大型广告牌结构的设计及抗侧性能研究

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高耸建筑物按材料可分为钢结构和钢筋混凝土结构两类。以往高耸结构大量的理论研究和工程实践均着重于这两种结构形式,而对组合结构研究较少。故有必要对采用组合结构形式的高耸结构进行深入的分析和研究,以掌握其设计方法、要点及动力特性。本文以某大型落地广告牌(高48米)为背景工程,对比研究不同结构体系对高耸结构抗侧性能的影响,优选出组合结构的结构形式。研究结果表明:对于落地广告牌结构,采用组合结构的形式(配筋钢管混凝土柱)可以提高结构的整体抗侧刚度。这种结构形式是从底部到顶部依次为在受压区和受拉区配筋的钢管混凝土、钢管素混凝土、空钢管,截面从下到上递减。并采用杆系模型建立了此广告牌结构的三维空间模型,对此结构体系进行动力特性、风荷载作用下构件截面弯矩-曲率全曲线研究以及构件的荷载-挠度曲线研究。进而,根据条带划分法,编制了可用于实际工程设计的程序,计算结构的极限承载力以及水平荷载作用下侧移。最后,由于广告牌结构迎风面积大,主要在一个方向承受风荷载,故其基础设计有特殊性。在风荷载作用下,为保证结构不发生倾覆,基础底面积需足够大,本论文根据广告牌结构的受力特点对比研究不同基础形式,提出一种新型基础做法,并论证了这种基础形式的诸多优点,这是一种值得推广的广告牌结构基础形式。
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