9、筒体结构.pptxVIP

§9-1框架—核心筒结构一、主要优缺点两道防线，柱轴压比可放宽要求；2. 抗侧移刚度大，且平面柱距大。3. 设置水平加强层，虽可增强外框架柱的作用，但出现刚度突变。二、结构布置核心筒与外框架之间的中距，非抗震时不大于12m，抗震时不大于10m；核心筒的宽度不宜大于筒体总高度的1/12；核心筒角部不宜开洞，洞间墙截面高度不宜小于1.2m，hw/bw3时宜按框架柱设计。三、内力分布和变形特征内筒外框筒核心筒是主要的抗侧力结构，通过楼板与外框架共同作用；大部分水平剪力由核心筒承担，倾覆力矩也承担50%以上；变形特征基本上同框架——剪力墙结构，属弯剪型特性。§9-2筒中筒结构一、主要优缺点整体刚度大，稳定性好，可用于较高的高层建筑；外框筒落地，影响下部及地下室的公共用房使用，外立面的多样性受限制；如用转换梁或转换桁架，刚度突变；外框筒梁柱截面均较大，柱为超短柱及强梁型结构。二、结构布置筒中筒结构的平面外形宜选用圆形、正多边形等，内筒居中，矩形平面的长宽比不宜大于2；内筒变长可为高度的1/12~1/15，内筒宜贯通全高；三角形平面宜切角，外框筒切角长度不宜小于相应边长的1/8，内筒切角长度不已小于相应边长的1/10；外筒布置柱距不宜大于4m，柱截面长边应沿筒壁方向布置； 洞口面积不宜大于墙面面积的60%，洞口高宽比宜与层高与柱距比相接近； 外框筒梁的截面高度可取为柱间距的1/4； 角柱面积可取为中柱的2倍。三、内力分布及变形特性外筒主要抗弯，内筒主要抗剪；外筒剪力滞后现象与裙梁的剪切刚度有关，二者成反向变化。§9-3筒体结构的计算方法一、基本假定和常用程序的计算原理1. 基本假定1）采用弹性方法和弹性刚度 计算内力和位移时，采用弹性方法且取用杆件的弹性刚度，但框架梁和连梁可按有关规定考虑局部塑性变形内力重分布（包括调幅和刚度折减）；2）空间工作或平面协同工作模型 i）空间工作——三维分析，梁柱及板壳有限元模型节点为6个自由度，薄壁柱模型增加扭转翘曲变形自由度； ii）平面协同工作——梁柱及剪力墙壁式框架模型节点自由度均为3个自由度；3）楼板在自身平面内的刚度假定i）刚性楼板假定 设计中应采取措施保证楼板整体刚度。下列情况宜考虑变形影响： 楼板整体性较弱；有大开孔；楼板有较长的外伸段； 作为转换层的楼板。ii）弹性楼板假定 局部楼板有大开孔、较长的外伸段时，宜按弹性楼板考虑。4）空间分析时构件的各种变形影响 剪切变形、扭转变形——梁、柱、剪力墙均要考虑； 轴向变形——柱、墙要考虑，梁视具体情况决定； 翘曲变形——薄壁柱模型。5）竖向荷载作用下施工的逐层加载影响 一般宜作考虑，避免因柱、墙轴向变形使梁柱出现异常内力分布。2. 静力分析的基本原理 矩阵位移法。二、筒体结构的简化分析方法LB1. 水平荷载在框架（框筒）和实腹筒体间的分配按框架——剪力墙的协同工作方法来分配剪力。集成总剪力墙时可以考虑箱形截面的翼缘参与工作，每侧翼缘有效宽度取以下计算的最小值：实腹筒体墙厚度的6倍；实腹筒体墙轴线至翼缘墙洞口边的距离；实腹筒体墙总高度的1/10。2. 估算框筒梁柱截面的槽形截面法1）等效槽形截面有效翼缘宽度取下列最小值：框筒腹板框架全宽B的1/2；框筒翼缘框架全宽L的1/3；框筒总高度的1/10。等效槽形截面2）整体弯曲内力组合截面惯性矩为：框筒柱的轴力和梁的剪力、弯矩分别为：式中：M、V——框筒结构承受的楼层弯矩和楼层剪力； Sj——梁到双槽形截面边缘间各柱截面面积对槽形截面形心的静面积矩； h——框筒结构楼层高度。3）局部弯曲内力框筒柱的剪力和弯矩分别为：腹板框架翼缘框架腹板框架翼缘框架水平荷载3. 展开平面框架法一般情况下框筒是双对称的，可以取其四分之一进行计算。腹板框架对称轴上，柱的轴向位移为零，可用竖向约束来表示；翼板框架对称轴上，柱的水平位移为零，可用水平约束来表示。角柱使腹板框架柱的轴向变形传递到翼板框架上，故角柱可用一个只传递剪力，但不传递弯矩和轴力的虚拟构件来表示虚拟构件§9-4复杂高层建筑结构一、复杂高层建筑结构的类型及应用限制1. 复杂高层建筑结构类型1）带转换层的结构；2）带加强层的结构；3）错层结构；5）联体结构；5）多塔结构。2. 复杂结构的应用限制1）9度抗震时：不应采用带转换层、带加强层、错层和连体结构；2）7度和8度抗震时：不宜同时采用超过上述两种复杂结构；3）房屋适用高度： 剪力墙结构为错层结构时：7度：H≤80m；8度：H≤60m； 框剪结构为错层结构时： 7度：H≤80m；8度：H≤60m；4）B级高层建筑结构的限制： 不宜采用连体结构；底部带转换层的筒中筒结构，外框筒高度要降低；二、带转换层的结构1. 主要优缺点：优点：适应建筑适用功能要求；缺点：转换层处刚度突变、变形突变、内力重分布，不利于抗震；框支柱截