頂部帶伸臂的框架—筒體結(jié)構(gòu)的彈性穩(wěn)定分析.pdf

1、帶伸臂的框架—筒體結(jié)構(gòu)體系是一種廣泛應(yīng)用于高層和超高層建筑中高效率的結(jié)構(gòu)體系。從結(jié)構(gòu)受力特性來看，它屬于雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，但是它比框架—簡體這種經(jīng)典雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系又前進了一步，在減小建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移和傾覆彎矩方面起到了很好的作用。 從二十世紀六十年代伸臂結(jié)構(gòu)第一次應(yīng)用于工程實際開始，國內(nèi)外許多高層或超高層建筑，包括鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)，紛紛應(yīng)用了伸臂為核心的結(jié)構(gòu)加強層處理方法。伴隨著工程實際應(yīng)用的同時，國

2、內(nèi)外研究人員開展了對伸臂結(jié)構(gòu)的研究和理論分析。總的來說，對帶伸臂的框架—簡體結(jié)構(gòu)的研究主要集中在伸臂層最優(yōu)數(shù)量和最優(yōu)位置的問題上，對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面的研究涉及較少。在對雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)之上，進行對帶伸臂的框架—簡體結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性研究，可以進一步認清帶伸臂的框架—筒體結(jié)構(gòu)體系的受力特性，并對工程設(shè)計應(yīng)用提供一定的幫助。 本文研究了頂部帶伸臂的框架—簡體結(jié)構(gòu)體系的彈性有側(cè)移穩(wěn)定。主要做了如下幾個方面的工作：

3、 對伸臂位于頂部的單層框架—簡體模型進行分析，提出了等效轉(zhuǎn)動約束的概念和轉(zhuǎn)動約束剛度的表達式。對邊框柱兩端不同約束條件下的幾類模型進行了精確位移法求解，得到了結(jié)構(gòu)有側(cè)移失穩(wěn)的臨界荷載值。利用伸臂剛度遠大于普通梁柱的特點，提出了核心筒—伸臂結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度與框架抗側(cè)剛度相加的結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度計算原則，并根據(jù)負剛度理論，獲得了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的近似公式，同精確解進行了比較。對伸臂位于頂部的兩層框架—簡體模型進行精確位移法分析，得到了結(jié)構(gòu)有側(cè)移失穩(wěn)的臨

4、界荷載精確解。利用二階效應(yīng)等效的原則，提出將中間層荷載等效為柱頂荷載的近似折減方法，提出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的近似公式。對伸臂位于頂部和中部的雙伸臂結(jié)構(gòu)簡化模型進行了分析，利用力法求得了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，提出了針對不同簡化模型，豎向構(gòu)件等軸力條件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的近似公式。并利用ANSYS進行驗證。 從伸臂結(jié)構(gòu)整體分析角度出發(fā)，推出了項部帶剛伸臂的框架—簡體單伸臂、雙伸臂簡化模型的等效抗彎剛度和抗剪剛度。提出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力近似公式，同