土木工程-毕业设计外文翻译_3.doc

外文翻译 高层建筑结构体系的对比研究 N. F. El-Leithy , M. M. Hussein and W. A. Attia 摘要：一项检验在重力及风荷载作用下的钢筋混凝土高层建筑结构体系的研究已经展开。这些体系包括“钢结构”、“剪力墙/中央核心”、“墙框架相互作用”、“悬臂梁”和“筒中筒”。基本建模技术和假定是由三维建模中的ETABS程序制作。设计要素根据ACI 318-05代码和ASCE 7-05标准。这种比较分析旨在为某些建筑高度选择最优的结构体系。结构效率由主要基础的混凝土体积、 结构周期和基地剪力来衡量。对每个结构系统的建议都基于限制结构的风漂移，风力抵抗元素消耗减到最小，和横向刚度的增加。 关键字：高层；结构系统 ；风荷载 ；和漂移的控制 1.简介： 高层建筑结构体系的完成不是件容易的事。其中，作为建筑高度增加侧向荷载的重要性的速度在不断加快。有两种类型的侧向荷载， 风荷载及地震荷载。风力荷载是对现代高层，尤其是轻骨架高层居住者造成不舒适水平运动的最关键的横向荷载。此外，在建筑物四周的风荷载会随着高度和时间改变而改变。因此，有风的天气往往产生一系列引起建筑物所有者和工程师们关注的发生在高层上的问题。其中，风负荷过度振动是现代高层建筑的设计与施工的主要障碍，它应当被限制以防止结构及非结构性损坏。 2.主要目标 法兹勒-汗(沃尔夫冈-舒来尔，1977年） 、高层建筑协会和城市生境 （CTBUH，1980年）比较不同类型的给定高度和层数的高层建筑结构系统进行了研究和介绍。 （1）推荐一个以限制随风漂移可接受范围内无需支付高额结构材料费用为目的的结构体系。 （2）介绍常见的高层建筑结构体系在过去数十年中根据大体积混凝土，结构周期，基底 剪力的比较分析。 （3）超高层建筑结构体系构思和运用是一个工程对商业软件分析预测能力的实际演示。 3.实例学习 案例研究为一个规则对称结构，尺寸 30 x 30 米。在所有的结构建模中板跨度被假定为 6 米，在每个方向安排五个托架 ，如图 1 所示。该计划有一个6 x 6 米中央核心开口。层高被假定为 3.5 米。使用的分析是详细的有限元模型的三维分析。立柱和横梁由框架式元素表示，而剪力墙和核心组件壳类型元素表示。 4.常见的高大建筑物表的结构系统 表1 (a) 和 1 (b) 介绍了被用在世界各地著名建筑上的五大结构体系，他们还讨论了这项研究。 5.主要假定分析 （1）材料： 混凝土线性弹性假定。E的弹性模量将采用 4700 ?c。指定的混凝土抗压强度?c 假定等于 40 m p A，即在高层建筑中的实际应用。混凝土覆盖层为 4 厘米 (ACI 318-05 2005年)。 （2）参与组件： 只有主结构组件假设来参加整体行为。二次结构件和非结构构件的影响被假定为可忽略不计 ，这些包括楼梯、 分区、 熔覆和开口。 （3）楼板：在所有模型中均被假定为刚性平面，厚度等于 30 厘米。此假设导致任何楼层的纵向构件进过相同的水平面平移和旋转。 （4）开裂： 钢筋混凝土构件开裂是由于惯性矩减小致使弯拉应力受影响。 如(ACI 318-05 10.11.1 ) 所述。 （5）制约因素： 所有结构模型的基础支撑位固定支撑。 （6）加载： ?? § Gravity 负荷： 静态荷载为 3 kN/平方米，建筑物重量和其中容量要考虑静载和程序计算材料密度。活荷载是 2 kN/平方米 （ASCE 7-05，2005年）。 § Wind 加载： 将根据ASCE 7-05标准加载。 6.用“ETABS”确定风荷载 高于地面水平高度的Z高度的设计风荷载 Z的确定根据下列公式Eq.(1)，（ASCE 7-05，2005年）。 P = qz Gf Cp (向风) + qh Gf Cp (背风） （1） 阵风影响因数在结构和空气流动之间的动力相互作用中所占比例。Cp是外部压力系数，迎风面为0.8，背风面为0.5。Z处风压qz和速度犀利qh有式（2）和式（3）给出。 qz = 0.00256 Kz*Kzt*Kd*V2*Iw (2) qh = 0.00256 Kh*Kzt*Kd*V2*Iw (3) 上述方程中含有“ETABS”项目中确定风荷载的一些因素。这些因素都被引入，如下： §速度压力系数 Kz 和 Kh 用于加权飓风危险范围内的临界风向概率。“ETABS”由以下方程（4）或（5）计算。 Kz = 2.01 (z / zg) 2/á for 15 ft ≦ z ≦ zg (4) Kz = 2.01 (15 / zg) 2/á for z 1