鋼框支夾芯剛架結(jié)構(gòu)應(yīng)用與研究.pdf

1、隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，我國現(xiàn)存的一些舊建筑已不能滿足人們的生活需要。本著經(jīng)濟(jì)節(jié)約的原則，一些年代不太久遠(yuǎn)的建筑可以加以增層改造重新利用。在大量的增層改造工程中，最常用的是外套筒的結(jié)構(gòu)形式。外套筒結(jié)構(gòu)形式相對于直接增層的結(jié)構(gòu)形式較為合理。由于新增外套筒框架套跨在原建筑結(jié)構(gòu)的外部，因而在原建筑上部形成了大跨度梁。大跨度梁的設(shè)計(jì)是外套筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)外套筒大跨度梁時(shí)一般設(shè)計(jì)成桁架梁、薄腹梁、預(yù)應(yīng)力梁等轉(zhuǎn)換構(gòu)件

2、。這些傳統(tǒng)的手段設(shè)計(jì)理論復(fù)雜，施工較難操作。不僅在舊建筑增層改造中會遇到大跨度梁，有時(shí)在新建建筑中也會遇到局部大空間、大跨度梁的情況。比如娛樂會所、星級賓館、禮堂等特殊公共建筑因?yàn)槠涮厥獾氖褂霉δ埽ㄖ洗嬖诖罂臻g，在結(jié)構(gòu)上必然存在大跨度梁。在新建局部大空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，傳統(tǒng)的手段一般采用井字梁，但這種結(jié)構(gòu)形式只限于局部大空間位于建筑頂層的情況。當(dāng)局部大空間位于建筑的中間層時(shí)，井字梁結(jié)構(gòu)則無法使用。當(dāng)局部大空間位于底層時(shí)，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方

3、法需引入轉(zhuǎn)換構(gòu)件。這兩種常見的工程設(shè)計(jì)情況都存在大跨度梁，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在具體的應(yīng)用上都存在一定的局限性。
　　 鑒于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)大跨度梁時(shí)所存在的局限性，本文提出了一種新的結(jié)構(gòu)形式—鋼框支夾芯剛架。根據(jù)在加層改造和新建建筑當(dāng)中的具體應(yīng)用情況，可分為外套式鋼框支夾芯剛架和抽柱式鋼框支夾芯剛架。鋼框支夾芯剛架的本質(zhì)是:通過在大跨度梁段的不同位置設(shè)置剪彎柱，通過剪彎柱的“調(diào)”節(jié)功能，減小梁跨中彎矩峰值，使梁段彎矩趨于均

4、勻。
　　 對鋼框支夾芯剛架這種新型的結(jié)構(gòu)形式，本文從基本靜力特性和抗震性能兩個(gè)方面分別作了深入的研究。在靜力特性方面，本文給出了剪彎夾芯柱調(diào)節(jié)梁段彎矩的基本原理方程。同時(shí)，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)本身的施工特點(diǎn)，本文研究了鋼框支夾芯剛架內(nèi)力受施工順序加載的影響。本文通過有限元模擬并比較了不同層數(shù)鋼框支夾芯剛架的一次加載內(nèi)力和施工順序加載內(nèi)力的異同。研究表明:鋼框支夾芯剛架內(nèi)力受施工加載順序影響較明顯，這種影響程度隨層數(shù)的增加變化不大。在鋼框