高层钢结构住宅结构体系及其抗震设计方法

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1、高层钢结构住宅结构体系及其抗震设计方法　　层钢结构住宅结构体系主要包括交错桁架体系和钢混凝土混合结构体系，下面是小编搜集整理的一篇关于层钢结构住宅结构研究的建筑学论文范文，欢迎阅读借鉴。　　高层钢结构住宅结构体系中采用以钢材制作为主，并由型钢和钢板制成的钢梁以及钢柱等构件组成，这些构件会通过焊缝、铆钉以及螺栓等方式进行固定。高层钢结构住宅结构体系正是以其强度高、重量轻、可靠性高、易安装、密封性好等优点被现今大型建筑所采用，并取得了较好的效果。我国是在新中国成立之后才开始大规模的进行钢的冶炼，相比于西方发达国家而言有较大的技术差异，但是我国经过长期的实

2、践过程之后在钢的冶炼和安装方面都取得了非常大的成就，并逐渐接近国际水平。高层钢结构住宅建筑数量的多少往往体现出了一个国家的经济实力，我国的钢产量处于世界领先地位，但是钢材没有得到较好的利用。使用钢结构进行建筑可以比混凝土建筑结构性能更加好，而且施工周期明显缩短、建造价格较低。但是我国目前高层钢结构住宅的施工过程中存在这较多的问题，以至于存在了较大的安全隐患。　　尤其是在高层钢结构住宅的结构以及抗震性能方面需要进行更深入的探讨，要使得高层钢结构住宅的安全性得到有效的保障。　　1、国内外高层钢结构住宅结构体系的研究现状　　1.1国外高层钢结构住宅结构体系

3、的研究现状　　国外关于高层钢结构住宅结构的研究较早，而且在不断的发展过程中已经形成了较大的规模，在一些发达国家已经建造了较多的钢结构住宅[1]。高层钢结构住宅结构体系主要包括交错桁架体系和钢混凝土混合结构体系，其中交错桁架体系的结构是美国学者在1966年所提出的，并与次年成功的建造了一所钢结构公寓。1974年又有学者提出了关于交错桁架体系中的抗震性能，然后在1983年进行了交错桁架体系的横向水平风荷载试验，并得出了相关的实验数据。直到20世纪70年代欧洲才进行了关于钢-混凝土混合结构体系的住宅，并且在1981年进行了关于地震作用下的动力特性分析。　　

4、1.2国内高层钢结构住宅结构体系的研究现状　　我国对于高层钢结构住宅结构体系的研究较晚，我国在2001年才开始进行关于钢结构住宅相关的科研，并与多所高校进行合作[2]。我国对于高层钢结构住宅的建设较晚，但是所取得的成就较高。目前我国高层钢结构住宅的体系主要包括钢框架-支撑结构体系，钢框架-混凝土筒体结构体系。而且钢-混凝土混合结构中关于抗震性能的研究也取得了较好的成就，李国强等人将钢-混凝土混合结构中将钢框架简化为半刚性框架，从混合结构中的特性以及受力和破坏方面进行了全面的分析。　　2、高层钢结构住宅结构体系　　目前高层钢结构住宅结构体系主要包括钢框

5、架结构体系、刚框架-支撑结构体系、钢框架-剪力墙结构体系、刚框架-混凝土核心筒体系以及交错桁架结构体系，下面将对这五中高层钢结构住宅结构体系进行详述。　　2.1钢框架结构体系　　钢框架结构体系是较为常见的，钢框架结构体系所指的是沿着纵、横方向的框架来作为承重的主要结构，钢结构框架结构体系能够使得建筑物的空间得到最大程度的利用。而且钢框架结构体系的受力部位非常明确[3]，构造也非常简洁，安装过程中非常简单，在钢材生产过程中能够进行批量化生产。但是钢框架结构体系的抗震能力较差，对于15层以上的住宅尽量避免使用钢框架结构。　　2.2钢框架支撑结构体系　　钢

6、框架-支撑结构体系主要是利用框架结构作为基础，并在住宅中布置相关数量的竖向结构来支撑，这就使得钢框架-支撑结构体系能够承受水平力和侧向力，这种结构相对于钢框架结构体系而言有着较好的抗震性能，而且在进行高层刚结构住宅的建造中所耗用的资金也较少，利于更高层数的施工[4]。但是钢框架-支撑结构体系在施工过程中的施工难度较大，支撑的不合理也会使得建筑的布局存在局限性。　　2.3钢框架剪力墙结构体系　　剪力墙也可称为抗风墙或者抗震墙，在住宅结构中主要是承受地震作用引起的水平荷载，能够有效的防治住宅结构受到剪切的破坏。　　在高层钢结构住宅中合理的运用剪力墙能够使

7、其更加稳固，使得高层钢结构住宅能够承受更大的负荷。钢框架剪力墙结构体系中竖向的负荷是依靠钢框架承担的，而横向的荷载是钢框架和剪力墙共同承担的。当然剪力墙也分为多种形式，有的是钢板结构的剪力墙、钢板混凝土组合的墙板或者钢筋混凝土剪力墙，钢框架剪力墙结构体系能够使得高层钢结构住宅结构能够抵御更强的推力，并能够承受更大的地震中的剪力[5]。这样就能够使得高层钢结构住宅的高度得到更大的提高，但是在地震发生时容易使得住宅的局部出现破坏的情况。　　2.4钢框架混凝土核心筒体系　　钢框架-混凝土核心筒体系主要是钢筋混凝土的芯筒和钢框架共同组成的混合结构体系，钢框架

8、混凝土核心筒体系与钢框架剪力墙结构体系有很多的相似之处，这种结构体系能够承受较大的荷载。　　钢框架混凝土核心