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解析高層鋼結(jié)構(gòu)的三種筒體體系
2021-08-13 09:48 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設
一、框筒結(jié)構(gòu)
高層鋼結(jié)構(gòu)可以采用密柱深梁方式構(gòu)成框筒結(jié)構(gòu)。在水平力作用下，框筒的梁以剪切變形為主或為剪彎變形，有較大的剛度，而框筒的柱主要產(chǎn)生與結(jié)構(gòu)整體彎曲相適應的軸向變形，即基本為軸力構(gòu)件。由于框筒梁的剪切變形，使得框筒柱的軸力分布與實體筒體不完全一致，而出現(xiàn)“剪力滯后”現(xiàn)象。“剪力滯后”會削弱框筒結(jié)構(gòu)的筒體性能，降低結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。一般框筒結(jié)構(gòu)的柱距越大，剪力滯后效應越大。
（筒體體系）
二、束筒結(jié)構(gòu)
在框筒垂直于水平力的翼緣的寬度過大時，由于剪力滯后效應，筒體的整體抗彎將較大地減弱，筒體效果顯著降低，為解決這一問題，可以將一個大框筒分割成若干個小框筒，構(gòu)成框筒束結(jié)構(gòu)。由于小框筒翼緣的寬度減小，剪力滯后效應大大降低，筒體的整體抗側(cè)剛度將大大提高。
三、筒中筒結(jié)構(gòu)
在框筒結(jié)構(gòu)內(nèi)部，利用高層鋼結(jié)構(gòu)中心部位電梯豎井的可封閉性，將其周圍的一般框架改成密柱內(nèi)框筒或采用混凝土芯筒，可構(gòu)成筒中筒結(jié)構(gòu)。
筒中筒結(jié)構(gòu)與框筒結(jié)構(gòu)相比，不僅增加了一個內(nèi)筒曲提高了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，而且還有以下兩方面的優(yōu)點：
1、內(nèi)筒輪廓尺寸比外筒小，剪力滯后效應弱，故更接近于彎曲型構(gòu)件，因此高層鋼結(jié)構(gòu)下部各層的層間側(cè)移將因增設了內(nèi)筒也顯著減小。
2、在頂層及中部設備層沿內(nèi)筒的四個面可設置伸臂桁架，以加強內(nèi)外筒連接，使外框筒柱發(fā)揮更大的作用，彌補外框筒剪力滯后效應所帶來的不利影響。
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