高层建筑中转换桁架与上部墙体共同作用的研究

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对于底部大空间的高层结构,随着转换梁的跨度增大和上部承托层数增多,转换梁上部结构传递下来的竖向荷载将很大,致使转换大梁截面尺寸过大,使得转换大梁从设计理论上可以实现,但实际工程中却不可行;另一方面转换大梁也不利于管道、设备的布置,不利于该转换层建筑空间的充分利用。因此寻求新的转换形式,对实际工程设计具有现实意义。本文探讨了桁架转换层的墙梁共同作用。主要工作如下:1、通过对单层桁架转换层结构的计算分析,得出通过适当的增加斜杆和调整竖杆间距,可以改变结构的内力分布,以达到结构优化的目的。2、对桁架梁支墙结构的墙梁共同作用做了进一步分析,通过对大量计算结果的归纳、分析,揭示了桁架转换梁托墙结构墙梁共同作用的特征。。3、对桁架转换梁托墙结构墙梁共同作用影响系数进行回归。本文中建立了桁架转换梁托墙结构的两种计算模型,有限元模型和框架模型。采用相同的边界条件,竖向荷载按照等效原则布置(合力、合力矩相等),比较两种模型内力之间的关系,并定义了共同作用影响系数η1、η2,使得两种模型的内力U(有限元模型内力)和Uk(框架模型内力)满足U=η1η2Uk。这样在结构设计时,就可以将桁架转换层模型简化为框架结构,进而计算出桁架梁内力,再乘以共同作用影响系数,得出真实的内力(弯矩和剪力),进行配筋设计及验算。目前,国内关于桁架转换层的研究不是很充分,尤其是对于梁墙共同作用的影响的研究更如此。因此,本文对这个问题应用ANSYS8.1软件进行分析。然而,本文只是在理论上进行了尝试,真正运用到实际工程中,仍然需要大量的理论和试验研究、论证。
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