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传统的钢结构住宅在不断发展的过程中,由于其存在结构形式单一、缺少配套系统等问题,限制了自身的发展。马克俭教授研制出了高层装配整体式空间钢网格盒式结构住宅新体系,能够克服传统框架-核心筒高层结构居室划分死板、空间整体性差的不足,具有很好的发展前景。 本文开篇介绍了国内外的钢结构住宅的发展现状和存在的问题,简略叙述了空间钢网格盒式结构研制的背景、意义、体系构成以及发展现状。本文介绍了盒式结构的水平体系钢空腹夹层板和竖向体系钢网格式墙架的构造特点与计算方法。 针对湖北襄阳一拟建的26层住宅,分别采用盒式多筒结构和钢框架-核心筒结构进行设计分析。由于本住宅平面布置不规则,对比两种结构在多遇地震作用下,周期、构件内力和位移等方面的差异性,可以发现盒式结构具有很好的空间整体性,能很好抵御结构平面不规则带来的不利影响。同时探讨了盒式多筒结构与成束筒结构的不同,成束筒结构更适合用于超高层建筑。 本文分别对钢网格盒式结构及常规结构进行静力弹塑性分析,分析结果表明在罕遇地震作用下,虽然二者均能满足规范要求的“大震不倒”的抗震性能目标,但盒式结构各方面的指标均优于常规结构。 此外,本文对装配整体式空间钢网格盒式多筒结构进行了动力非线性分析。通过对盒式结构分别进行Y向和双向地震作用的时程分析,探讨了核心筒的破坏机制,对结构的抗震性能进行了评估。研究表明新型空间钢网格盒式结构的抗震性能良好。 文章结尾总结了全文的内容,展望了盒式结构今后的发展前景,并对今后的研究重点提出了建议。