高层建筑框架钢结构的力学分析与设计研究.pdf

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1、２０１５年第１０期（总第１６３期）江西建材建筑与规划设计高层建筑框架钢结构的力学分析与设计研究■李旺■上海大钧劳务服务有限公司，上海２０１９０１摘要：对目前普遍采用的三种钢结构体系进行了分析，并指出其各自的适用情作用，所以进行载荷组合分析时，应当依据当地历史资料，合理选择影况。为确保高层建筑在风力以及地震作用下的整体和局部都能够保持响度因子，一次确保建筑的经济性以及安全可靠性。稳定，对高层建筑的钢结构设计时，要求对其受力状况进行分析。最后，（２）侧向位移限值。高层钢结构建筑受到风力和地震力的影响，论文根据工程实例对高层建筑结构体系的

2、实际中的应用进行了深入分会有很大的侧向形变位移，其分为整体相对位移以及层间的相对位移，析。其中层间相对位移更加有用。因此建筑应有足够的刚度。关键词：框架钢结构力学分析设计为保证高层钢结构建筑具有足够的侧向刚度，就需要对结构的侧向位移值加以限制，由于水平位移指标能简单且准确地反映侧向刚度，我国经济快速增长带动了建筑行业的快速发展，以往的砖混结构因此，很多国家都采用该参数来控制高层钢结构建的侧向刚度。通常以及钢筋混凝土结构其自身重量比较大，空间利用率低，已经不能适应要使建筑结构在风力影响下层间相对位移和层高比不能超过１／４００，城市发展

3、的需求，而且传统建材是不可再生材料，其生产过程会对环境建筑结构中有非结构构件和装饰材料的形变限值时，这个比例应该更带来严重污染。钢结构体系自身重量较轻、抗震性能较好、建设快捷方小。便、跨度大、空间使用率高、质量有保障的特点，而且其能够反复利用，（３）整体稳定性。当建筑结构在风力或地震力的作用下发生水平是一种环保型的材料。方向的位移时，竖向的荷载会使得结构的位移和内部应力增加，致使一１高层钢结构建筑的力学分析方法些构件的内部应力超过其设计承载力而产生破坏，这种失稳的产生可随着计算机的不断发展以及运用，在高层建筑结构的设计中，开始能性较

4、大。因此，高层钢结构建筑需要通过控制受压构件长细比及板普遍采用计算机建立空间模型进行仿真分析，依据选取与实际设计结件的宽厚比、高厚比等参数来保证结构构件在风荷载、地震作用下的整构相对应的单元建立三维模型，对高层建筑结构在竖向力、风力以及地体稳定和局部稳定。震力影响作用的形变位移和内部应力计算。高层钢结构建筑需要通过控制受压构件长细比及板件的宽厚比、１．１高层钢结构建筑的荷载分析高厚比等参数来保证结构构件在风荷载、地震作用下的整体稳定和局（１）竖向荷载。竖向荷载的来源是其所受的静荷载和动荷载，一部稳定。般情况下静荷载要远远比活动荷载大

5、。有限元验算的过程中，一般情（４）温度应力及其它。对于建筑结构外部的温度变化比较大，内况需要均匀的在所有跨上分布载荷，当跨度的范围比较大时，为了减小部的温度变化比较小，其长期的在温度变化较大的室外，结构会发生形动荷载对内部应力造成的影响，应该选取构件内部应力的最大值；当活变出现竖向位移差，建筑越高，温度应力的影响就越大，因此需要运用荷载的影响很大的时候，就要求对多种活荷载验算。弹性分析模型来验算因为温度变化所引起的结构内部应力变化。竖向载荷均加载于高层建筑模型上就会让水平结构的构件产生弯２高层建筑框架钢结构设计实例矩以及剪力，致使内

6、部应力的验算不准确，建筑高度越大，所得的偏差２．１工程概况越厉害。产生这种情况的主要原因是竖向构件的变形是在施工过程中论文实例建筑是酒店的公寓和商场呈一体，其中实例地上有十七逐渐完成的，当层数继续增加、进行围护结构施工时会导致竖向构件的层，地下有一层，屋面一层，其实体高度是８４ｍ，其中商场在五楼以下，压缩变形量不均衡，从而引起该层梁的附加的内应力和柱顶标高的改每一层的高度是５．４ｍ，五楼以上为酒店公寓，每层的高度３．６ｍ，地下变。一层的高度是４．８ｍ，实例的总面积是１２８７９．５ｍ２，其中地上面积为（２）风荷载。高层钢结构建筑受到风

7、力的作用很大，而且建筑越１１９２８．９ｍ２，地下一层的面积为９５０．６ｍ２。高，风力的影响越大。风随时间不断变，对着风的一面和另一面所受的２．２钢框架一支撑结构的应用力方向不同而产生一个侧向力，风力的大小不断变化进而使建筑物产钢框架—支撑结构没有受到核心筒的限制，建筑设计的速度比钢生形变位移，进一步产生振动。框架—混凝土核心筒结构的建设速度快捷，由于高层建筑需要抵抗更由于风荷载的变化性和位置性，导致其在建筑表面的分布很不均高等级的地震，因此实例中运用支撑体系用来增加其整体的刚度。本匀，在对高层钢结构建筑进行整体计算时，风洞试验能够确

8、定风力的分文用钢框架—支撑结构体系，进行了钢框架结构梁、柱、及支撑布置。布，但风洞试验的费用比较高，实际工程设计中难以做到，一般可以将钢框架柱采用Ｈ２００×２００×８×１２ｍｍ及Ｈ２２０×２２０×９×１６ｍｍ热轧型迎风面和背风面的风荷