高層建筑空腹桁架加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)研究.pdf

1、在高層、超高層框架—核心筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為控制結(jié)構(gòu)水平位移過大經(jīng)常在芯筒與外排柱之間設(shè)置伸臂構(gòu)件，以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。水平伸臂構(gòu)件一般設(shè)置在建筑設(shè)備層、避難層空間。設(shè)置伸臂加強(qiáng)層對(duì)減小結(jié)構(gòu)水平位移非常有效。但在水平荷載作用下，加強(qiáng)層的設(shè)置將會(huì)引起結(jié)構(gòu)剛度和內(nèi)力的突變，容易形成薄弱層，結(jié)構(gòu)難以呈現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”的延性屈服機(jī)制。 目前，在高層、超高層鋼筋混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)中，加強(qiáng)層伸臂大都采用高截面實(shí)腹梁，對(duì)于鋼筋混

2、凝土桁架式伸臂應(yīng)用較少，也缺乏系統(tǒng)的研究。本文以一個(gè)典型的框架—核心筒結(jié)構(gòu)模型為例，采用《高規(guī)》建議的設(shè)置兩道加強(qiáng)層的位置在模型的中間層和頂層布置兩道鋼筋混凝土空腹桁架加強(qiáng)層，運(yùn)用三維有限元分析軟件SAP2000對(duì)帶不同節(jié)間布置形式的伸臂空腹桁架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了彈性時(shí)程分析，從節(jié)間布置形式對(duì)框架—核心筒結(jié)構(gòu)的整體工作性能的影響以及對(duì)伸臂空腹桁架自身受力性能的影響看，得出了結(jié)構(gòu)采用中間間距大，兩邊等節(jié)間布置形式的空腹桁架伸臂加強(qiáng)層比較合理的結(jié)

3、論。另外，采用三維有限元分析軟件SAP2000對(duì)不帶加強(qiáng)層和帶伸臂大梁和伸臂空腹桁架三種方案的結(jié)構(gòu)運(yùn)用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行了分析對(duì)比，得出設(shè)置桁架式加強(qiáng)層大大緩解了結(jié)構(gòu)剛度和內(nèi)力的突變，比采用高截面實(shí)腹梁對(duì)抗震有利。 由于采用伸臂桁架在地震作用下桁架桿件將產(chǎn)生較大的軸向拉應(yīng)力，這使得普通的鋼筋混凝土桁架難以滿足要求，必須采用預(yù)應(yīng)力混凝土桁架。本文對(duì)頂層和底層伸臂空腹桁架進(jìn)行了水平地震作用下的內(nèi)力分析對(duì)比，得出中間層空腹桁架受力比