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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(shè)

　　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?yàn)榧魪澴冃?，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(yīng)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(shí)體筒體不完全一致，而出現(xiàn)“剪力滯后”現(xiàn)象。“剪力滯后”會(huì)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(yīng)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(guò)大時(shí)，由于剪力滯后效應(yīng)，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(wèn)題，可以將一個(gè)大框筒分割成若干個(gè)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(yīng)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(gè)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(diǎn)：

　　1、內(nèi)筒輪廓尺寸比外筒小，剪力滯后效應(yīng)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(shè)了內(nèi)筒也顯著減小。

　　2、在頂層及中部設(shè)備層沿內(nèi)筒的四個(gè)面可設(shè)置伸臂桁架，以加強(qiáng)內(nèi)外筒連接，使外框筒柱發(fā)揮更大的作用，彌補(bǔ)外框筒剪力滯后效應(yīng)所帶來(lái)的不利影響。