高層建筑框筒結(jié)構(gòu)簡化分析方法研究.pdf

1、框筒結(jié)構(gòu)作為一種經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)形式，在比較大的高度范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用?？蛲步Y(jié)構(gòu)的基本形式是由密布的外圍寬柱和深群梁組成的筒體結(jié)構(gòu)。由于壁板框架構(gòu)件的彎曲和剪切柔度，框筒結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形不再象實(shí)腹筒那樣符合平截面假定。水平荷載作用下的框筒結(jié)構(gòu)中負(fù)向剪力滯后效應(yīng)的出現(xiàn)，在文獻(xiàn)中有所描述，但深入的研究相對缺乏。 本文主要的研究內(nèi)容是提出一種適用于框簡結(jié)構(gòu)的簡單同時又具有合理的精確度的分析方法，在其中同時考慮正向剪力滯后效應(yīng)和負(fù)向剪力

2、滯后效應(yīng)的作用。首先把壁板框架轉(zhuǎn)化為等效的正交各向異性板，其彈性特征量能夠反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的軸向變形剛度和剪切變形剛度。通過假定等效實(shí)體筒截面上的軸向變形在腹板和翼緣板上分別為三次拋物線和拋物線分布，利用最小勢能原理，推導(dǎo)出控制微分方程。通過規(guī)則的框筒結(jié)構(gòu)與箱形梁的剪力滯后效應(yīng)之間的類比，把等效實(shí)體筒截面上的軸向應(yīng)力分布劃分為兩種模式：一種形成正向剪力滯后效應(yīng)，它是產(chǎn)生剪力滯的后效應(yīng)的原因；另一種形成負(fù)向剪力滯后效應(yīng)。兩種模式下軸向應(yīng)力分布

3、的迭加結(jié)果，形成最終的正向剪力滯后效應(yīng)或者負(fù)向剪力滯后效應(yīng)。進(jìn)而推導(dǎo)出軸向應(yīng)力的計(jì)算公式 在等效實(shí)體筒分析成果的基礎(chǔ)上，提出考慮負(fù)向剪力滯后效應(yīng)的等代角柱法，并給出等代角柱以后翼緣框架柱的軸力的計(jì)算方法。等代角柱系數(shù)取決于翼緣板的相對剪切剛度、角柱與翼緣框架中柱的橫截面積的比值以及水平荷載的作用形式。并且通過用框筒結(jié)構(gòu)等效實(shí)體筒的特征量來替代箱形梁近似解的參數(shù)，把懸臂箱形梁的分析方法類推到規(guī)則框筒結(jié)構(gòu)的分析中，得到等代角柱系數(shù)以