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《框架结构大跨度预应力整体转换结构体系受力特点分析》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、框架结构大跨度预应力整体转换结构体系受力特点分析第29卷第4期1999年7月东南大学JOURNALOF姒玎HEASrUNIVERSITYV0I_29No.4July1999ff框架结构大跨度预应力整体转换结构体系受力特点分析傅传国蒋永生梁书亭田U玉基37f,T.5L(山东建筑工程学院,济南250014)(东南大学土木工程学院,南京210096)摘要以实际工程为背景,舟绍了一种可以实现框架结构较大空间的新型预应力整体转挟结构体系,并就该转换结构体系不同结构布置方案的受力特点以及预应力施加方集对转换结构体系内力的影响进行了较系统的计算分析比较,在此基础上提出了相应的设计建议.
2、关键词握翌结构;特挟结构体系;预应力;受力分析分类号面一——为满足某些较大空间楼层的建筑要求,往往使结构在竖向发生柱网改变和结构类型改变,从而必须在这些结构变化部位设置结构转换层【1,2J目前常用的转换结构类型有梁式,桁架式,箱形梁和厚板等,可按不同的结构布置情况和建筑要求选择不同的转换结构形式.粱式转换层是在框架结构竖向柱网发生变化时常用的一种转换结构形式,其优点是:结构形式简单,施工方便;但缺点是当转换梁跨度较大或荷载较大时,转换梁的截面高度会偏大,影响建筑净空,增加结构高度,既不经济又影响房屋的正常使用.山东省世界贸易中心二期工程,是一幢集办公,娱乐,大型会展中心与
3、一体的综合建筑,由美国曹康建筑设计事务所提供建筑方案.该建筑地下二层,地上八层.在六层设置一无柱大空间会展中心,平面尺寸为31.0m×27.3m.六层大空间眦上两层(七,八层)为普通办公写字间,屋面设计为露天网球场.该建筑采用框架结构.按常规需在六层楼盖设置转换结构,如转换粱.在这样大的跨度下,传统的一次转换粱方案转换粱的截面高度近3m左右,是建筑设计等方面所不能接受的.设计人员提出了充分考虑大空间上部七,八两层框架结构作为一个整体空腹桁架,来实现上部结构的整体转换,并在六层大空间楼盖转换梁(相当于整体转换空腹桁架的下弦杆)中采用预应力技术,以保证整体转换结构正常使用极限
4、状态的要求.经过大量的理论计算和方案比较,最后,成功实现了这种大跨度高强预应力混凝土整体转换结构体系的设计.1竖向荷载作用下转换结构受力特点分析1.1不同转换结构布置方案受力特点的比较据建筑设计要求,大空问上部转换结构的底部转换梁截面高度最大只能取1.4m,其跨高比为21.所以,这样跨高比的大梁按普通的单一转换粱来设计是不能满足要求的.下面就视大空间上部两层框架共同工作以形成共同转换的整体空腹桁架(桁架节点为刚接)的6种结构布收稿日期:1999—01—27.第一作者:男,1963年生副教授ll8东南大学第29卷置方案进行受力和变形特点的分析比较.取实际结构的一榀平面框架来
5、分析,其6种结构布置方案如图l所示.大空间上部转换结构各杆件的截面尺寸见表1.1,1.1转换蛄构跨中最太挠度比较寰1转换结构杆件截面尺寸一xmm在竖向荷载作用下,6种方案转换结构跨中最大挠度计算值(SAP有限元程序分析)见表2.从表2可知,在没有斜杆的情况下,随着空腹转换桁架竖杆的增加,方案l至方案4跨中挠度依次减小;方案5仅在方案l的基础上在转换结构一层边跨设置斜杆(图l(e)),则其跨中最大挠度已减小至接近方案3的水平;方案6在方案5基础上设置转换结构两层通长的斜杆,转换结构跨中最大挠度显着减小.显而易见,在这种大跨度的整体转按结构体系中,如建筑方案等允许时,设置通长
6、或局部的斜向压杆,从结构布置杆件编号截面尺寸杆件编号截面尺寸23—28800xl00D4—28800×80016—22600×90029—35瑚×5∞8一I5900xI40030—36900×1200I—I6800×80031—37600×9002—4I900×90032—38600x9001O一24900×90033—39900×1200l】一25900×90034—40300×300I2一900×90036—42900x12003—27900×90039—43900×l20o9—25600x900I3—25600×90037—44600x90038—45600x900
7、裹2转换结构的竖向变形硬其挠度计算值姗变形方案I方案2方案3方案4方案5方案6^598642343878379940.05321O^I7.71l7761772I7801754I765:一642.1524弼21.062o.19225li445注:^为转换结拇跨中最太竖向变形;^为太空问层内边柱璜竖向变形;为转换结拇跨中最大挠度23一l12425060728l6l718l19『2Ol21223191ol11I12lIa1415卜-}34llIllIIIlI(B)方案l23414224252643..2728633.Ⅱ7l血8f3.
