解析巨型支撐外筒的受力特性
2021-02-08 11:19 陜西鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)公司
一、豎向荷載作用下的受力特性
與筒中筒等樓面結(jié)構(gòu)相同之處，是巨型支撐外筒與內(nèi)筒(僅承擔(dān)豎向荷載)在各層樓面的四角區(qū)域主次梁布置，一般也不采用設(shè)置對角線主斜梁的方法傳遞樓面荷載至角柱，而是采用正交布置主次梁。后一種方法，導(dǎo)致角柱的軸向壓力小于翼緣框架和腹板框架中的中間柱。當(dāng)外筒的角柱和各中間柱的柱截面尺寸相等時，因巨型支撐斜桿是與角柱及中間柱相連成整體的結(jié)構(gòu)，中間柱又與次裙梁相連，因此支撐斜桿將協(xié)調(diào)角柱與中間柱的軸向變形及相應(yīng)的軸向壓力，通過支撐斜桿的協(xié)調(diào)，將增大角柱的軸向力，并與中間柱的軸向壓力值趨于均勻化。根據(jù)角柱與支撐斜桿及主裙梁相連節(jié)點上桿端力的平衡條件，以及支撐斜桿與中間柱及次裙梁相連節(jié)點上的平衡條件，支撐斜桿將產(chǎn)生壓力，大裙梁產(chǎn)生拉力，一些次裙梁產(chǎn)生拉力，另一些產(chǎn)生壓力。
二、水平荷載作用下的受力特性
在水平荷載作用下，如不設(shè)置巨型支撐，由于受剪力滯后的影響，稀柱淺梁外框架的角柱軸向力將大于腹板框架的中間柱，且各柱的軸向力分布圖形是非直線分布的，而且角柱的軸向力也遠大于翼緣框架的中間柱。但是，當(dāng)設(shè)置十字交叉的巨型支撐時，它不僅對腹板框架的柱子進行變形協(xié)調(diào)，而且通過角柱對翼緣框架的中間柱也進行變形協(xié)調(diào)。由于支撐斜桿是僅產(chǎn)生軸向變形的桿件，它具有很大的等效豎向剪切剛度，相應(yīng)地將有效地協(xié)調(diào)角柱與中間柱的軸向變形，使翼緣框架中的各柱軸向力均勻化;使腹板框架中的中間柱軸向力趨于符合直線分布規(guī)律，柱的剪力和彎矩也可得到減小。
在風(fēng)荷載作用下，迎風(fēng)面的翼緣框架各柱經(jīng)巨型支撐斜桿的變形協(xié)調(diào)，包括支撐斜桿和柱子都將產(chǎn)生軸向拉力，大裙梁產(chǎn)生軸向壓力，部分次裙梁產(chǎn)生軸向壓力或拉力。背風(fēng)面的翼緣框架各柱、支撐斜桿、大裙梁及小裙梁的受力情況則與迎風(fēng)面相反。
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