中高层住宅中的框架—剪力墙结构优化设计研究.pdf

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摘要框架一剪力墙结构由于具有广泛的适用性和良好的抗震性能,对框架一剪樯芰丝蚣芤患袅η浇峁箍占湫ぷ鞯脑恚⒗帽呓缣跫蠼基本微分方程在倒三角形水平荷载和项点水平集中荷载下的解。同时,讨论了框架的剪切刚度的求解方法以及改变框一剪结构中剪力墙弯曲刚度的方法。菘蛞患艚峁乖诘谷撬胶稍睾投サ闼郊泻稍叵碌奈灰票泶束,建立了框架一剪力墙结构剪力墙抗侧刚度优化的数学模型。结合新规范讨岷衔浜旱厍皇导使こ叹咛宸治隽思袅η娇共喔斩扔呕椒ㄔ谑导使应特性;求出了风荷载作用下,框~剪结构的最优刚度特征值,进而求出了剪因素:并就判断框一剪结构中框架柱与剪力墙刚度分配是否合理的具体方法提界各地,尤其在我国的商层建筑中得到了广泛的应用。本文针对框剪结构这一应用极为广泛的结构形式进行了研究,力墙结构中剪力墙合理刚度进行了优化设计。本文主要开展了以下工作:被应用于世式,并以规范规定的位移允许值为约束条件,同时考虑了刚重比、剪重比等约论了数学模型数值解的求解方法。该模型适用于高度不超过抑柿亢透斩沿高度分布比较均匀的中高层框剪结构住宅。程中的应用。具体讨论了在低抗震设防烈度地区,风荷载作用对结构位移的反力墙的最优弯曲刚度和整个框剪结构层侧移刚度:在计算结果的分析中,分析讨论了位移反应与刚度特征值的关系;给出了风荷载作用下,结构层间位移角随刚度特征值的变化曲线,发生最大层间位移所在楼层随刚度特征值变化曲线。筒慵湮灰平窃诼ゲ阒械姆植记榭龊头植脊媛梢约八娓斩忍卣髦当浠规律,提出了在结构施工图设计中如何划分结构标准层的建议和应考虑的影响出了自己看法和建议。为结构设计人员在初步设计和施工图设计时,提供了一种确定剪力墙最优抗侧刚度的方法,对优化结构设计具有很好的工程应用价僮。关键词:刚度特征值,抗侧刚度,层间位移角,优化设计武汉理工大学硕士学位论文
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≌挠旁叫设计领域也进入一个活跃期“NJ视φ庑┮G螅≌到蜃殴婺;⒓了框架结构、框架——剪力墙结构、大开问剪力墙结构体系,结构稳定性、抗二十一世纪初的二、三十年间将是中大大改善的时期。根据发达国家的经验,当人们已经实现“丰衣足食”、从小康向中等发达水平迈进、开始追求更高层次的物质与文化生活时,首选的消费方向就是住宅。“≌嬲晌>用竦南讶鹊愫途迷龀さ悖彼孀派会经济的稳定发展、生活水平的逐步提高,以及居住环境的不断变化,对住宅的数量、质量、功能和环境等都提出更高的要求。中国城市住宅建设正处于一个历史性的发展阶段,住宅将从“能遮风挡雨、构筑基本生存空间”,向“感受人问幸福、体会多彩人生、自我实现、自我教育的场所”方向发展,同时住宅约化方向发展。传统的住宅体系和生产方式长期制约我国住宅建设生产力的提高,对住宅体系进行创新发展,对结构设计进行优化,在住宅领域变革中具有重要的地位和作用。中高层住宅相对与多层住宅的优越性主要体现在:‘А节地性。高效利用城市土地、提高住宅用地集约度是城市住宅设计与实践的基本原则,很多方法都能达到节约用地的要求,而其中适当增加住宅层数可说是最有效的方法之一。住宅层数的增加,容积率的提高,同样规模的居住区的用地面积可相应减少。幼』肪持柿啃阅堋V懈卟阕≌缣莸氖褂茫唤鼋饩隽舜怪苯通问题,方便居民绕涫抢狭渚用的出入,而且大大提高了居住的舒适度和居住品质。仔蜕杓凭哂辛榛钍视π浴S捎谥懈卟恪⒏卟阕≌饕2捎震性较好,内隔墙可采用轻质隔墙,随时间变化住户可重新布局。并且在设计阶段,同一种结构布鼹的套型即可变化出多种菜单式的室内布置方案,供给开发商和用户选择。因而大大增加了中高层住宅的市场竞争力。武汉理笱妒宦畚
.卟阕≌~剪力墙结构体系等。这些体系的受力特点、抵抗水平荷载的能力、侧向刚度根据对国内部分高层设计实例的调查分析“蛞患艚峁故歉卟憬ㄖ蟹耸立在人们的面前,因而框剪结构也得到了前所未有的广泛应用。就是人们在长期工程实践中搜索与寻求重量轻、材料省和受力性能好的结构形式的经验总结。目前,集计算力学、数学规划、智能方法、计算机科学以及其他工程科学于~体的结构优化设计是现代结构设计领域的重要研究方向,它为人们长期所追求最优的工程结构设计尤其是新型结构设计提供了先进的工具,展到船舶、桥梁、汽车、机械、水利、建筑等更广泛