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时间：2023-03-19
《框筒结构的剪力滞后效应研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、框筒结构的剪力滞后效应研究框筒结构是指在建筑外周布置密柱深梁形成的三维筒体结构体系，它可以充分发挥结构的空间作用，抗侧与抗扭刚度均较大，早期被广泛应用于超高层建筑中，如83层的标准石油大厦（StandardOil）。框筒的概念最早由SOM的法兹勒·凯恩（FazlurKhan）提出，并被应用于芝加哥43层的切斯纳特公寓大楼中。通过在建筑物周边设置柱间距较小（3~5m），且裙梁高度较大（1~1.5m）的框架，使得在水平力作用下除了腹板框架可以承担部分的抗倾覆力矩外，翼缘框架由于筒的空间作用也可以承担部分倾覆力矩。因此，与普通框架相比，框筒结构的抗侧和抗扭刚度
2、要大得多。但水平荷载作用下框筒结构的截面变形不再符合初等梁理论的平截面假定，腹板框架和翼缘框架的正应力不再呈直线分布而是呈曲线分布，即出现了如图1所示的剪力滞后效应。一般来说，框筒结构底部会出现如图1a）所示的“正剪力滞后”现象，而随着楼层高度的增加，剪力滞后效应会逐渐减弱，最后到结构顶部则会出现如图1b）所示的“负剪力滞后”现象。为了定量地区分正、负剪力滞后现象，文献[2]定义剪力滞后系数λ为考虑剪力滞后效应的柱轴压应力σ1（图1中的阴影）与按平截面假定求得的柱轴压应力σ0（图1中虚线）的比值，即λ=σ1/σ0。当λ＜1时，为正剪力滞后；当λ＞1时，为
3、负剪力滞后。在框筒结构中，λ愈接近1，说明剪力滞后效应愈小，框筒的空间作用愈强。图1框筒结构中的剪力滞后效应21影响框筒结构剪力滞后现象的因素有很多，主要包括柱距与裙梁高度（裙梁的抗弯刚度）、角柱与中柱的面积比、结构高宽比、框筒结构的平面形状、长宽比、内外筒刚度比、轴压比等。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）（以下简称《高规》）已经对平面形状、长宽比、洞口面积、裙梁线刚度等做出了规定，故本文不作重点研究。值得一提的是，《高规》要求角柱截面面积取中柱截面面积的1~2倍，然而对此不同的学者有不同的看法和结论。由于水平荷载作用下，外框筒的剪力
4、滞后现象会降低框筒结构的抗侧效率。本文以某高度为400m的外框筒+核心筒超高层建筑为研究对象，研究了立面布置、高度、高宽比、角柱与中柱面积比对框筒结构剪力滞后的影响。同时分析了节点刚域、底部空间转换、框筒开洞率和设置加强层对框筒结构受力性能的影响规律，从而为框筒结构的设计提供一些合理建议，以供工程设计人员参考。1工程背景本项目位于深圳市南山区深圳湾南侧，主要功能为办公和酒店，地上86层，高度为400m。结构平面形状为正方形，尺寸为54m×54m，高宽比为7.4，柱距为4.5m，基本层高为4.5m。结构体系采用筒中筒结构：外框筒由密柱深梁组
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