浅议高层建筑框架一核心筒结构设计分析

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建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析

建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析

建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析核心筒结构是高层建筑在建筑物内部所设的垂直主体结构。

它主要承受建筑物的重力荷载和抗侧倾力,同时也起到分隔、隔声、安装电力和通讯设备等功能。

在建筑框架设计中,核心筒结构扮演着至关重要的角色。

下面将介绍核心筒结构设计的要点及其应用分析。

核心筒结构的设计要点包括以下几个方面:1.结构形式的选择:核心筒结构可以采用不同的形式,如混凝土核心筒、钢结构核心筒等。

在选择结构形式时,需要考虑建筑物的用途、高度、地震等级和设计要求,以及建筑成本等因素。

2.截面形状的选择:核心筒结构的截面形状应该具有足够的刚度和稳定性,以承受建筑物的重力和侧倾力。

常用的核心筒结构截面形状有矩形、圆形、多边形等,选择合适的截面形状可以提高结构的性能。

3.结构轴线的确定:核心筒结构的轴线应该根据建筑物的布置和功能要求进行合理的确定。

轴线的位置和走向直接影响到建筑物的空间布局和使用效果。

4.连接方式的设计:核心筒结构与其他建筑结构之间的连接方式应该具有足够的刚度和稳定性,以确保结构的整体性能。

常见的连接方式有焊接、螺栓连接等。

5.抗震性能的设计:核心筒结构的设计应该具有良好的抗震性能,以确保建筑物在地震作用下的安全性能。

这包括选择合适的地震设计参数、采用抗震设计措施,如加强筋的设置、剪力墙的布置等。

核心筒结构在建筑框架中的应用有以下几个方面:1.提供良好的垂直通道:核心筒结构可以作为建筑物的垂直通道,如电梯、楼梯等的布置。

合理的核心筒结构设计可以提高建筑物的通行效率和舒适性。

2.分隔功能:核心筒结构可以将建筑物分隔成不同的功能区域,如办公区、商业区、住宅区等。

这样可以更好地满足不同使用者的需求。

3.提供安全和防火功能:核心筒结构具有良好的抗火性能,可以提供建筑物的安全和防火功能。

在设计中,需要考虑到核心筒结构与建筑物其他部分的密闭性和防火构造的设置。

4.减小建筑物的侧倾位移:核心筒结构可以通过提供足够的刚度和稳定性,减小建筑物在风力和地震作用下的侧倾位移。

高层建筑框架核心筒结构设计分析

高层建筑框架核心筒结构设计分析

高层建筑框架核心筒结构设计分析探讨【摘要】高层建筑已经成为我们生活中最为常见的建筑形式,各种高层建筑在我们生活和工作中接触的日渐增多,高层建筑适应我国城市化发展的要求,也适应我国人多地少的国情需要,高层建筑可以更好的提高土地资源的利用率,且随着高层结构设计以及施工技术的不断进步,高层建筑的安全性和稳定性也大幅度提高,在满足社会发展需要的同时也更好地为人们的工作生活提供了更舒适的空间。

本文通过对高层建筑框架核心筒结构设计中需要注意的问题进行分析,并以某工程为例探讨了框架核心筒设计中的重点和难点。

【关键词】高层建筑;建筑学;框架核心筒;结构设计;分析随着世界经济的发展以及人口的不断增加,土地日益紧张,高层建筑的修建迫在眉睫。

20世纪后半期,世界各国都开始着重发展着建筑学的研究,一座座高楼大厦平地而起,标志着建筑领域进入了一个新的时代。

世界各个国家,纷纷开始设计并建造大型的建筑物,如摩天大楼,跨海大桥等各种复杂的大型建筑物。

很多建筑师为了建造更高、更大的建筑,研发出了各种复杂的建筑结构,他们奠定了高层建筑的主要基础。

我国虽然是发展中国家,但由于近年来经济建设的迅速发展和国家整体实力的增强,建造一批更高、更大、更长的建筑物即将成为十分现实的需求,这是我国建筑业领域面临的巨大机遇和挑战。

一、核心筒结构核心筒结构,属于高层建筑结构。

简单的来讲就是,外围是由梁柱构成的框架受力体系,而中间是筒体(比如电梯井),筒体并不一定是圆柱体,任何形状都有可能,筒体主要指的是中空空间,是一种功能结构。

因为筒体在中间,所以称为核心筒,又名“框架—核心筒结构”。

二、结构辨析在建筑学上,有一种结构名为“框筒”,与框架—核心筒结构很类似。

框架-核心筒与框筒是有区别的,框筒是一种筒体结构,它指的是周围密柱深梁、内部为剪力墙围合成的筒体结构,在结构上剪力滞后是它与其它结构的主要区别;可以从以下几个方面来回答:(一)从定义上来讲,他们两者都是框剪结构体系(姑且把你所说的框架核心筒作为框架-核心筒而言),因而结构受力上都是框架与剪力墙变形协调的结果;(二)从细分的角度,可以这样说,对于一个框剪结构,如果我们把剪力墙布置成了筒体,我们可以称之为框架-核心筒,通常来讲,如果结构高度小于60米,我们可以按框架剪力墙的抗震等级及构造措施来处理这个所谓的“框架-核心筒”,而当结构高度大于60米时,我们通常以高规中“框筒”的抗震等级及结构措施来处理。

关于高层框架核心筒结构设计要点的探讨

关于高层框架核心筒结构设计要点的探讨

关于高层框架核心筒结构设计要点的探讨作者:汤忠响任文明来源:《建筑工程技术与设计》2015年第11期【摘要】随着城市化进程的加快,城市人口增多,城市用地紧张,高层建筑比比皆是。

虽然高层建筑可以解决建筑用地紧张的问题,但是也面临着抗震性不高等问题。

框架-核心筒的抗侧力构件的承受力和抗震性比较好,被广泛应用在高层建筑中。

本文以28层的高层建筑物为例,采用框架-核心筒结构进行研究框架-核心筒结构的设计总思路以及设计要点,特别是剪力墙平面外对梁端嵌固作用分析、钢管混凝土柱梁节点设计及核心筒外墙的连梁设计,从而起到对高层建筑物的整体支撑作用以及抗震的效果。

【关键词】高层建筑;框架核心筒结构;设计要点随着我国城镇化进程的推进和社会的进步,高层建筑物越来越多,但是由于建筑行业的发展技术和所需材料有限,很多高层建筑抗震性能不大好。

框架核心筒结构在高层建筑中发挥着重要的基础作用,能够保证建筑工程质量和工程安全。

本文以28层的高层建筑物为例,采用框架-核心筒结构进行抗侧力结构分析,研究框架-核心筒结构的设计总思路以及设计要点,特别是剪力墙平面外对梁端嵌固作用分析、钢管混凝土柱梁节点设计及核心筒外墙的连梁设计,从而起到抗震的效果以及高层建筑物的整体稳定。

1工程概况某高层建筑上有写字楼,下有商业附楼和地下室,共有28层,总占地面积约为9800m2,屋面结构达132m的高度,建筑总面积约为130000m2。

本工程主楼的建筑平面图如下。

2 高层建筑物结构设计的总思路2.1 筒中筒结构与框架-核心筒结构在高层建筑过程中,一般采用双重抗侧力构件的结构形式进行抗震。

这两种抗侧力结构有足够的刚度和承载力去承受地震作用,在地震期间或者是余震阶段都能起到抗震作用。

双重抗侧力结构比较安全可靠,有足够的刚度和承载力,能够实现多重防护进行抗震。

因此,双重抗侧力结构是比较合理的抗震结构。

框筒结构与筒中筒结构在高层建筑中应用各不同,并且它们的结构特点及对建筑物的影响也不同。

框架—核心筒结构的优化分析

框架—核心筒结构的优化分析

框架—核心筒结构的优化分析框架-核心筒结构作为当今高层建筑中普遍使用的结构形式,其结构平面布置是否合理直接影响着建筑整体结构的稳定性。

合理的结构平面布置,不仅能够满足建筑物的安全要求,还能实现经济性的建设目标。

本文首先介绍了框架-核心筒结构平面布置的研究现状,而后通过对四个方案中面积参数比值和开洞率的分析比较,提出了一些结构平面布置的优化方案。

标签:框架-核心筒;结构平面布置;优化0 引言结构平面布置是高层建筑结构设计的初始环节,其合理程度不仅关系到后期结构设计、计算,还决定了建筑物的稳定性和安全性。

因此,优化结构平面布置是十分必要的。

结构平面布置的设计优化,其实就是在兼顾安全和经济的基础上对常规形式的突破,这种突破是以先进的结构分析设计方法为手段,对结构设计进行优化、调整、改善与提高。

通过优化可使设计做到结构布置更合理,减少因设计出现的差错,消除施工过程出现的安全隐患,设计优化着力于建筑结构體系的合理化和高新技术的应用,从而带来更多的效益。

1 框架-核心筒结构的研究现状同济大学吕西林教授等对钢筋混凝土核心筒进行低周交变的反复荷载试验。

结果认为,墙肢轴压比对筒体本身的承载力的影响,耗能能力的影响,破坏模式的影响和延性的影响都很大,但对连梁的开裂和破坏影响不大。

认为在该实验中,钢筋混凝土核心筒的理想耗能模式有墙体底部受弯钢筋屈服破坏和连梁弯曲剪切破坏。

2 框架-核心筒结构优化2.1 结构优化方案本工程实例为一栋高层商务写字楼,抗震设防6度,II类场地,地下两层,地上22层,高度82.1m,钢筋混凝土框架-核心筒结构。

方案(见表1、2)主要对核心筒平面尺寸这一设计变量实行优化。

保持建筑平面面积不变,通过改变核心筒的平面尺寸,计算出各方案的核心筒面积与建筑平面面积的比值、核心筒墙体面积与核心筒平面面积的比值、外框柱面积与核心筒剪力墙面积的比值等参数,并进行对比分析,继而得出最优方案。

2.2 结构性能分析结构自振周期的大小在一定程度上反映了结构刚度的大小,自振周期越长,其结构也相对越柔,当核心筒面积的减小和剪力墙数量的变化时,结构的自振周期也发生了相应的变化。

框架核心筒

框架核心筒

结构利弊与受力变形特点

筒体主要承担水平荷载,框架主要 承担竖向荷载。结构兼具有框架结构 和筒体结构两者的优点,既具有建筑 平面布置灵活便于设置大房间,又具 有较大的侧向刚度和水平承载力,其 受力和变形特点与框架剪力墙结构类 似。
结构设计要求


1 核心筒宜贯通建筑物全高。核心筒的宽 度不宜小于筒体总高度的1/12,当外围角 部设置角筒、剪力墙或其他增强结构整体 刚度的构件时,核心筒宽度可适当减小。 2 核心筒应具有良好的整体性并满足下列 要求:


1)墙肢宜均匀对称布置; 2)筒体角部附近不宜开洞,当不可避免时,筒 角内壁至洞口距离不应小于500mm和开洞墙 的截面厚度; 3)核心筒外墙的截面厚度不应小于层高的 1/20及200mm,不满足时应计算墙体稳定, 必要时可增设扶壁墙。

4)筒体墙的水平、竖向分布筋不应少于两排; 5)抗震设计时,核心筒的连梁宜通过配置交叉 暗撑、设水平缝或减小梁截面的高宽比等措施 来提高连梁的延性。
带加强层的高层建筑结构体系

定义:可沿框架—核心筒结构房屋的 高度方向,每隔20层左右,由核心筒 伸出纵、横向伸臂与结构的外围框架 柱相连,并沿外围框架设置带状水平 梁或框架。设置水平伸臂构件的楼层 称为加强层。
受力变形特点
与框架-核心筒相比,伸臂-核心筒具 有更大的侧向刚度和水平承载力,从 而适用于更多层数的高层建筑。 1)外住参与承担倾覆力矩引起的拉 力和压力,故增大了整个结构抗力偶 矩的等效力臂L; 2)设置加强层相当于在结构上施加 了反力矩,它部分的抵消了水平荷载 在筒体各截面所产生的力矩。



3框架—核心筒结构的周边柱间必须设置框 架梁。 4核心筒的外墙与框架柱的中距,非抗震设 计大于12m、抗震设计大于10m时,宜采 取另设内柱等措施。 5核心筒的外墙不宜在水平方向连续开洞, 洞间墙肢的高度不宜小于1.2m。

浅谈框架核心筒结构设计要点

浅谈框架核心筒结构设计要点

浅谈框架核心筒结构设计要点摘要:随着城市化和经济的高速发展,建筑用地越发紧张,因此高楼大厦随处可见,而在高层商业建筑中,框架核心筒结构的体系经常应用于办公楼等高层建筑,框架核心筒结构具有结构布置均为对称、受力清晰、以及整体性强等优点,适用于较高的高层建筑。

框架核心筒结构设计关键在与概念设计和抗震构造设计。

关键词:结构设计、框架核心筒、概念设计、构造设计前言:框架核心筒是由核心筒和外围柱框架组合的一种结构体系,周边柱距一般为8~12米,柱与周边梁形成外框架,外框架通过梁和楼板与中间核心筒形成整体。

其大部分剪力由核心筒承担,框架柱受到的剪力远少于框架结构中的柱剪力。

一、框架核心筒在结构建模时的计算要点在框架核心筒建模计算阶段,其主要技术指标为控制结构的位移比、位移角、周期比、剪重比、刚重比、刚度比等满足规范的要求,现以某一高层核心筒建筑为例:建筑高度95.6米,22层,抗震7度0.1g,Ⅱ类场地,在可研阶段,业主要求采用图A的(普通核心筒)和图B的(框架核心筒偏置型)两种方案进行对比分析。

图A(普通框架核心筒)图B(框架核心筒偏置型)现采用PKPM计算结果得:由计算结果可知:相对于图B内筒偏置的框架核心筒结构,图A的框架核心筒结构的参数更理想,且按《高层建筑混凝土结构技术规程》要求,对于内筒偏置的框架核心筒结构周期比不应大于0.85,位移比不应大于1.4,由此可知,内筒偏置较不合理,最终确定采用图A的普通框架核心筒。

二、框架核心筒结构的设计难点框筒结构的设计难点,基本就一条,结构的抗扭的问题,体现在结构的属性上,就是周期比,也即是结构的抗侧刚度与抗扭刚度的相对关系问题,从材料力学的知识当中,结构的抗扭,最理想的就是在结构的四周布置足够的材料,但是框架核心筒结构,正好相反,中间混凝土结构刚度极大,四周的框架柱刚度相对又小,所以,框架核心筒要做好,就是通过合理的结构布置,调整结构的周期比,以满足规范的要求。

高层建筑框架核心筒结构设计

高层建筑框架核心筒结构设计

高层建筑框架核心筒结构设计框架一核心筒结构是现代高层建筑结构中较为常用的结构形式。

该技术利用外围梁柱形成框架受力体系,中间使用筒体。

框架一核心筒结构能够使超限高层具有较高的结构性能,提高建筑的稳定性、抗震性、安全性等使用性能。

本文就框架一核心筒结构在高层建筑设计中的应用进行了简要论述。

标签:高层建筑;框架核心筒;结构设计现代城市用地的紧张加快了高层建筑的应用与推广。

在现代城市改建、扩建过程中,高层建筑已经成为我国城市建筑设计中首选技术方式。

在高层建筑的设计过程中,框架一核心筒结构是较为常用的结构形式。

通过框架一核心筒结构的应用提高高层建筑的设计高度,实现高层建筑结构稳定性、安全性、抗震性等性能目标。

为了更好的发挥框架一核心筒结构优势、促进我国城市用地使用率的提高。

一、高层建筑框架核心筒结构的概述框架核心筒结构是近十年来世界各国较普遍采用并且具有广阔发展前景的一种重要高层建筑结构体系。

这种体系通常是由中央核心筒与周边稀柱框架构成。

国外多采用钢结构,此时楼面多采用钢梁铰接支撑于周边钢柱、钢框架梁和核心筒的钢柱、钢梁上,核心筒、钢柱多多采用钢-混凝土组合,楼板大多为压型钢板混凝土组合楼板。

整个结构的侧移刚度来源于核心筒和周边的稀柱外框筒的协同工作,若侧移刚度不够,常在设备层、避难层设外伸刚臂构成刚性加强层或在周边布置支撑体系予以加强,其建筑高度已达100层、400m左右。

它的优点有利于减少工地劳动力,降低建造成本,加快施工进度;缺点是面广量大的楼面梁铰接未能发挥其侧移作用。

核心筒基本元素包括楼梯、电梯、前室、候梯厅、公共走道、管道井等,其中楼梯,电梯、管道井根据规范限定和使用需求等原因,设计的数据基本趋于标准化,而前室、候梯厅、公共走道等组成部分则由于关系到外立面形象,套型布局的朝向、采光、通风等因素,决定了核心筒设计的品质,影响居民居住环境。

二、高层建筑设计中框架核心筒结构设计要点国内多采用现浇钢筋混凝土结构,此时楼面多采用现浇钢筋混凝土梁刚接整浇支撑于周边钢筋混凝土柱或钢混凝土组合柱、钢筋混凝土框架梁和钢筋混凝土或钢混凝土组合的核心筒上,楼板多为现浇钢筋混凝土,整体结构的侧移刚度来源于核心筒楼面梁周边框架柱,简称框筒结构,它与两边稀柱外框架协同工作,此时结构的抗侧传力直接,充分发挥了楼面梁的刚度参与工作,克服了稀柱外框筒的剪力滞后效应,在超高层建筑高宽比较大时,也常在设备层、避难层另加设外伸刚臂构成刚性加强层,对结构侧移刚度予以加强。

建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析

建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析

建筑框架-核心筒结构设计要点及其应用分析建筑框架是指建筑物的结构骨架,是建筑物承受重力荷载和抗侧向荷载的主要构件。

在建筑设计中,核心筒结构是一种常见的设计形式,它具有很多优点,在高层建筑中得到了广泛的应用。

核心筒结构是指在建筑物内部设置一个或多个具有一定刚度和强度的筒形结构,将地震或风荷载引入核心筒内,并通过核心筒将荷载传递到建筑的基础上。

核心筒结构的设计要点及其应用分析如下:一、设计要点:1.核心筒的位置:核心筒应在建筑物的中心位置,以便将荷载均匀传递到整个建筑物上,提高建筑物的整体稳定性;2.核心筒的类型:核心筒可以采用混凝土结构、钢结构或混凝土与钢结构的组合形式,选择合适的材料和结构形式是关键;3.核心筒的形状:核心筒的形状可以选择圆形、方形、多边形等,不同形状的核心筒在抗侧向荷载方面的性能有所差异,需要根据具体情况选择合适的形状;4.核心筒的尺寸:核心筒的尺寸要根据建筑物的高度和功能需求来确定,尺寸过小会影响核心筒的抗侧向刚度,尺寸过大则会浪费空间和材料。

二、应用分析:1.提高建筑物的整体稳定性:核心筒作为建筑物的主要结构,能够将侧向荷载集中引入地基,提高建筑物的整体稳定性,降低倾覆风险;2.增加建筑物的使用空间:核心筒可以作为建筑物内部空间的结构支撑,减少柱子的设置,提高空间的利用率,为建筑物内部布局提供更多的灵活性;3.提高建筑物的抗震性能:核心筒能够有效抵抗地震引起的侧向力,降低建筑物的震动幅度,增加建筑物的抗震性能;4.简化建筑物的结构形式:核心筒能够承担建筑物大部分的荷载,减少其他结构构件的数量和复杂性,简化了建筑物的结构形式,降低了施工难度和成本。

核心筒结构设计要点及其应用分析是建筑设计中的重要内容,它在提高建筑物的整体稳定性、增加使用空间、提高抗震性能和简化结构形式等方面具有重要的作用。

在实际设计中,需要根据具体的项目需求和工程条件,合理选择核心筒的位置、类型、形状和尺寸,以达到设计要求并确保建筑物的安全可靠。

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浅议高层建筑框架一核心筒结构设计分析摘要:筒体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构,。

筒体可分为筒结构和框架一核心筒结构。

文章主要通过工程实例,对框架核心筒结构选型、平面及竖向结构布置、构造措施以及结构概念设计等进行了分析。

关键词:高层建筑;框架-核心筒结构;结构设计abstract: the cylinder body structure is by vertical cylinder mainly comprised of vertical and horizontal bear in the role of the high-rise building structure,. the cylinder body can be divided into tube structure and framework a core tube structure. this article mainly through the practical engineering, the core framework tube structure selection, horizontal and vertical structure layout, construction measures such as design concept and structure are analyzed.keywords: high building; framework-the core tube structure; structure design中图分类号: tu318文献标识码:a文章编号:引言:简体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。

筒体结构主要包含以下两种:(1)筒中筒结构:由核心筒与外围密柱深梁框筒组成的高层建筑结构;(2)框架一核心筒结构:由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。

框架一核心筒结构周边柱子的柱距比较大,一般为8m~12m,它和沿周边的梁构成了外框架,中间为电梯井、楼梯间、管道井等构成的核心筒,受力特点类似框架一剪力墙。

某工程建筑面积35728.35m2。

地下2层为车库,地上3层为商业,地上4层—24层为写字楼。

檐口高度96.200m。

该工程的抗震设防烈度为6度,抗震设防类别为丙类,结构抗震等级为核心筒二级,框架三级。

1.高层建筑结构分析1.1高层建筑结构分析的基本假定(1)弹性假定。

目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。

在垂直荷载或一般风力作用下,结构通常处于弹性工作阶段,这一假定基本符合结构的实际工作状况。

但是在遭受地震或强台风作用时,往往会产生较大的位移,进入到弹塑性工作阶段。

此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的,应按弹塑性动力分析方法进行设计。

(2)小变形假定。

小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。

但有不少人对几何非线性问题(p-δ效应)进行了一些研究。

一般认为,当顶点水平位移δ与建筑物高度h的比值δ/h > 1/500时, p-δ效应的影响就不能忽视了。

(3)刚性楼板假定。

许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大,而平面外的刚度则忽略不计。

一般来说,对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。

但是,对于竖向刚度有突变的结构,楼板刚度较小,主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况,楼板变形的影响较大。

特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。

可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。

(4)计算图形的假定。

高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种:①一维协同分析。

②二维协同分析。

③三维空间分析。

三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度,按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲,有7个自由度。

1.2高层建筑结构静力分析方法(1)框架-剪力墙结构。

框架-剪力墙结构内力与位移计算的方法很多,由于采用的未知量和考虑因素的不同,各种方法解答的具体形式亦不相同。

框架-剪力墙的机算方法,通常是将结构转化为等效壁式框架,采用杆系结构矩阵位移法求解。

(2)剪力墙结构。

剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。

不同类型的剪力墙,其截面应力分布也不同,计算内力与位移时需采用相应的计算方法。

剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。

此法较为精确,而且对各类剪力墙都能适用。

但因其自由度较多,机时耗费较大,目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。

(3)筒体结构。

筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类:等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。

凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系。

筒体是一种空间受力构件,分实腹筒和空腹筒两种类型。

筒体体系具有很大的刚度和强度,各构件受力比较合理,抗风、抗震能力很强,往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。

一种是只作几何分布上的连续化,以便用连续函数描述其内力;另一种是作几何和物理上的连续处理,将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板,以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。

具体应用有连续化微分方程解法、框筒近似解法、拟壳法、能量法、有限单元法、有限条法等。

等效离散化方法是将连续的墙体离散为等效的杆件,以便应用适合杆系结构的方法来分析。

这一类方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子结构法等。

具体应用包括等代角柱法、展开平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子结构法。

比等效连续化和等效离散化更为精确的计算模型是完全按三维空间结构来分析筒体结构体系,其中应用最广的是空间杆-薄壁杆系矩阵位移法。

这种方法将高层结构体系视为由空间梁元、空间柱元和薄壁柱元组合而成的空间杆系结构,这是目前工程上采用最多的计算模型.2.剪力墙平面外对梁端嵌固作用的分析2.1对于框架-核心筒结构,部分框架梁要支撑在剪力墙平面外方向,剪力墙平面外对梁端嵌固作用空间如何,其研究文献较少,设计标准和规范也没有涉及。

影响剪力墙平面外对梁端嵌固作用主要因素:墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度、墙线刚度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等等。

目前常用的计算分析软件虽然具有墙平面外刚度分析功能,但未考虑墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度,当遇到墙肢很长或筒体墙肢空间刚度很大情况时,计算分析软件会高估了墙平面外对梁端的嵌固作用,使得梁端负弯矩计算值要大于实际值,本工程应对措施如下:2.2采用梁端增加水平腋方法,用以直接增加墙平面外对梁端嵌固作用有效长度。

2.3采用增加墙边框梁方法,用以增加平面外对梁端嵌固的局部刚度。

墙边框梁截面宽度应不小于0.4倍梁纵筋锚固长度,墙边框架梁截面高度大于楼面截面高度,为保证梁端剪力通过墙边框梁均匀传递到墙上,墙边框梁宽出墙厚处用斜角过渡。

为保证梁正截面设计更加接近实际受力情况,梁端计算弯矩可以采用“调幅再调幅”方法,即分析计算时设定梁端负弯矩调幅系数后,配筋时再局部手算调幅。

“调幅再调幅”时,应考虑构件的刚度、内力重分布的充分性、裂缝的开展及变形满足使用要求。

3.核心筒外墙的连梁设计核心筒外墙的连梁纵筋计算超筋是非常普遍的情况,《高规》对连梁超筋有专门的处理措施,而且研究文献也不少,但计算模型的选取也是重要因素之一。

《高规》规定,跨高比小于5时按连梁考虑,即连梁属于深弯梁和深梁的范畴,其正截面承载力计算时,已不能按杆系考虑,也就是已不符合平截假定,但许多分析软件仍然把连梁按杆系计算,其计算偏差当然是很大了。

按“强墙弱梁”和”强剪弱弯”原则进行连梁设计时,虽然《高规》对连梁设计有具体要求,但这个“弱”要到什么程度,还是取决于设计者的理解和经验。

本工程核心筒外墙的连梁按《高规》要求进行设计,除连梁均配置了交叉斜向钢筋外,对非底部加强部位核心筒角部的边缘构件也按规范要求进行了加强处理,以满足“多道抗震防线”和“强墙弱梁”的要求。

4结束语4.1核心筒为框架核心筒的主要抗侧力结构,在满足核心筒的整体性和足够的刚度的同时,加大外围框架结构刚度,以满足周期比等条件,即核心筒不宜过刚。

4.2框架一核心筒在强烈地震作用下,框架柱的损坏程度往往大于核心筒,往往需要按《高规》调整各层框架柱的地震剪力,满足多道设防要求。

4.3影响剪力墙平面外对梁端嵌固作用的主要因素:墙平面外对梁端嵌固作用有效长度、墙线刚度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等等。

为加强墙平面外对梁端嵌固作用,可采取梁端水平加腋法、增加墙边框梁方法,梁端弯矩可采用“调幅再调幅”方法。

4.4连梁属于深弯梁和深梁的范畴,正截面承载力计算时,不能按杆系模型计算,连粱截面选取对核心筒抗弯能力与整体刚度有很大的影响。

小跨高比的连梁需按规范要求加强抗剪配筋构造。

4.5核心筒角部为应力集中部位,需按规范要求加强角部墙体配筋构造。

参考文献1阮永辉,吕西林.带水平加强层的超高层结构的力学性能分析[j].结构分析,2000(4).2高层建筑混凝土结构技术规程jgj3—2010.北京:中国建筑工业出版社,2010.3高层建筑结构设计建议上海科学技术出版社,2003.4混凝土结构设计规范gb50010-2010.北京:中国建筑工业出版社,2010注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。

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