筑模板体系的力学分析及优化设计在建筑工程中具有重要的应用价值。

多层钢框架结构的优化设计分析

3、方法和步骤多层钢框架结构的优化设计方法包括定性优化、定量优化和敏感性分析等。其中，定性优化是通过改变结构体系、布置和构造等方式来提高结构的性能；定量优化是通过数学优化算法来寻找最优解；敏感性分析是通过分析结构参数对目标函数的影响程度来确定最优解的可靠性。具体的优化设计步骤如下：
（1）明确优化目标：根据实际情况和设计要求，明确优化目标，如最小化用钢量、最大化结构稳定性等。
3、通过敏感性分析，可以发现对目标函数影响较为显著的结构参数，为进一步优化设计提供了参考和依据。
展望：未来，随着建筑业的持续发展和人们需求的不断变化，多层钢框架结构的应用将更加广泛，优化设计显得尤为重要。可以预见，未来的优化设计将更加注重数字化技术和智能化技术的应用，例如采用基于的优化算法进行自动化优化设计，以提高优化设计的效率和精度。更加注重结构的可持续性和环保性能，例如采用绿色材料和节能技术等。
4、通过敏感性分析，我们发现某些结构参数对目标函数的影响较为显著，需要在设计中特别和优化。
结论：经过对多层钢框架结构的优化设计分析，我们得出以下结论：
1、优化设计可以提高多层钢框架结构的承载能力、稳定性和经济性，具有重要的现实意义和实际应用价值。
2、关键问题和优化方法是多层钢框架结构优化设计的重点和难点，需要在设计中给予足够的重视和。
（6）方案实施：将最优方案付诸实施，进行施工图设计和施工。
分析结果：经过优化设计分析，我们可以得到以下结果：
1、钢框架结构的梁柱截面尺寸得到了合理的调整，使得结构承载能力得到提高，同时减小了用钢量。
2、节点连接方式得到了优化，提高了节点的承载能力和稳定性，减少了构造细节的复杂性。
3、荷载效应得到了合理的控制，使得结构在承受较大荷载的情况下仍能保持良好的稳定性。

大跨度空腹桁架结构的静力性能分析

第３５卷第３期２０２０年６月山东建筑大学学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＪＩＡＮＺＨＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＶｏｌ．３５Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２０２０收稿日期：２０２０－０３－１５作者简介：边广生（１９７４－），男，副教授，博士，主要从事施工技术等方面的研究．Ｅｍａｉｌ：８４７０６１８５＠ｑｑ．ｃｏｍ［通讯作者］ＤＯＩ：１０．１２０７７／ｓｄｊｚ．２０２０．０３．００４大跨度空腹桁架结构的静力性能分析边广生，郝夏晖（山东建筑大学土木工程学院，山东济南２５０１０１）摘要：大跨度建筑通过采用空腹桁架结构，可以降低框架梁弯矩幅值、减小构件截面尺寸、增加结构净空高度，为实现较小截面尺寸构件建造大跨度建筑的可能提供理论依据。

文章结合工程实例，采用ｓａｐ２０００对空腹桁架的不同方案进行静力分析，并与普通框架结构进行对比，通过分析空腹桁架不同方案的静力性能，确定合理的腹杆布置方法，分析腹杆与框架梁的内力和变形随两者线刚度比的变化情况，研究腹杆与框架梁的线刚度比对空腹桁架静力性能的影响。

结果表明：当空腹桁架两端各设置一根腹杆时，腹杆的刚心应位于距支座０．２Ｌ处；当空腹桁架两端各设置两根腹杆时，每端腹杆的对称中心应分别位于框架梁的０．２Ｌ和０．８Ｌ处，且对称中心距两侧腹杆的刚心为０．０８Ｌ；为提高空腹桁架结构的静力性能，腹杆与框架梁的刚度比应控制在１．６～３．８；腹杆主要承受弯矩和剪力，承受的轴力较小。

关键词：大跨度；空腹桁架；静力性能；弯矩幅值中图分类号：ＴＵ３７５文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－７６４４（２０２０）０３－００２１－０７ＳｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｏｎｇｓｐａｎｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅＢＩＡＮＧｕａｎｇｓｈｅｎｇ，ＨＡＯＸｉａｈｕｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｒｇｅｓｐａｎｂｕｉｌｄｉｎｇｓａｄｏｐｔａｎｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆｆｒａｍｅｂｅａｍｓ，ｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｅｃｔｉｏｎｓｉｚｅｏｆｍｅｍｂｅｒｓ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｄｒｏｏｍ．Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｌａｒｇｅｓｐａｎｂｕｉｌｄｉｎｇｓｗｉｔｈｓｍａｌｌｓｅｃｔｉｏｎｓｉｚｅ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｃｏｍｂｉｎｅｓｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｘａｍｐｌｅｓ，ｕｓｅｓｓａｐ２０００ｔｏｐｅｒｆｏｒｍｓｔａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｃｈｅｍｅｓｏｆｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓｅｓ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｓｔｈｅｍｗｉｔｈｏｒｄｉｎａｒｙｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｃｈｅｍｅｓｏｆｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓｅｓ，ａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｒｒａｎｇｉｎｇｗｅｂｍｅｍｂｅｒｓｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｏｎｅｏｆｔｈｅｓｃｈｅｍｅｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｅｂｍｅｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｆｒａｍｅｂｅａｍｗｉｔｈｔｈｅｌｉｎｅａｒｓｔｉｆｆｎｅｓｓｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｔｗｏ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｌｉｎｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｗｅｂｍｅｍｂｅｒａｎｄｔｈｅｆｒａｍｅｂｅａｍｏｎｔｈｅｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｏｎｅｗｅｂｂａｒｉｓｓｅｔａｔｅａｃｈｅｎｄｏｆｔｈｅｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓ，ｔｈｅｒｉｇｉｄｃｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅｗｅｂｂａｒｓｈｏｕｌｄｂｅｌｏｃａｔｅｄ０．２Ｌａｗａｙｆｒｏｍｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔ．Ｗｈｅｎｔｗｏｗｅｂｂａｒｓａｒｅｓｅｔａｔｅａｃｈｅｎｄｏｆｔｈｅｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓ，ｔｈｅｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｃｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅｗｅｂｂａｒａｔｅａｃｈｅｎｄＴｈｅｙｓｈｏｕｌｄｂｅｌｏｃａｔｅｄａｔ０．２Ｌａｎｄ０．８Ｌｏｆｔｈｅｆｒａｍｅｂｅａｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｓｙｍｍｅｔｒｙｉｓ０．０８Ｌｆｒｏｍｔｈｅｒｉｇｉｄｃｅｎｔｅｒｏｆｔｈｅｗｅｂｍｅｍｂｅｒｓｏｎｂｏｔｈｓｉｄｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｗｅｂｂｅａｍｔｏｔｈｅｆｒａｍｅｂｅａｍｓｈｏｕｌｄｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｔ１．６～３．８．Ｔｈｅｗｅｂｒｏｄｍａｉｎｌｙｂｅａｒｓｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔａｎｄｓｈｅａｒｆｏｒｃｅ，ａｎｄｔｈｅａｘｉａｌｆｏｒｃｅｉｔｂｅａｒｓｉｓｓｍａｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇｓｐａｎ；ｏｐｅｎｗｅｂｔｒｕｓｓ；ｓｔａｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔａｍｐｌｉｔｕｄｅ２２山东建筑大学学报２０２０年　０　引言随着经济水平的不断提高，人们对建筑的使用要求越来越高，建筑物朝着大跨度、大空间的方向不断发展。

大跨度悬挑混凝土桁架结构优化过程探讨

大跨度悬挑混凝土桁架结构优化过程探讨作者：李冬林金平李谷康陈步云来源：《丝路视野》2017年第19期【摘要】本文以南宁江南万达广场A1A4大跨度悬挑混凝土桁架结构为工程实例，依据结构设计优化理论，以大悬挑的截面尺寸和纵向配筋为变量，通过大型有限元软件ABAQUS进行建模，确保结构安全性、稳定性的前提下进行优化，为今后类似工程优化设计提供思路。

【关键词】大跨度；悬挑；优化设计；有限元模拟一、前言近年来，随着建筑技术的飞跃发展，建筑造型奇特、结构形式复杂的大跨度悬挑结构得到了广泛的应用。

但是由于本工程属超长悬挑混凝土结构，自重大且无先行设计案例，因此对此类工程进行设计优化控制成本是很有必要的。

另外，有限元软件优化设计模块和优化理论的成熟也为工程优化创造了条件，其原理是在分析软件计算时，通过调整设计参数，使结构达到经济性、稳定性的平衡，最终得到优化方案。

本文以南宁江南万达广场A1A4大悬挑为研究对象，采用有限元分析软件ABAQUS进行分析，根据软件分析结果对结构截面、配筋优化，并根据优化方案进行经济性分析。

二、工程概况此结构位于南宁江南万达项目A1A4区，为双层钢筋混凝土空间桁架体系。

主悬挑梁为六榀钢筋混凝土梁，并在层间大梁设置交叉撑和斜撑增强稳定性。

最长悬挑长度为13.2m，最大梁截面700x1800mm，悬挑跨度为45m，悬挑区域面积约400m2，最大高度为25.4m，国内外建筑使用钢筋混凝土材料施工如此超长的悬挑结构实属罕见。

其效果图和模型图见图1、2。

三、有限元优化过程（一）优化设计思路在用ABAQUS软件优化过程中，为设计出符合要求的钢筋混凝土桁架结构，本文在对钢筋混凝土桁架结构建立初始方案模型之后进行ABAQUS优化设计。

主要目的为保证钢筋混凝土桁架结构满足强度和刚度要求的基础上，节省钢筋和混凝土量，降低造价。

因此，在优化过程中选择合理的设计变量、状态变量及优化目标，最后查看优化分析结果。

大跨度双层钢桁组合梁结构的关键施工技术

１．施工工期紧．３３
图２浦西主墩承台围护及支撵平面
和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。为控制内外
温差，我们在承台内布置了冷却水管，并采用ＭＤＳｉｌＩＡ／ｖＣｉ
软件，分析浦西承台冷却水管布鼹方式、水温度、水时通通间、通水流量等因素对承台大体积混凝土温度场产生的影
顾海欢上海市基础工程有限公司上海２０ｏ００２
摘要：以上海闵浦大桥主桥施工为例，对大跨度双层钢桁组合梁结构公路斜拉桥关键施工技术作了深入的研究。从桥梁大体积承台施工技术、边跨双层钢结构桁架梁与混凝土混合结构施工技术、中跨双层正交异性桥面板结合钢桁架梁施＿技术等关键技术着手，解决了大跨度双层钢桁组合梁结构公路斜拉桥施工的关键技术难题，确保了工程质量，大＿亡幅度缩短了工期，同时降低了施工成本，取得了显著的经济效益。关键词：斜拉桥双层钢桁组合梁正交异性桥面板合龙中图分类号：４８１Ｕ４．＋２６／文献标识码Ｂ
８．４ｍ×７ｍ，台混凝土总方量约２０。浦西６８ｍｘ４承４００ｍ。主塔承台尺寸８．１４ｍ×４ｍ，承台高度为７０ｍ，４ｍｘ７．承
（）ａ边跨采用桁架组合梁结构，形桁架，倒梯形截Ｎ面。其桁高９ｍ主桁宽２．ｍ上层桥面外边弦间中，Ｉ，７，０Ｕ￣Ｅ４．ｍ节间长度１．ｍ腹杆采用钢结构，、层桥面采１，５０５；上下

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（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉｎａｎＤｕｏｌｉＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ２５０１００，Ｃｈｉｎａ）
ＭｕｌｔｉｓｔｏｒｙｌａｒｇｅｓｐａｎＴＭＦｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｎｇ，ＺｈａｉＹａｎｌｉｎｇ，ＪｉｎｇＸｉａｏｆｅｎｇ
文章编号：１６７３－７６４４（２０１３）０３－０２２０－０４
多层大跨度桁框结构体系及优化设计
郭兵１，翟艳玲２，荆晓峰２
（１．山东建筑大学土木工程学院，山东济南２５０１０１；２．济南多力工程技术有限公司，山东济南２５０１００）摘要：多层大跨度桁框结构主要由桁架梁和框架柱组成，在我国尚属新型结构体系，为探讨桁框结构合理的经１个桁济尺寸和用钢量，进而对结构初步设计提出优化建议；文章针对不同建筑尺寸、不同荷载情况，设计了２框结构模型试件，并进行了用钢量分析，重点探讨了结构用钢量与楼面活载、开间、跨度、跨数、层数的关系。结果表明：多层桁框结构的单位面积用钢量与多层框架结构基本相同，跨度、楼面荷载对用钢量的影响最显著。分析发现桁框结构的经济跨度为１８ｍ左右，经济开间为６１０ｍ，跨数不宜少于２跨。关键词：桁框结构；经济尺寸；用钢量；优化初步设计中图分类号：ＴＵ３９１㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ
第２８卷２０１３年
Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．３第３期山东建筑大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀６月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＪＩＡＮＺＨＵＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪｕｎ．２０１３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｕｌｔｉｓｔｏｒｙｌａｒｇｅｓｐａｎＴｒｕｓｓＭｏｍｅｎｔＦｒａｍｅ（ＴＭＦ）ｉｓｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｒｕｓｓｇｉｒｄｅｒｓａｎｄｃｏｌｕｍｎｓ．ＩｔｉｓｓｔｉｌｌａｎｅｗｋｉｎｄｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｎｄｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｆｏｒｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｄｅｓｉｇｎ，２１ｍｏｄｅｌｓｐｅｃｉｍｅｎｓｏｆＴＭＦｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓｉｚｅａｎｄｌｏａｄｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｆｌｏｏｒｌｉｖｅｌｏａｄ，ｂａｙｓｉｚｅ，ｓｐａｎｓｉｚｅ，ｓｐａｎｎｕｍｂｅｒ，ａｎｄｌａｙｎｕｍｂｅｒｗａｓｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ，ａｎｄｔｈａｔｔｈｅｓｐａｎａｎｄｔｈａｔｔｈｅｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｓｔｏｒｙＴＭＦｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｍｕｌｔｉｓｔｏｒｙｆｒａｍｅｓｔｈｅｆｌｏｏｒｌｏａｄｈａｖｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．ＴｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｓｐａｎｏｆＴＭＦｉｓａｂｏｕｔ１８ｍ，ｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｂａｙｉｓａｂｏｕｔ６１０ｍ，ａｎｄｔｈｅｓｐａｎｎｕｍｂｅｒｏｆＴＭＦｓｈｏｕｌｄｎｏｔｂｅｌｅｓｓｔｈａｎ２．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒｕｓｓｍｏｍｅｎｔｆｒａｍｅ；ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎ；ｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｄｅｓｉｇｎ的结构体系；对于多层大跨度房屋，国内还没有对应