高層建筑預(yù)應(yīng)力薄板式及型鋼混凝土梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)性能與設(shè)計研究.pdf

1、近幾十年來，我國高層建筑的發(fā)展十分迅速。建筑空間使用上的多層次、多功能要求，要求結(jié)構(gòu)在豎向必須具有不同的柱網(wǎng)及墻體布置，因此轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 預(yù)應(yīng)力板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力SRC梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)都屬于復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，它們?nèi)嗪狭祟A(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)與板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、SRC梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，能夠在滿足承載力要求的同時，進(jìn)一步減小轉(zhuǎn)換板厚和SRC梁高，減小轉(zhuǎn)換構(gòu)件的撓度和裂縫，從而較好地達(dá)到結(jié)構(gòu)受力與變形的要求。目前，我國預(yù)應(yīng)力混凝土

2、結(jié)構(gòu)和型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù)是《混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》(GB500l0-2002)、《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ92-2004)和《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ138-2001），但這些規(guī)范只適用于普通的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和型鋼混凝土梁柱構(gòu)件，而對預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換板、預(yù)應(yīng)力SRC梁等特殊的混凝土構(gòu)件的計算并沒有相應(yīng)的設(shè)計條文規(guī)定。因此，很有必要對這些復(fù)合結(jié)構(gòu)的計算方法、受力機(jī)理等問題進(jìn)行深入的分析和研究。 本人的研

3、究工作是在課題組已有的研究基礎(chǔ)和工程經(jīng)驗的指導(dǎo)下繼續(xù)進(jìn)行的，主要是針對目前國內(nèi)研究得比較少的高層建筑預(yù)應(yīng)力板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力SRC：梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，給出了預(yù)應(yīng)力板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與預(yù)應(yīng)力SRC梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的研究思路，分析了預(yù)應(yīng)力板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力SRC梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的受力性能，推導(dǎo)了相關(guān)的計算公式，最后還對廣州市嘉和苑預(yù)應(yīng)力板式轉(zhuǎn)換層的施工過程進(jìn)行了總結(jié)。具體的工作包括： 一、在預(yù)應(yīng)力板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的研究方面1.在預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換板

4、的研究方法上提出了預(yù)應(yīng)力效應(yīng)假定，從而使得在彈性范圍內(nèi)，將高層建筑預(yù)應(yīng)力板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的分析分成整體分析和構(gòu)件分析兩個部分。 2.討論了預(yù)應(yīng)力板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的建模和計算問題；分析了轉(zhuǎn)換板的厚度、轉(zhuǎn)換層的設(shè)置位置、轉(zhuǎn)換層的上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響；比較了彈性動力時程分析法與振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的差異；介紹了板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析的過程。 3.比較了預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換板和普通轉(zhuǎn)換厚板的撓度和板面的應(yīng)力的分布

5、情況，分析了預(yù)應(yīng)力對轉(zhuǎn)換板抗裂性能和變形性能的影響，探討了預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換板的設(shè)計方法。 4.總結(jié)了普通轉(zhuǎn)換板和預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換板的厚跨比和轉(zhuǎn)換板厚度與承托層數(shù)比的取值范圍。 二、在預(yù)應(yīng)力SRC梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的研究方面1.根據(jù)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)假定，討論了預(yù)應(yīng)力SRC梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的建模和計算問題。然后，分析了轉(zhuǎn)換梁截面尺寸、型鋼的含鋼率以及混凝土與型鋼的強(qiáng)度對結(jié)構(gòu)的影響。 2.用有限元程序ANSYS分析了預(yù)應(yīng)力SRC梁構(gòu)件的力學(xué)性能。