高层建筑中转换桁架与上部墙体共同作用的研究

作     者：张岩 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈道政

授予年度：2008年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：桁架转换层 共同作用 有限元模型 框架模型 影响系数 

摘      要：对于底部大空间的高层结构,随着转换梁的跨度增大和上部承托层数增多,转换梁上部结构传递下来的竖向荷载将很大,致使转换大梁截面尺寸过大,使得转换大梁从设计理论上可以实现,但实际工程中却不可行;另一方面转换大梁也不利于管道、设备的布置,不利于该转换层建筑空间的充分利用。因此寻求新的转换形式,对实际工程设计具有现实意义。本文探讨了桁架转换层的墙梁共同作用。主要工作如下: 1、通过对单层桁架转换层结构的计算分析,得出通过适当的增加斜杆和调整竖杆间距,可以改变结构的内力分布,以达到结构优化的目的。 2、对桁架梁支墙结构的墙梁共同作用做了进一步分析,通过对大量计算结果的归纳、分析,揭示了桁架转换梁托墙结构墙梁共同作用的特征。。 3、对桁架转换梁托墙结构墙梁共同作用影响系数进行回归。本文中建立了桁架转换梁托墙结构的两种计算模型,有限元模型和框架模型。采用相同的边界条件,竖向荷载按照等效原则布置(合力、合力矩相等),比较两种模型内力之间的关系,并定义了共同作用影响系数η、η,使得两种模型的内力U(有限元模型内力)和U(框架模型内力)满足U=ηηU。这样在结构设计时,就可以将桁架转换层模型简化为框架结构,进而计算出桁架梁内力,再乘以共同作用影响系数,得出真实的内力(弯矩和剪力),进行配筋设计及验算。 目前,国内关于桁架转换层的研究不是很充分,尤其是对于梁墙共同作用的影响的研究更如此。因此,本文对这个问题应用ANSYS8.1软件进行分析。然而,本文只是在理论上进行了尝试,真正运用到实际工程中,仍然需要大量的理论和试验研究、论证。