斜柱结构综述
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
周洲、华立冲等[6]运用 SATWE 和 ETABS 两种软件对黄浦体 育中心办公楼斜柱结构做了内力和在中震情况下弹性分析,针对 节点介绍了设计和加强措施。同时,提出了利用性能设计增强斜 柱、楼盖梁等最重 要 构 件 的 抗 震 性 能,并 运 用 中 震 弹 性 理 论 复 核 其内力。
强心诚[1]通过多种方法校核并对比,提出“带斜柱两跨多层
简式框架的形变迭代解法”,并举例证明该计算方法所得结果完 全满足结构设计的需要。这一新的计算方法以节点转角为运算 对象,如杆件两端 相 对 变 位,并 能 够 自 动 除 误。 运 用 此 方 法 来 解 决带有斜柱的两跨多层简式框架结构是可行的。
1. 1 理论研究
理论研究是基于前人得出的各种理论进行的研究。建筑结 构领域的基本理 论 研 究 包 括 结 构 可 靠 度、混 凝 土 结 构 基 本 理 论、 组合结构三方面; 混凝土结构基本理论方面的研究工作包括对结 构材料的研究,主 要 对 钢 材 与 混 凝 土 的 基 本 性 能,对 构 件 的 基 本 受力及复合受力的计算与设计方法等作系统的研究。
斜柱结构可在柱 间 直 接 完 成 转 换,传 力 途 径 直 接,技 术 经 济 指标好; 可完成高位转换,以节约空间,增大了使用面积,美化了 立面效果; 能有效地提高设计效率,加快工程施工进度,从而降低 工程造价,具有广 阔 的 发 展 前 景。因 此,斜 柱 具 有 极 高 的 实 际 应 用价值。
摘 要:简要介绍了斜柱结构及其节点的特性,综述了国内外分析斜柱结构取得的研究进展,总结了研究斜柱结构的方法及应该
注意的事项,并指出了目前研究的不足以及进一步需要解决的问题,以期指导相关设计工作。
百度文库
关键词:斜柱,节点,抗震
中图分类号:TU311
文献标识码:A
0 引言
随着科技的进步,现代建筑造型多样化、异型化,建筑结构形 式越来越复杂,许多建筑沿立面倾斜,自 2005 年起大量斜柱涌 现。它的出现一定程度上满足了设计师对造型新颖和功能多样 的要求。
1. 2 数值模拟研究
数值模拟研究是运用 ANSYS,SAP2000,PKPM 中的 SATWE 等大型有限元分 析 软 件,对 研 究 对 象 建 立 模 型、操 作、设 计,在 静 动力分析、线性以及非线性分析、反应谱分析等方面,可为研究者 提供可靠的计算分析结果。
孙艳等人[3]通过对 加 蓬 共 和 国 参 议 院 大 厦 的 结 构 设 计 深 入 了解,谈到了结构方案及计算单元的确定,计算荷载的取值,结构 计 算 与 结 构 分 析 的 方 法,并 介 绍 了 钢 筋 混 凝 土 大 斜 柱 的 处 理 方 法,得出结论: 援外工程结构的确定需因地制宜,在划分复杂建筑 结构计算单元时应设置变形缝,并兼顾建筑物平面的设置及当地 的条件等因素。在钢筋混凝土斜柱的设计时,合理确定斜柱的悬 挑长度和倾角有利于结构的设计。
综上所述,简要介绍斜柱、斜柱节点及抗震性能,概述国内外 研究现状,可为广大高层建筑斜柱结构设计人员和国家相关规范 的制定提供参考。
1 国内外研究概况
斜柱结构分析研究是高层复杂建筑抗震的重要环节,无数学 者在理论研究、数 值 模 拟 研 究、实 体 模 型 研 究 等 方 面 进 行 了 大 量 的研究工作,也取得了较多成果。我国同济大学、重庆大学、清华 大学、北京科技大学、武汉建筑设计院、四川省建筑科学研究院等 许多院校和科研单位都做出了行之有效的研究工作。
在斜柱研究方面,主要运用以下方法: 利用 AutoCAD 软件对 梁柱节点进行深化设计; 用“力法变形法”“附加链杆法”或“带斜 柱两跨多层简式框架的形变迭代解法”进行内力计算; 采用 PKPM 及其程序 SATWE、大型通用有限元分析软件 ANSYS 和 SAP、三维 有限元分析软件 ETABS 进行结构分析; 大震变形运用中国建筑研 究院的 PUSH&EPDA 软件中的静力推覆分析( Pushover) 方法。
目前,针对斜柱结 构 抗 震 研 究 工 作 较 少,现 行 规 范 中 尚 无 斜 柱斜框架结构 的 配 套 规 定,然 而 已 经 有 了 一 些 工 程 实 例 可 供 参 考,如加蓬共和国参议院大厦、深圳 2000 大厦、苏州凯悦酒店等。
在历次发生的大地震中,框架结构梁柱节点是结构抗震的一 个薄弱环节,它的破坏是引起建筑物破坏的主要原因之一。在早 期的钢筋混凝土 结 构 中,框 架 节 点 的 地 震 破 坏 记 录 及 研 究 较 少, 设计上也没有详细规定。
傅学怡、江化冰等[5] 针对国外某高层斜柱 交 叉 节 点 设 计 研 究,该建筑外部网 筒 由 圆 柱 斜 向 交 叉 与 环 梁 编 织 而 成 ,经 有 限 元 分析,汇交节点应力状态复杂,阴角区存在明显的应力集中,通过 弹性、弹塑性有限元分析,找出了应力集中的原因,进而有针对性 地提出了采用钢板凳进行加强的措施,取得了较好的效果。同时 也针对倾斜结构的受力、变形特点,进行专项施工模拟分析,保证 结构施工安全。
曹秀萍、马耀庭[4]分析了斜柱在深圳 2000 大厦高位转换中 的应用,该大厦采 用 了 斜 柱 转 换 方 式,适 当 加 强 了 转 换 层 的 楼 盖 结构,着重介绍了斜柱在转换层中的应用,斜柱转换通过 TBSA ( 5. 0 版) 和 SATWE 软件计算的结果分析和相关节点的设计及施 工,说明了采用上下层梁板形成的桁架和斜柱转换是可行的。
第 38 卷 第 22 期 2012 年8 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 38 No. 22
Aug. 2012 ·71·
文章编号:1009-6825(2012)22-0071-02
斜柱结构研究综述
冉 丹 邓 岸* 李 菁
( 四川农业大学城乡建设学院,四川 都江堰 611830)
王家祥[2]研究了 浙 江 省 凯 悦 酒 店,做 了 结 构 选 型、结 果 调 整 和静动力分析,提出了斜柱斜框架等结构的静动力和结构地震振 动分析理论。利用 ETABS 等有限元软件建立模型,并进行了反应 谱分析和弹性时 程 地 震 反 应 分 析 等,通 过 改 变 梁 柱 截 面 尺 寸,采 用型钢混凝土结 构,放 大 地 震 内 力 等,解 决 了 该 建 筑 斜 柱 斜 框 架 结构受力不合理的问题。
强心诚[1]通过多种方法校核并对比,提出“带斜柱两跨多层
简式框架的形变迭代解法”,并举例证明该计算方法所得结果完 全满足结构设计的需要。这一新的计算方法以节点转角为运算 对象,如杆件两端 相 对 变 位,并 能 够 自 动 除 误。 运 用 此 方 法 来 解 决带有斜柱的两跨多层简式框架结构是可行的。
1. 1 理论研究
理论研究是基于前人得出的各种理论进行的研究。建筑结 构领域的基本理 论 研 究 包 括 结 构 可 靠 度、混 凝 土 结 构 基 本 理 论、 组合结构三方面; 混凝土结构基本理论方面的研究工作包括对结 构材料的研究,主 要 对 钢 材 与 混 凝 土 的 基 本 性 能,对 构 件 的 基 本 受力及复合受力的计算与设计方法等作系统的研究。
斜柱结构可在柱 间 直 接 完 成 转 换,传 力 途 径 直 接,技 术 经 济 指标好; 可完成高位转换,以节约空间,增大了使用面积,美化了 立面效果; 能有效地提高设计效率,加快工程施工进度,从而降低 工程造价,具有广 阔 的 发 展 前 景。因 此,斜 柱 具 有 极 高 的 实 际 应 用价值。
摘 要:简要介绍了斜柱结构及其节点的特性,综述了国内外分析斜柱结构取得的研究进展,总结了研究斜柱结构的方法及应该
注意的事项,并指出了目前研究的不足以及进一步需要解决的问题,以期指导相关设计工作。
百度文库
关键词:斜柱,节点,抗震
中图分类号:TU311
文献标识码:A
0 引言
随着科技的进步,现代建筑造型多样化、异型化,建筑结构形 式越来越复杂,许多建筑沿立面倾斜,自 2005 年起大量斜柱涌 现。它的出现一定程度上满足了设计师对造型新颖和功能多样 的要求。
1. 2 数值模拟研究
数值模拟研究是运用 ANSYS,SAP2000,PKPM 中的 SATWE 等大型有限元分 析 软 件,对 研 究 对 象 建 立 模 型、操 作、设 计,在 静 动力分析、线性以及非线性分析、反应谱分析等方面,可为研究者 提供可靠的计算分析结果。
孙艳等人[3]通过对 加 蓬 共 和 国 参 议 院 大 厦 的 结 构 设 计 深 入 了解,谈到了结构方案及计算单元的确定,计算荷载的取值,结构 计 算 与 结 构 分 析 的 方 法,并 介 绍 了 钢 筋 混 凝 土 大 斜 柱 的 处 理 方 法,得出结论: 援外工程结构的确定需因地制宜,在划分复杂建筑 结构计算单元时应设置变形缝,并兼顾建筑物平面的设置及当地 的条件等因素。在钢筋混凝土斜柱的设计时,合理确定斜柱的悬 挑长度和倾角有利于结构的设计。
综上所述,简要介绍斜柱、斜柱节点及抗震性能,概述国内外 研究现状,可为广大高层建筑斜柱结构设计人员和国家相关规范 的制定提供参考。
1 国内外研究概况
斜柱结构分析研究是高层复杂建筑抗震的重要环节,无数学 者在理论研究、数 值 模 拟 研 究、实 体 模 型 研 究 等 方 面 进 行 了 大 量 的研究工作,也取得了较多成果。我国同济大学、重庆大学、清华 大学、北京科技大学、武汉建筑设计院、四川省建筑科学研究院等 许多院校和科研单位都做出了行之有效的研究工作。
在斜柱研究方面,主要运用以下方法: 利用 AutoCAD 软件对 梁柱节点进行深化设计; 用“力法变形法”“附加链杆法”或“带斜 柱两跨多层简式框架的形变迭代解法”进行内力计算; 采用 PKPM 及其程序 SATWE、大型通用有限元分析软件 ANSYS 和 SAP、三维 有限元分析软件 ETABS 进行结构分析; 大震变形运用中国建筑研 究院的 PUSH&EPDA 软件中的静力推覆分析( Pushover) 方法。
目前,针对斜柱结 构 抗 震 研 究 工 作 较 少,现 行 规 范 中 尚 无 斜 柱斜框架结构 的 配 套 规 定,然 而 已 经 有 了 一 些 工 程 实 例 可 供 参 考,如加蓬共和国参议院大厦、深圳 2000 大厦、苏州凯悦酒店等。
在历次发生的大地震中,框架结构梁柱节点是结构抗震的一 个薄弱环节,它的破坏是引起建筑物破坏的主要原因之一。在早 期的钢筋混凝土 结 构 中,框 架 节 点 的 地 震 破 坏 记 录 及 研 究 较 少, 设计上也没有详细规定。
傅学怡、江化冰等[5] 针对国外某高层斜柱 交 叉 节 点 设 计 研 究,该建筑外部网 筒 由 圆 柱 斜 向 交 叉 与 环 梁 编 织 而 成 ,经 有 限 元 分析,汇交节点应力状态复杂,阴角区存在明显的应力集中,通过 弹性、弹塑性有限元分析,找出了应力集中的原因,进而有针对性 地提出了采用钢板凳进行加强的措施,取得了较好的效果。同时 也针对倾斜结构的受力、变形特点,进行专项施工模拟分析,保证 结构施工安全。
曹秀萍、马耀庭[4]分析了斜柱在深圳 2000 大厦高位转换中 的应用,该大厦采 用 了 斜 柱 转 换 方 式,适 当 加 强 了 转 换 层 的 楼 盖 结构,着重介绍了斜柱在转换层中的应用,斜柱转换通过 TBSA ( 5. 0 版) 和 SATWE 软件计算的结果分析和相关节点的设计及施 工,说明了采用上下层梁板形成的桁架和斜柱转换是可行的。
第 38 卷 第 22 期 2012 年8 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 38 No. 22
Aug. 2012 ·71·
文章编号:1009-6825(2012)22-0071-02
斜柱结构研究综述
冉 丹 邓 岸* 李 菁
( 四川农业大学城乡建设学院,四川 都江堰 611830)
王家祥[2]研究了 浙 江 省 凯 悦 酒 店,做 了 结 构 选 型、结 果 调 整 和静动力分析,提出了斜柱斜框架等结构的静动力和结构地震振 动分析理论。利用 ETABS 等有限元软件建立模型,并进行了反应 谱分析和弹性时 程 地 震 反 应 分 析 等,通 过 改 变 梁 柱 截 面 尺 寸,采 用型钢混凝土结 构,放 大 地 震 内 力 等,解 决 了 该 建 筑 斜 柱 斜 框 架 结构受力不合理的问题。