复杂悬挂钢结构设计

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  根据工程实例,对较为复杂的新型钢结构体系进行了计算分析。竖向钢桁架为结构的竖向支撑体系,顶层大跨的平面桁架与竖向的钢桁架相连,形成主要的抗侧力体系。主体钢桁架下面,中间斜楼梯、斜电梯的两侧,悬吊布置三个形状各异的吊舱。这些吊舱通过高强悬索悬挂在主体桁架下和竖向构件上,每个吊舱的承重索数量因吊舱的重量和形状不同从5根到8根不等。同时,为保证吊舱的竖向稳定,对每个吊舱设置4根斜向下的稳定索;稳定索均施加一定的预应力。在吊舱各层和主体结构之间设置人行天桥和水平约束钢管。人行天桥被设计为平面内的桁架形式,它们在各自楼层处提供侧向支撑。在分析和设计过程中充分考虑了主体框架和吊舱各自的力学特征以及它们之间的相互作用,明确合理的传力路径。对结构进行了罕遇地震分析,结构屈曲模态分析,悬索设计,吊舱结构振动及人体舒适度分析等。
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组合构件由于同时具有较好的经济性和结构性能,在中国大陆近年的高层建筑中得到了广泛的应用,组合的形式由于项目的不同要求而各种各样,本文介绍了一些项目中的一些新型组合构件的形式以及相应的,为了考察这些构件的设计方法和性能所进行的数值模拟和模型试验。
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带悬臂梁段拼接的钢框架在钢结构中应用非常广泛,其现场组装速度快,施工质量容易保证,且受力性能良好。为了研究该类型框架的水平加载性能,首先设计了一个带悬臂梁段拼接的基准钢框架,然后采用有限单元方法,改变相关参数对一组带悬臂梁段拼接钢框架进行受力分析,考虑拼接滑移与拼接位置等因素对该类型钢框架水平承载性能的影响。经过分析发现:拼接滑移的出现显著改变了水平荷载作用下钢框架的内力分布,使钢框架表现出明显的