钢筋混凝土高层建筑结构的计算分析方法有哪些

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• 145****6690

  一般指的是抗侧力计算,比如抗震,主要方法有剪力分配法、振型分解反应谱法、时程分析法。
  　　剪力分配法
  　　( non-shear distribution method) 由著名力学家，中国科学院院士钱令希于1951年出版的《超静定结构学》中，根据结构力学中的弯矩分配法提出的调整分配法，后来被人称为“无剪力分配法”。
  　　剪力分配法的基本概念
  　　（1）剪力分配法的思路：用剪力分配系数将结点外荷载按一定的比例分配给各杆端，先得到柱端剪力，再求柱端弯矩。
  　　（2）剪力分配法的条件：具有无限刚性横梁的刚架或排架在水平结点荷载作用下的计算。
  　　（3）抗剪刚度D：当杆端发生相对侧移Δ=1时，柱顶产生的剪力。两端固定的等截面柱： 一端固定一端铰支的等截面柱：
  　　（4）抗剪分配系数γ：（5）柱顶剪力Qi：
  　　剪力分配法的计算步骤
  　　（a）计算剪力分配系数；（b）计算分配剪力；（c）将分配剪力作用于反弯点，求杆端弯矩。
  　　振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理，求解各阶振型对应的等效地震作用，然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合，从而得到多自由度体系的地震作用效应。
  　　时程分析法是世纪60年代逐步发展起来的抗震分析方法。用以进行超高层建筑的抗震分析和工程抗震研究等。

  查看全文↓ 2018-06-21 22:19:55
• 132****7302

  目前国内高层建筑的四大结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
  一，框架结构体系框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。钢筋混凝土框架按施工方法的不同。又可分为：
  ①梁、板、柱全部现场浇筑的现浇框架；
  ②楼板预制，梁、柱现场浇筑的现浇框架；
  ③ 梁、板预制，柱现场浇筑的半装配式框架；
  ④梁、板、柱全部预制的全装配式框架等。
  二，框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构。
  1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。
  （1）框架结构体系优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低。
  （2）框架结构的缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。
  （3）框架结构的适用范围：框架结构的合理层数一般是6到15层，**经济的层数是10层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间，平面布置灵活，可适合多种工艺与使用的要求，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、**及多层工业厂房和仓库中。
  2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。
  （1）剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好，用钢量省。历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微，在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观。
  （2）剪力墙结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架，形成框支剪力墙结构。
  （3）在框支剪力墙中，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形，因此，在地震区不允许采用这种框支剪力墙结构。
  3.框架—剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙，可以组成框架—剪力墙结构，这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。
  4.筒体结构体系。随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高，以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系，往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体，成为竖向悬臂箱形梁，加密柱子，以增强梁的刚度，也可以形成空间整体受力的框筒，由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有：
  （1）框架—筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒，由它受大部分水平力，周边布置大柱距的普通框架，这种结构受力特点类似框架—剪力墙结构，目前南宁市的地王大厦也用这种结构。
  （2）筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成，内筒为剪力墙薄壁筒，外筒为密柱（通常柱距不大于3米）组成的框筒。由于外柱很密，梁刚度很大，门密洞口面积小（一般不大于墙体面积50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空间整体作用，类似一个多孔的竖向箱形梁，有很好的抗风和抗震性能。目前国内**高的钢筋混凝土结构如上海金茂大厦（88层、420.5米）、广州中天广场大厦（80层、320米）都是采用筒中筒结构。
  （3）成束筒结构。在平面内设置多个剪力墙薄壁筒体，每个筒体都比较小，这种结构多用于平面形状复杂的建筑中。
  （4）巨型结构体系。巨型结构是由若干个巨柱（通常由电梯井或大面积实体柱组成）以及巨梁（每隔几层或十几个楼层设一道，梁截面一般占一至二层楼高度）组成一级巨型框架，承受主要水平力和竖向荷载，其余的楼面梁、柱组成二级结构，它只是将楼面荷载传递到第一级框架结构上去。这种结构的二级结构梁柱截面较小，使建筑布置有更大的灵活性和平面空间。
  除以上介绍的几种结构体系外，还有其他一些结构形式，也可应用，如薄壳、悬索、膜结构、网架等，不过目前应用**广泛的还是框架、剪力墙、框架—剪力墙和筒体等四种结构。

  查看全文↓ 2018-06-21 22:19:50
• 146****2437

  风荷载是垂直于建筑物立面的水平荷载，是高层建筑结构很重要的荷载。
  风荷载的标准值应该遵照现行规范GB50009-2012《建筑结构荷载规范》8.1.1（强条）规定进行计算。规范公式8.1.1-1 wk=βz·μs·μz·wo.
  公式中 wk----风荷载标准值（KN/m²）；
  βz----高度z处的风振系数；
  μs----在风荷载下，建筑物的体型系数；
  μz----风压高度变化系数；
  wo----目标建筑物所处地理位置的基本风压值（KN/m²）。
  以上参数都可以在该规范附录中查到。按8.1.2（强条）规定， wo不得小于0.3KN/m²。

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  钢筋混凝土结构除了比素混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能以外，与其他结构相比还具有下列优点：　　（1）就地取材。钢筋混凝土结构中，砂和石料所占比例很大，水泥和钢筋所占比例较小，砂和石料一般都可以由建筑工地附近提供。　　（2）节约钢材。钢筋混凝土结构的承载力较高，大多数情况下可用来代替钢结构，因而节约钢材。　　（3）耐久、耐火。钢筋埋放在混凝土中，经混凝土保护不易发生锈蚀，因而提高了结构的耐久性。当火灾发生时，钢筋混凝土结构不会像木结构那样被燃烧，也不会像钢结构那

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  混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子和水，及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂(。为了解决这个矛盾，充分发挥混凝土的受压能力，常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。这种配有钢筋的混凝土，称为钢筋混凝土。钢筋混凝土粘结锚固能力可以由四种途径得到：①钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力，也称胶结力。②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。​③钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用，也称咬合力。④钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、焊角钢来提供锚固能力。

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• 问 钢筋混凝土容重怎么计算？
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  宽度   X   高度   X   钢筋混凝土的容重=自重   钢筋混凝土的容重一般取25~27KN/立方米,即2.5~2.7吨/立方米   比如300X500的梁,单位长度上的自重标准值为   0.3X0.5X26=3.9KN/m,即0.39吨每延米,390公斤每延米

• 问 高层内墙是钢筋混凝土吗
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  纯剪力墙结构就是整个建筑物都采用剪力墙结构，包括墙身、墙柱（暗柱和端柱）、墙梁（连梁、暗梁、边框梁）。　　凡是为了让建筑物抗剪力（正常为抗震考虑）所设计的墙体统称为剪力墙，通常为钢筋混凝土剪力墙。但也有用砌体墙来做剪力墙。例如在美国用砖墙来做剪力墙的也还是很多的。　　剪力墙也称为耐震墙，一般用在房屋方面较多，由于剪力墙的刚度很大，要比柱子大上许多倍，因此剪力墙可以承担极大部份构造物的水平力，而柱子就承受小部份的水平力，设计了剪力墙则无形中可以减小了柱子的尺寸。剪力墙当然也是承重墙。　　剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。剪力墙是建筑的一种竖向承重构件，但其受力方式与柱子是不同的。一般在结构体系中，由于剪力墙的刚度比较大，所以在承担结构的侧向力方面有较大的贡献，而在受力是往往剪力墙不出现反弯点。一般剪力墙用于高层建筑中较多，当然在底框结构中也要布置剪力墙。　　框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。　　框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差　　框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为，在下部楼层，剪力墙的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反，剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线变形，框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力，剪力墙不但不承受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力，所以，上部楼层即使外荷载产生的楼层剪力很小，框架中也出现相当大的剪力。

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