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高層鋼結(jié)構(gòu)各種結(jié)構(gòu)類型的綜合分析
2019-12-24 09:56 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦鋼結(jié)構(gòu)
隨著我國(guó)在大中城市高層建筑中禁止使用黏土磚，且混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生了施工復(fù)雜周期長(zhǎng)的問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)受到了工程界的青睞，已成為較有競(jìng)爭(zhēng)力的民用建筑結(jié)構(gòu)體系之一。與傳統(tǒng)的住宅建筑結(jié)構(gòu)體系相比,高層鋼結(jié)構(gòu)不僅具有環(huán)保、節(jié)能、產(chǎn)業(yè)化等特征，而且還具有強(qiáng)度高、自重輕、節(jié)約能源、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。
純框架結(jié)構(gòu)是指沿房屋的縱、橫兩個(gè)方向均由框架作為承重和抵抗水平抗側(cè)力的主要構(gòu)件所組成的結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)可以分為半剛接框架和全剛接框架兩種，框架結(jié)構(gòu)的梁柱宜采用剛性連接。與其他的結(jié)構(gòu)體系相比，框架結(jié)構(gòu)體系可以使建筑的使用空間增大，適用于多類型使用功能的建筑。其結(jié)構(gòu)各部分的剛度比較均勻,但該結(jié)構(gòu)體系的彈性剛度較差且屬于單一抗側(cè)力體系，抗震能力較弱。
框架—支撐結(jié)構(gòu)體系是指以樓房的框架體系為基礎(chǔ)，沿房屋的縱、橫兩個(gè)方向均布置一定數(shù)量的豎向支撐所組成的結(jié)構(gòu)體系，屬于雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。支撐框架是第一道防線，框架是第二道防線，支撐框架中的豎向支撐產(chǎn)生屈曲或破壞后，由于支撐斜桿一般不承擔(dān)豎向荷載，所以不影響結(jié)構(gòu)承擔(dān)豎向荷載的能力，不致危及結(jié)構(gòu)的基本安全要求。此結(jié)構(gòu)體系雖然在國(guó)外己經(jīng)有較長(zhǎng)的應(yīng)用歷史，技術(shù)和規(guī)范也很成熟，但是在我國(guó)卻是一種新型的結(jié)構(gòu)體系。
在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置剪力墻,將框架和剪力墻二者結(jié)合起來(lái)共同抵抗水平荷載,就組成了框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。采用該結(jié)構(gòu)體系,建筑的豎向荷載全部由鋼框架承擔(dān)，水平荷載引起的水平剪力由鋼框架和墻板共同承擔(dān)。該結(jié)構(gòu)體系占用建筑面積小，能增大建筑物的使用空間;墻板具有較強(qiáng)的抗推剛度和受剪承載力，適用于超過(guò)40層的高層建筑。但該結(jié)構(gòu)體系在受力初期，由于其剪力墻剛度較高，地震時(shí)易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)斜向裂縫。
鋼框架—混凝土核心筒結(jié)構(gòu)體系是指由鋼筋混凝土芯筒與外圈的剛接或鉸接鋼框架共同組成的混合結(jié)構(gòu)體系?；炷列就彩墙Y(jié)構(gòu)體系中主要的抗側(cè)力豎向構(gòu)件。當(dāng)樓面外圈為剛接框架時(shí)，芯筒承擔(dān)著絕大部分作用于建筑物的水平荷載，該結(jié)構(gòu)體系在我國(guó)的應(yīng)用極為廣泛，目前新建的高層、超高層建筑幾乎均采用這種結(jié)構(gòu)體系?；炷镣搀w具有節(jié)約鋼材、降低造價(jià)、施工方便等優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn)是核心筒與鋼外框架的延性、剛度不匹配。
通過(guò)對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)的幾種類型的分析可以看出，鋼結(jié)構(gòu)體系是我國(guó)高層建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于其特有的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)和自身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在未來(lái)的建筑行業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)必將占有很大的比重。
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