鋼框支夾芯剛架結構應用與研究.pdf

1、隨著城市建設的不斷發(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。本著經濟節(jié)約的原則，一些年代不太久遠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構形式。外套筒結構形式相對于直接增層的結構形式較為合理。由于新增外套筒框架套跨在原建筑結構的外部，因而在原建筑上部形成了大跨度梁。大跨度梁的設計是外套筒結構設計的難點和重點。傳統(tǒng)的結構設計方法在設計外套筒大跨度梁時一般設計成桁架梁、薄腹梁、預應力梁等轉換構件

2、。這些傳統(tǒng)的手段設計理論復雜，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為其特殊的使用功能，建筑上存在大空間，在結構上必然存在大跨度梁。在新建局部大空間結構設計時，傳統(tǒng)的手段一般采用井字梁，但這種結構形式只限于局部大空間位于建筑頂層的情況。當局部大空間位于建筑的中間層時，井字梁結構則無法使用。當局部大空間位于底層時，傳統(tǒng)的結構設計方

3、法需引入轉換構件。這兩種常見的工程設計情況都存在大跨度梁，傳統(tǒng)的結構設計方法在具體的應用上都存在一定的局限性。
　　 鑒于傳統(tǒng)結構設計方法在設計大跨度梁時所存在的局限性，本文提出了一種新的結構形式—鋼框支夾芯剛架。根據(jù)在加層改造和新建建筑當中的具體應用情況，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是:通過在大跨度梁段的不同位置設置剪彎柱，通過剪彎柱的“調”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構形式，本文從基本靜力特性和抗震性能兩個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節(jié)梁段彎矩的基本原理方程。同時，根據(jù)鋼結構本身的施工特點，本文研究了鋼框支夾芯剛架內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力和施工順序加載內力的異同。研究表明:鋼框支夾芯剛架內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