巨型鋼框架結(jié)構(gòu)住宅探究

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1、巨型鋼框架結(jié)構(gòu)住宅探究　　摘要：本文介紹了巨型鋼框架主要優(yōu)點及發(fā)展現(xiàn)狀。巨型結(jié)構(gòu)具有傳力明確，整體性好的特點，而懸掛結(jié)構(gòu)減震易于創(chuàng)造大空間，將它們有機的結(jié)合起來可以形成既滿足建筑功能要求，又能獲得良好結(jié)構(gòu)性能和綜合經(jīng)濟效益的高層建筑結(jié)構(gòu)體系。因此筆者認為巨型懸掛式鋼結(jié)構(gòu)住宅具有很高的應(yīng)用價值和良好的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：巨型結(jié)構(gòu)；主結(jié)構(gòu)；次結(jié)構(gòu)中圖分類號：[F287.8]文獻標(biāo)識碼：A文章編號：巨型鋼框架結(jié)構(gòu)體系又稱為主、次框架結(jié)構(gòu)，不僅能夠滿足建筑多功能的要求，而且具有側(cè)向剛度大，傳力明確且空間協(xié)調(diào)性好、延性和抗震性能較好，整體性好，施工速度快，工程造價低等優(yōu)點，是未來高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)體

2、系發(fā)展和應(yīng)用的主要方向之一。近年來，巨型框架結(jié)構(gòu)通過多種結(jié)構(gòu)形式組合形成了巨型鋼框架結(jié)構(gòu)體系、巨型鋼桁架懸掛結(jié)構(gòu)體系、預(yù)應(yīng)力巨型支撐一鋼框架結(jié)構(gòu)體系、懸掛式巨型鋼框架預(yù)應(yīng)力復(fù)合支撐體系等品種繁多的結(jié)構(gòu)體系。高層建筑是科學(xué)技術(shù)進步和近代經(jīng)濟高速發(fā)展的產(chǎn)物。世界高層建筑發(fā)展的趨勢是推出高度超過500m6的超高層建筑和滿足一些特殊功能的高層建筑。巨型結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)和發(fā)展正適應(yīng)了現(xiàn)代建筑發(fā)展的新需求。因此，開展巨型結(jié)構(gòu)體系方面的研究，有重要的理論價值和實際意義，特別是巨型懸掛式鋼結(jié)構(gòu)住宅具有很高的應(yīng)用價值和良好的發(fā)展前景。巨型結(jié)構(gòu)是由大型構(gòu)件(巨型梁、巨型柱和巨型支撐）組成的主結(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件組

3、成的次結(jié)構(gòu)共同T作的一種結(jié)構(gòu)體系。按主要受力體系形式劃分巨型結(jié)構(gòu)可分為：巨型框架結(jié)構(gòu)、巨型桁架結(jié)構(gòu)、巨型懸掛結(jié)構(gòu)和巨型分離式結(jié)構(gòu)等四種基本類型：按材料分，巨型結(jié)構(gòu)可分為：巨型鋼結(jié)構(gòu)、巨型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、巨型鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)及巨型鋼一鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)。一、巨型鋼框架的優(yōu)點1.巨型鋼框架傳力明確。主結(jié)構(gòu)為主要的抗側(cè)力體系和承重體系，次結(jié)構(gòu)只起輔助作用和大震下的耗能作用，并負責(zé)將豎向荷載傳給主結(jié)構(gòu)，傳力路線非常明確。2.結(jié)構(gòu)整體剛度大大提高。巨型鋼框架的主框架構(gòu)件的截面高度比常規(guī)構(gòu)件的大許多，因此其剛度必然比普通結(jié)構(gòu)的剛度大得多。3.將多種結(jié)構(gòu)形式和不同材料進行組合。巨型鋼框架體系的主結(jié)構(gòu)和次結(jié)

4、構(gòu)可以采用不同的材料和體系，使受力更加合理同時節(jié)約材料和降低造價。64.巨型鋼框架是一種大型、復(fù)雜體系，可以在不規(guī)則的建筑中采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)元組成規(guī)則的巨型結(jié)構(gòu)，有利于抗震。5.巨型鋼框架巾的次結(jié)構(gòu)不是主要承重結(jié)構(gòu)。故次結(jié)構(gòu)的柱子不必連續(xù)，建筑物中可布置大窄間、空中臺地或大洞，使建筑造型多變同時豐富了建筑功能。6.巨型鋼框架體系可先施工其主結(jié)構(gòu)，待主結(jié)構(gòu)完成后再分開各個工作面同時施工次結(jié)構(gòu)，大大加快了施工速度縮短工期，提高了綜合效益。綜上可知，巨型鋼框架體系作為一種新的結(jié)構(gòu)體系，其在傳力性能，在材料的綜合使用效率、施工速度及成本回收率等方面有著其他傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)無法替代的優(yōu)勢，使得它的出現(xiàn)是必然的

5、。它給建筑設(shè)計帶來了新的靈活性和設(shè)計思路。二、亟待研究的幾個問題目前國內(nèi)外對巨型結(jié)構(gòu)的研究還不全面和系統(tǒng)，僅是將一般高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想和方法照搬或稍微修改后用在巨型結(jié)構(gòu)的分析上，而沒有針對巨型結(jié)構(gòu)本身的特點進行。因此．有必要對巨型結(jié)構(gòu)這一結(jié)構(gòu)體系做深入、細致地研究，對其傳力機制與靜、動荷載作用下的性能及反應(yīng)進行分析，找出適合該種型式巨型結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，達到安全、經(jīng)濟的目的。目前國內(nèi)外的理論研究成果還很少，隨著工程應(yīng)用的推廣，必將出現(xiàn)許多亟待6解決的問題：1)計算模型和靜、動力模擬分析方法；2)復(fù)雜節(jié)點的受力性能和設(shè)計方法；3)抗震(振)設(shè)計和結(jié)構(gòu)振動控制

6、4)基礎(chǔ)形式及設(shè)計方法；5)多

7、次地震作用下的損傷累積方法研究；6)巨型鋼框架合理剛度的研究。三、巨型鋼框架的發(fā)展展望根據(jù)我國現(xiàn)階段情況，大力推廣鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，在高層、超高層建筑中發(fā)展巨型鋼結(jié)構(gòu)建筑將是大勢所趨，正面臨著極好的歷史機遇。我國鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，年產(chǎn)量總量居世界第一。為我國大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。過去“節(jié)約鋼材”的政策轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂侠碛娩摗闭撸^去“限制使用鋼結(jié)構(gòu)”的政策轉(zhuǎn)變?yōu)椤按罅Πl(fā)展鋼結(jié)構(gòu)”政策，政府已經(jīng)開始高度重視鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展國外建筑業(yè)是鋼材的主要消費市場(約占鋼產(chǎn)量的20％—30％)鋼結(jié)構(gòu)建筑面積占整個建筑結(jié)構(gòu)面積的比例達到30％—40％，我國的這一比例很低約為3％一4％。這預(yù)示著鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的

8、巨大潛力。未來的高層建筑將需要更多的靈活性來形成多樣化的居住環(huán)境或包括更多的實用功能。集各種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點于一身的簡單而有效的結(jié)構(gòu)形式將成為發(fā)展方向。巨型鋼框架作為一種新型高效的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系已在建筑中逐步顯示其特有的優(yōu)越性，具有良好的應(yīng)用前景。6隨著生活水平的提高，居住者更加注重生活空間質(zhì)量的實用性、獨特性和舒適性，巨型懸掛式鋼結(jié)構(gòu)住宅在空間上不僅具有獨立住宅的方便、舒適，還具有集合住宅中鄰里交往的優(yōu)勢。同時巨型懸掛式