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维普资讯 科 建I筑I工I程 关于建筑结构的静力分析方法 陈玉川 (大庆筑安建工集团有限公司，黑龙江 大庆 163000) 摘 要：随着高层建筑进一步的发展，满足高层建筑的形式，材料 ，力学分析模型都将 日趋复杂多元，为了革新高层建筑，体现其魅力，追求新的 结构形式和更加合理的力学模型将是建筑设计的重要 目标。 关键词：建筑结构；结构体 系；设计 l高层建筑设计的几个重要技术指标 实际工作状况。但是在遭受地震或强台风作用 化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的 在我国。目前高度在 104m以上的高层建筑 时，高层建筑结构往往会产生较大的位移，出现 位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系 超过 100幢，分布在上海、广州、北京、深圳等20 裂缝，进入到弹塑性工作阶段。此时仍按弹性方 的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因 个大城市，其中以上海为最多。1998年建成的金 法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作 素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。 茂大厦(88层，420，5m)，是世界第三高楼。 状态的，应按弹塑性动力分析方法进行设计。 框架一剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为 纵观当今世界高层建设的结构设计主要应 3．1I2小变形假定。小变形假定也是各种方法普 等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。 撑控好以下几个指标： 遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问 32．2剪力墙结构。剪力墙的受力特性与变形状 1．1水平荷载成为决定因素。 题 (P-a效应)进行了一些研究。一般认为，当顶 态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按 1．2轴向变形不容忽视。 点水平位移△与建筑物高度 H的比值A／HI／ 受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、 l_3侧移成为控制指标。 500时，P_△效应的影响就不能忽视了。3．13刚 联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类 1．4结构延性是重要设计指标。 性楼板假定。许多高层建筑结构的分析方法均假 型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力 2建筑结构体系分析 定楼板在 自身平面内的刚度无限大，而平面外的 与位移时需采用相应的计算方法。剪力墙结构的 2．1框架一剪力墙体系。当框架体系的强度 刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构位移 机算方法是平面有限单元法。此法较为精确。而 和刚度不能满足要求时。往往需要在建筑平面的 的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁 且对各类剪力墙都能适用。但因其自由度较多， 适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便 杆件理论计算简体结构提供了条件。一般来说。 机时耗费较大，目前一般只用于特殊开洞墙、框 形成了框架一剪力墙体系。在承受水平力时，框架 对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全 支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。3．2．3筒 和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协 可以的。但是，对于竖向刚度有突变的结构，楼板 体结构。简体结构的分析方法按照对计算模型处 同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受 刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或是层数较 理手法的不同可分为三类：等效连续化方法、等 垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架一剪力 少等情况。楼板变形的影响较大。特别是对结构 效离散化方法和三维空间分析。等效连续化方法 墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增 底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。可 是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一种 大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减 将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。 是只作几何分布上的连续化，以便用连续函数描 小。同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿 3．1A计算图形的假定。高层建筑结构体系整体 述其内力；另一种是作几何和物理上的连续处 竖向的分布趋于均匀，所以框架一剪力墙体系的 分析采用的计算图形有三种：一维协同分析。 理，将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄 能建高度要大于框架体系。