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《错列桁架结构体系的抗侧力特性和简化计算_殷凌云》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第2期建筑结构2002年2月错列桁架结构体系的抗侧力特性和简化计算殷凌云王志浩(清华大学土木系建筑工程设计研究所北京100084)[提要]通过一实例的空间分析,说明了错列桁架结构体系的抗侧力特性。并对根据合成法简化而得到的平面结构进行了计算。结果表明,错列桁架结构体系可按文中的合成法简化成有支撑的平面框架进行抗侧力分析。[关键词]错列桁架抗侧力合成法简化计算Throughanexamplesspatialanalysis,thisarticleaccountsfortheresistanc
2、epropertiestolateralforcesofstaggered-trusssystem.Thenthesimplifiedplanestructureaccordingtosyntheticalmethodiscalculated.Theresultshowsthatthestaggered-trusssystemcanbesimplifiedtotheplanebracedframeaccordingtothesyntheticalmethodwhenlateralforcesactonthesystem
3、.Keywords:staggered-truss;lateralforces-resisting;syntheticalmethod;simplifiedcalculation一、引言=3810mm2,I=3.27107mm4,I=1.496xy错列桁架结构体系是由美国麻省理工学院于二十107mm4;桁架腹杆为方形钢管,1201205,A=世纪六十年代开发出的一种结构体系。该体系的主要22356mm2;钢筋混凝土楼板厚150mm。特点是整层高的桁架直接与两侧外柱相连,并在各楼层平面上错列布置,这样,在纵
4、向就形成了两开间宽的无内柱楼层空间,增大了建筑内部空间的使用灵活性(见图1)。与纯框架结构体系相比,错列桁架增大了结构的整体抗侧移刚度,可以减小侧向力引起的柱内弯矩和剪力。楼板的跨度仅为一个桁架上弦到相邻桁架下弦的距离,同具有相同内部开间的其它结构相比,楼板跨度减小,从而可以减小楼板的厚度,在整体上降低了结构高度。正是由于错列桁架结构体系的这些优图1结构剖面图(单位:m)点,已有许多工程采用了该体系。(3)荷载:为方便分析,各层所受水平集中力除边错列桁架结构体系承受竖向荷载的受力分析和普框架为05外,中框架均为单
5、位力1。通框架结构相似,但由于其同一榀框架的抗侧移刚度2空间计算沿高度分布不均匀,所以其抗侧力特性既不同于纯框假设桁架上下弦杆为连续梁,两端与柱铰接;桁架架结构,也不同于刚度分布较均匀的剪力墙结构体系。为了弄清错列桁架结构体系的抗侧力特性,笔者对一典型的错列桁架结构进行了抗侧力分析。二、实例分析1概述(1)如图1(因对称,图中只画出了一半)所示一7榀钢框架组成的结构,6层,层高3m,框架间距5m,跨度12m,柱底与基础刚接,类场地。(2)构件截面及特性:柱为方形钢管,2002742006,A=4563mm,I
6、=2.8310mm;桁架上、下弦杆为矩形钢管,2501505,A图2轴,框架内力图34图3轴,框架内力图图5简化平面框架结构内力图楼层侧移值(mm)表1分配的,如抗侧力刚度相同,则分配到的层间剪力也基z(m)0369121518本相同(见图2,3或图4);Y(10-7)004602102114371871218424571(2)层间剪力主要由桁架承受,以层4为例,桁架Y(10-7)004634102014361868218124532受力共598532+5.9695
7、=17.9401,占总层间剪注:z是楼层距地面的高度;Y1,Y2分别是空间分析和平面简化力的比例为17.9401/18.0001=0.997;分析所得各楼层处的侧移值。(3)楼板的剪力由上到下逐渐增大,同一楼层中边腹杆与上下弦杆铰接。用Algor-FEA程序计算,各榀楼板所受剪力最大;框架的内力见图2,3(由于结构和作用的荷载对称,图(4)柱子主要受轴向力,弯矩和剪力均较小。中只示出了轴~榀框架),层间剪力在各榀框架上3简化的有支撑平面框架分析的分配及框架间楼板所受的水平剪力见图4。楼层侧由于错列桁架结构体系
8、的空间计算较复杂,有必移值Y1见表1。要寻找一种简化的计算方法。笔者将图1所示空间错从以上的计算结果可以得出:列桁架结构用合成法简化成有支撑的平面框架结构(1)在同一楼层中,层间剪力是按抗侧力刚度进行(见图5),其中,柱和中间支撑的抗侧力刚度分别是原错列桁架结构体系各榀框架柱和桁架的抗侧力刚度之和,所以各构件的截面特性如下:284
