高层建筑结构概念设计和受力原理
峰源刘工
峰源刘工 Lv.13
2018年08月23日 17:26:03
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高层建筑结构的受力性能:

 高层建筑结构,风荷载和水平地震作用是影响结构内力、变形的主要因素(此处区别于多层框架,多层框架结构中一般是恒荷载起控制作用。此处具体分析见链接https://ke.qq.com/course/127439#tuin=7dc2b6b1 下的《 荷载组合、手算讲解 》这个课程。

下图是高层建筑结构受力特点图:

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  高层建筑结构可以认为是从其自身地基上升起的竖向悬臂构件,可以认为是一个悬臂梁, 承受着水平荷载 ( ( 风、地震) ) 和竖向荷载(自重、恒活荷载)。

大家在理解高层建筑结构的时 候可以和悬挑梁对比来理解,例如:底部加强区的设定、高宽比对经济性的影响等等。

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3.3.2 钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表3.3.2的规定

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剪力墙结构体系


  剪力墙结构体系是由剪力墙同时承受竖向荷载和侧向水平力的,利用建筑专业给定的墙体,布置钢筋混凝土墙(即剪力墙),从受力上讲剪力墙是一个悬臂板(平面内)。(名称:抗规是抗震墙、高规是剪力墙、也称之为钢筋混凝土墙)

7.1.3 跨高比小于5的连梁应按本章的有关规定设计,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。


剪力墙结构体系是指: 剪力墙和由于剪力墙开洞而形成的连梁组成的结构。连梁是指两端与剪力墙在平面内相连的梁。一般在风荷载和地震荷载的作用下 , 连梁的内力往往很大。连梁是第一道防线,能够很好地起到耗能的作用。(高层剪力墙结构中梁的种类)

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要能够形象地理解连梁的工作原理:


在水平力作用下,墙肢产生弯曲变形,连梁为了协调这种变形,产生内力,梁端产生的弯矩、剪力、轴力反作用于墙肢,约束墙肢变形,反复作用下, 梁端形成塑性绞 ,结构刚度降低,变形加大,从而吸收大量的地震能量,同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力,对墙肢起到一定的约束作用,使剪力墙保持足够的刚度和强度,不至于发生倾覆和倒塌,此即为延性破坏在这一过程中,连梁起到了一种耗能的作用,对减少墙肢内力,延缓墙肢屈服有着重要的作用。此种工作状态是最理想的状态,属于延性破坏,塑性铰的形成对耗能起到了很大的作用,而耗能能力的大小取决于塑性铰的转动能力。此种情况一般出现在连梁跨高比较大的时候(不小于 5,高规 275 页 7.1.2 建议宜大于6 就是这个原因)。而脆性破坏是指对于跨高比较小的连梁,刚度大,吸收的地震力也大,发生剪切破坏时,各墙肢丧失了连梁对它的约束作用,将成为单片的独立墙。这会使结构的侧向刚度大大降低,变形加大,墙肢弯矩加大,由于没有连梁的约束,可能导致结构的倒塌(根源在于转动能力很弱)。连梁越柔,协调变形的能力越强,延性越好。

高层剪力墙结构中,连梁是第一道防线,要保证连梁是延性破坏,起到耗能的作用,保证强墙弱连梁。设计时尽量避免采用强连梁(跨高比小于2.5的连梁),尽量采取减小梁高加大跨度的办法达到设计的要求。


     

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峰源刘工
2018年08月24日 17:59:40
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yuyanhui63
2018年08月26日 05:17:57
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好资料,学习了。
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2018年08月27日 17:17:07
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峰源刘工
2018年09月01日 09:56:33
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杰构不难
2018年09月01日 17:27:09
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峰源刘工
2018年09月03日 17:46:59
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土木小库
2018年09月04日 11:01:17
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杰构不难
2018年09月04日 14:44:31
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峰源刘工
2018年09月07日 11:39:20
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不惧风云
2018年09月07日 15:39:32
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很好的资料,学习了
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