结构选型建筑体系实例分析(筒体、悬索、剪力墙结构等).doc

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1、结构选型建筑体系实例分析（一）剪力墙结构体系（二）桁架结构体系（三）网架结构体系（四）悬索结构体系（五）筒体体系1.剪力墙结构体系1.1剪力墙结构体系概述剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力。钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力，它的刚度很大，空间整体性好，房间内不外露梁、柱楞角，便于室内布置，方便使用。剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。其墙体同时也起围护及分割房间的作用。整体性好，刚度大，抗震性能好，适于建造高层建筑。

2、不过剪力墙间距太小，平面布置不灵活，自重大，不适应建造公共建筑，一般适用于建造住宅。剪力墙结构体系主要有：框架-剪力墙结构、剪力墙结构、框支剪力墙结构、筒式结构等四大类。1.2实例工程项目概况本工程是一栋位于上海市静安区的单身公寓，高96m，主体长49.2m，最大宽度16.1m，地下一层，地上24层，总建筑面积23000m²。地下为停车库，层高4.4m，地上一~二层为裙楼，层高为4.5m和3.9m，三~七层标准层层高2.8m，八层~顶层层高4.6m。八层以上在装修时做夹层处理，在结构计算时将增加的荷

3、载考虑进去。1.3实例工程项目结构选型与结构布置分析本工程为钢筋混凝土框支剪力墙结构体系，框支层的框架梁、柱、墙抗震等级为一级，其余各层框架及剪力墙均为二级。内应力组合时，取恒荷分项系数1.2,活荷载分项系数1.4,地震荷载分项系数1.3，风荷载分项系数1.4。地下室底板混凝土强度等级C30，地下室其余部分及一至十五层柱、墙、梁、板均为C40混凝土。。十六层至顶层柱、墙、梁节点区和二层屋顶法和二层至顶层板均为C30混凝土。该建筑地下一层做车库使用，故需将上部结构的部需将上部结构的部分剪力墙做转换。因

4、建筑用地非常紧，结构构件的平面尺寸调整余地很小，平面南侧上一排柱宽度受限，只能增大截面高度，结构沿纵向可以设置的剪力墙相对较少且多集中在平面的北侧，故出现平面南侧刚度相对较弱的情况，建筑物两端山墙上要求开几个大洞，使山墙不可能设置较长的剪力墙，削弱了结构的整体刚度。初算后的结果，一些层的位移不能满足，结构的刚度偏小，抗扭刚度较低，扭转效应偏大。为了避免竖向构件处于拉剪应力状态，必须做重新调整。A轴上的框架梁为350×1100，在D轴处剪力墙均为300厚，使纵向结构刚度较高。同时，把建筑物两端山墙上建

5、筑要求不能设剪力墙的位置，尽量加大连梁的高度，自六到二十四层为250×1500，将剪力墙相对集中的平面北侧的一些剪力墙做适当的开洞处理，使结构的刚心和质心的偏心距减。因结构是在地下室层转换的，该层框支柱的断面尺寸因地下车库建筑平面的布局而受到限制。A轴上的框支柱断面为700×1600。主要的框支梁断面尺寸为700×2000，上部纵向钢筋20Φ25，下部纵向钢筋20Φ25，梁侧腰筋为8Φ18@200，箍筋Φ12@100。除转换层楼板厚度用200mm外，在转换层上部相邻的两层均用180mm厚板，这些板的

6、配筋采用双层双向配筋。各层楼板均在结构角部楼板跨度1/3区域加配放射筋Φ10@100。在八至二十三层，因层高为4.6m，考虑到将来装修时要做部分夹层，故每一道轴线在2.4m高度处均增设圈梁，这样，既可以为设置夹层钢板预留埋件，又从构造上加强了结构的抗震能力。在转换层及以上各层的剪力墙均设置暗梁及暗柱，形成剪力墙周遍的约束构件，在剪力墙的底部加强区域，均按一级抗震要求做构造配筋。2.桁架结构体系2.1桁架结构体系概述桁架结构中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览

7、馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。当涉及大跨度或重荷载时，用于建筑的屋盖结构的桁架通常称作屋架，桁架要比梁更经济。桁架，是由一些细长直杆按适当方式分别在两端连接而成的几何形状不变的结构。桁架按其材料可分为木桁架、钢筋混凝土桁架、钢桁架。2.2实例工程项目概况中国国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方

8、米，其中主体建筑10.5万中国国家大剧院标志平方米，地下附属设施6万平方米。2.3实例工程项目结构选型与结构布置分析国家大剧院壳体外形是半个超级椭球体，其长轴长度为212.20m，短轴长度为143.64m，高度为46.285m。其内部主要布置有一个容纳2416人的戏剧厅、一个容纳2017人的音乐厅、一个容纳1040人的剧场。国家大剧院壳体钢结构主要由148榀沿椭球面均匀垂直布置的平面桁架、11840根水平布置的环向系杆、对称布置的四块平面斜撑及顶部结构组成，也就是说国