高层筒体结构.ppt

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1、1,筒体结构,CHAPTER Ten,筒体结构的受力与变形特点筒体结构的布置筒体结构内力和位移的计算方法筒体结构构件截面设计筒体结构构造要求,2,筒体结构的筒体分为：剪力墙围成的薄壁筒由密柱框架或壁式框架围成的框筒等。,3,4,5,筒体结构的受力与变形特点,具有较大的抗弯刚度EI，它比单片剪力墙的抗弯刚度要大得多。在水平荷载作用下，腹板墙体主要承担水平剪力，翼缘墙体承担弯矩。由于翼缘墙体有较大的截面抗拉、抗压，力臂接近于墙间距离B。,理想拉压应力分布,6,筒体结构的受力与变形特点,框筒的受力特点（空间整体受力）剪力滞后剪力腹板框架（通常内筒承担大部分）弯矩翼缘框架（外筒大）变形特点剪弯型,实腹

2、筒体箱形梁对于宽度较大的箱形梁，正应力两边大、中间小的不均匀现象剪力滞后 剪力滞后与梁宽、荷载、弹性模量及侧板和翼缘的相对刚度等因素有关,7,剪力滞后影响因素及规律,窗裙梁剪切刚度与柱轴向刚度比 比值越大，剪力滞后越小框筒平面形状：翼缘框架越长，剪力滞后越大所处高度：底部大，顶部小（负）,8,筒体结构的布置,平面、构件及楼盖 原则：规则、对称；尽量减小剪力滞后框筒：密柱（1-3m）深梁（l/h=3-4,窗洞面积3内筒：面积不宜过小（H/B=10，内外筒边长比=1/2-1/3）楼盖：（作用）尽量减少其弯矩传递（铰接、平板式、密肋）宜使角柱承受较大竖向荷载以平衡角柱中较大拉力（斜梁）转换层,9,筒

3、体结构内力和位移的计算方法,空间杆系-薄壁柱矩阵位移法等效槽形截面估算法等代角柱法图表法平面展开矩阵位移法（翼缘展开法）等效弹性连续体能量法有限条法,10,筒体结构构件截面设计,外框筒柱：角柱和弯矩较大柱双向偏压其它柱框架平面单向偏压窗裙梁按连梁计算l/h1时，可交叉斜筋、水平开缝核心筒剪力墙墙肢（同剪力墙结构）正截面：宜考虑翼缘斜截面：不考虑翼缘连梁（同剪力墙结构）,11,高层建筑结构设计,主 讲 人：谢 孝 副教授后勤工程学院建筑工程系结构教研室 电话:68598194移动:13808350830,CHAPTER Eleven,12,高层建筑结构基础设计概要,箱形基础桩基础,back,CH

4、APTER Eleven,13,11.1 箱形基础,箱形基础布置地基验算箱形基础结构计算箱形基础构件设计箱形基础构造要求,back,14,箱形基础布置,平面尺寸（涉及地基土承载力、上部结构布置、荷载分布等）偏心距控制：基底形心宜与结构长期竖向荷载重心重合恒载+活载：e1/16-1/18基础长度；3m埋深（满足地基强度要求、稳定性要求）1/12-1/15建筑高度墙体布置外墙：沿建筑四周布置内墙：沿上部结构柱网或剪力墙布置纵横向均匀布置墙体长度/m20.4m，墙体截面积1/10A墙体开洞：尽量少开洞（40%）,居跨中,边距1.2m,back,15,地基验算,地基承载力验算无地震作用组合（同一般浅基

5、础）平均压力 p=(F+G)/A=0有地震作用组合平均压力 p=(F+G)/A=fsE最大压力 pmax=(F+G)/A+M/W=1.2fsE地基变形验算地基沉降量按分层法计算（350mm）基础倾斜按角点法计算（1/100-1/200B/H）,back,16,箱形基础结构计算,基底反力计算基底反力分布基底反力计算链杆法基床系数法基底反力系数法（5*8）,back,箱形基础内力计算基础上部结构共同工作分析方法（取决于上部结构的整体刚度）框架结构：箱基内力=整体弯曲+局部弯曲剪力墙结构：箱基内力=局部弯曲框剪结构：箱基内力=局部弯曲,17,箱形基础构件设计,顶板和底板正截面框架结构：偏压、偏拉剪力

6、墙结构、框剪结构：双向受弯斜截面抗剪抗冲切验算墙体上下对齐者：不算其它：内墙：抗剪外墙：抗剪、平面外抗弯,back,18,箱形基础构造要求,混凝土内外墙顶板、底板连接部位（节点）,back,19,11.2 桩基础,桩的类型桩基础布置桩基础结构计算与构件设计桩基础构造要求,back,20,桩的类型,按受力状态分端承桩摩擦桩按材料分木桩、灰土桩、碎石桩混凝土桩预制桩方桩、预应力管桩灌注桩钻孔、冲孔、沉管、挖孔、大直径扩底钢桩,back,21,桩基础布置,两种方式群桩单桩,back,22,桩基础结构计算与构件设计,单桩竖向承载力设计值桩基沉降计算分层法承台内力计算承台类型计算方法桩身设计承台设计桩基

7、（承台）拉梁设计,back,23,其他结构形式设计概要,CHAPTER Twelve,24,高层钢混凝土组合结构,钢结构钢混凝土结构型钢混凝土钢管混凝土,25,钢结构,26,钢结构,27,钢结构,28,钢结构,29,钢骨混凝土,30,钢骨混凝土,31,框架的梁、柱截面加大把一栋高层结构分成很少的几层,巨型框架结构,32,巨型桁架结构,沿房屋周边布置大型立柱，形成空间桁架主要的承重框架-承担大部分竖向和水平荷载主要的框架内设置小的框架,约翰.汉考克(john hancock)大厦,33,34,蒙皮结构体系,金属薄板（蒙皮）与肋共同工作，形成壳体，蒙皮在自身平面内有很大的拉、压和剪切强度,35,桩基础构造要求,back,36,高耸结构设计高耸结构设计规范（GBJ135-90）构筑物抗震设计规范（GBJ50191-93）,1 电视塔2 烟囱3 水塔,back,