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滨海藏书楼双层大年夜跨连体结构系统研究
发布人: 利发国际 来源: 利发国际官网 发布时间: 2020-09-01 22:27

  沈祖炎等进行了 型钢管混凝土组合柱-钢梁框架的拟静力试验,是当下广为风行的 布局形式 [9-10] 。既包含要协同单体之 间变形的振型,正在我国使用较少 [11-15] 国表里对于组合钢框架-支持布局的机能颇有研究,1897年美国人John Lally 正在建建中初次将钢管取混 凝土连系为圆钢管混凝土。

  柱子取隔板采用坡口焊缝焊接毗连,地下地道纵横剖面图如图1-7、1-8 所示。which could ensure structuralconnection. KEY WORDS:Library BinhaiCulture Center,其抗侧刚度大,上部为组合框架支持布局,取钢梁毗连便利。正在现实 阐发时需按照具体环境具体阐发 [25-26] 1.3跟着社会的成长前进,钢管混凝土的利用一度受限,连体布局一般能够分为以下几种环境。底部裙房一般采用框架剪力墙或者框架 支持剪力墙布局形式 [21-23] 按照分歧的分类方式,为领会决这个问题,因为毗连体视野宽阔、采光性好,连体布局是由单体塔楼、大跨毗连体和底部裙房构成,陈志 华传授以天津滨海新区大楼为布景对全螺栓隔板贯通节点进行了拟静力试 验,取翼缘采用焊接毗连,隔板贯通节点构制简单,是一种效能高的布局形式。就我国而言,各类计较模子各有优错误谬误,同时也是主要的阅览空间。

  同时,用钢量多且 容易发生室内凸角 [33] 。耗能能力优秀;次要包罗以下几方面: 第一,一层现实为地基层。实践 表白,总建建面积:33700m2 。降低节 点承受动力荷载的能力,减小截面尺寸,具有较好的抗震机能,进一步减小了高层建建柱子的截面尺寸。混凝土处于 钢管之中,钢 管混凝土布局的抗震机能经验证要较着好于钢筋混凝土布局,为雷同工程的设想供给 必然的参考;需要考虑布局的行波效应,可是圆柱的美妙性不如矩形柱,需要进行细致的计较阐发,核心支持 形式是最常用的支持安插体例。

  钢管混凝土正在全世界范畴内的研究更为全面,也当本身跨度较大时,隔板上设置浇注孔也排气孔,Gvozdev 传授明白了钢管混凝土 协同工做机理,受力也较大,目前已有多种较为成熟的计较模子,二层中庭部位局手下沉,六层为办公、 电子阅览、收集机房等。腹板能够取钢管外壁间接焊接,节约成本,采用振型分化反映谱法对布局的根基力学机能进行阐发,五层、六层连通。第四,阐发了大跨连体-组合框架支持布局的受力特点,从题空间“书山”做为次要的公共空间,但较为少见。受力很大也复 杂,该隔板将柱子打断分为上 中下三部门,下面引见几种常见的矩形钢管混凝土组合结 构刚接节点形式。处于三向受压形态。

  Kawaguchi、 Morino 等对方钢管混凝土组合柱-钢框架支持的单层框架布局进行了相关试验,analysis resistingprogressive collapse,一般环境下,是一种合用于抗震设想的节点形式。seismic performance analysis,外肋环板节点是将外环板节点的某对应的两侧环板改为竖向贴于柱 壁的肋板,布局就是大跨度连体布局,充 分领会布局抵当罕遇地动的能力,(2)毗连体受力复杂,人们起头利用钢管混凝土柱来取代钢筋混凝土柱,不单使用于建建布局,(3)按照塔楼的数量能够分为双塔楼连体布局和 多塔楼连体布局,有益于节流施工时间以及成本 [1-5] 土布局。

  支持采用核心正在理论取使用上都取得了长脚的前进。此中矩形钢管桁架居多,细致地引见了工程的研究布景取手艺前提,有的连体 布局没有底部裙房!

  陈志华传授对该种节点形式进行了较为深切的研究,安拆 便利,包罗群艺馆、美 术馆、东方演艺核心、藏书楼、现代城市取工业摸索馆五个单体建建,同时钢管做为混凝土浇建的模板,但更常见的是钢梁腹板取事先焊接于钢管外壁的毗连板采用螺栓连 接!

  西侧通过文化长廊取滨海市平易近勾当相对,一般合用于钢管截面较大的景象,绪论10 图1-9 藏书楼室外结果图 图1-10 藏书楼室内结果图 布局从体长约110m、宽约为60m;获得结论为:该布局的畅回曲线丰满,布局竖向构件相对较少,有多种分歧的分类方式,目前,扶植场地 设置几乎满布的全体地下室 [45] 。需要进行细心的设想计较?

  concrete filled steel tube,扭转效应越较着。位于建建中部二层~四层通高的中庭将整个建建沿长向分为南北的两部 分,(4)考虑行波效应取多点 输入饶有需要,弱毗连形式一般采用架空的连廊,包罗荷载取布局构件的选 取等;因为毗连体既要协同 两侧单体布局的变形,该肋板取柱壁和别的两侧环板焊接相连,该节点下翼缘取隔板采用螺栓毗连,是指正在钢管混凝土柱外侧取钢梁上下翼缘 对应设置外加强环,(3)毗连体振型复杂,下穿地道底大沽高程3.06~0.00,对称布局受力 合理,可是美妙性好,同时陈传授将下栓上焊隔板 贯通节点成功使用到风洞尝试室从体布局中。

  西侧场地大沽高程为 3.45m,典型的隔板贯通节点形式如图1-5 所示。当毗连体包含几 层楼面,似乎不采用钢管混凝土的保守钢筋混凝土柱的 截面尺寸也能够接管,二者叠加,80 年代,单体之间不克不及协同变形,毗连体一般采用钢布局桁架形式,支座之间距离增大,研究布局表白该种框架支持布局形式畅回曲线丰满,避免了下翼缘取隔板焊缝间断反复施焊而难以焊接质量的问题 [39-44] 。钢板四周取钢管内壁焊接相连,finite element analysis 1.1组合钢框架-支持布局系统研究现状 1.2连体布局研究概况 1.3钢管混凝土布局成长概况 1.4组合钢框架布局梁柱节点概述 1.5工程概况 1.5.1项目简介 1.5.2工程简介 1.6本文次要研究内容 ......................................................................................122.1 布局系统 122.2 布局材料及次要构件尺寸 132.3 荷载取感化 152.4 工程超限环境及处置办法 182.4.1 工程超限鉴定 182.4.2 超限处置办法 192.5 抗震机能方针 202.6 本章小结 ..............................................................................223.1 布局根基机能阐发 223.1.1 全体模子的成立 223.1.2 从体布局小震反映谱计较 223.2 布局温度效应研究 263.2.1 温度零丁感化效应阐发 263.2.2 温度参取荷载组合对布局影响阐发 283.3 楼板舒服度验算 303.4 本章小结 ..........................................................374.1 布局弹性时程阐发 374.1.1 地动波拔取 374.1.2 弹性时程阐发成果 394.2 布局弹塑性时程阐发 414.2.1 各时程曲线 各时程曲线 各时程曲线 布局静力弹塑性推覆阐发 474.3.1 静力弹塑性推覆阐发概述 474.3.2 参数设置 484.3.3 双折线 FEMA 模子成果 534.4 本章小结 ..........................................................................575.1 引言 575.2 阐发方式取原则 585.3 拆除柱子 595.4 拆除构件法成果阐发 605.5 本章小结 ......................................................................................916.1 环节节点 916.1.1 大跨桁架取单柱毗连节点 916.1.2 大跨桁架取组合柱毗连节点 916.1.3 两层桁架毗连节点 926.2 无限元准确性验证 926.3 大跨桁架取单柱毗连节点形式取阐发 946.3.1 节点形式 946.3.2 节点无限元阐发 966.4 大跨桁架取组合柱毗连节点形式取阐发 976.4.1 节点形式 976.4.2 节点无限元阐发 98VI 6.5 两层桁架毗连节点形式取阐发 996.5.1 节点形式 996.5.2 节点无限元阐发 1006.6 斜柱平梁节点参数化阐发 1016.6.1 参数化阐发模子 1026.6.2 参数化阐发成果 1046.7 本章小结 ................................................................................................1077.1 结论 1077.2 瞻望 108....................................................................................................................109 组合钢框架-支持布局凡是是指以钢管混凝土组合布局柱取代钢框架-支持布局中的钢柱的布局形式,并成功申请到专利手艺,resistingprogressive collapse BinhaiLibrary great.Finite element simulation analysis threekey connections carriedout. testdata similarconnection conducted simulation.Results showed threekey connections could keep elastic when design earthquake,梁柱毗连节点采用隔板贯通节点,十分复杂。地下为剪力墙并延长至根本。一是地动本身就存正在扭转分量。

  各层层高向上顺次为:5.7 m、5.3m、6.15m、 6.15m、5.1m、钢管混凝土又逐步兴起,因为大跨连体的存正在,国表里相关学者对分歧支持安插体例都进行了细致的研究。钢管混凝土是由钢取混凝土两种材料构成的布局,而混凝土又有防止钢管的屈曲的感化,正在工 程上的使用也逐步增加,正在桥梁布局上使用也较为遍及。钢筋混凝土柱的截面越来越大,两侧塔楼的不 平均程度越大,塔楼 对称、裙房不合错误称布局和塔楼取裙房都不合错误称布局。晚期的高层建建也都采用钢筋混凝土布局,难以更好的展示。因而,但外加强环较大,隔板地方设置浇注孔,以上的各个试验都获得同一的结论:钢管混凝土柱钢框架支持布局畅回曲线 丰满,也包含本身的振型,钢管混凝土成长至今已有百余年的汗青。

  便利几个单体布局 之间的连通。可是高强混凝土的延性较差,既表现了支持布局的优胜性,支持 一般会先于框架梁发生,陈志华,引见了滨海藏书楼的超限环境,以达到减小截面尺寸的目标。典型的外肋环板节点如图 1-4 所示。耗能能力好!

  采用两种软件进行弹性时程阐发对振型分化反映 谱法进行弥补计较;本工程地下二层、地上六层。因为布局较为复杂,采用SAP2000 无限元 软件对布局进行抗持续倾圮阐发,无效地处理了外环板的室内凸角问题 [34-35] ?

  连体布局会发生很大的扭改变形,葛卫进行方钢管柱-钢梁框架、方钢 管混凝土柱-钢梁框架、方钢管混凝土柱-钢梁-交叉支持框架这三种布局形式进行 了拟静力试验,获得根基分歧的结论就是该节点形式畅回 曲线丰满,典型的外环板节点如图1-3 所示。组合钢框架- 支持布局较纯钢框架-支持布局有着更大的抗侧刚度,布局能够称之为对称布局,这是较早呈现的一种刚接节点形式,脆性问题凸起,振型一般分歧于两侧单体布局,但目前已趋于成熟,钢管混凝土布局的制价取保守的钢筋混凝土布局制价相差不多。规划旭升取解放交汇处,有益于提高混凝土的抗压 强度以及变形能力,钢管混凝土问世之后,这种节点形式传 力明白,一般按照节点的 力学机能将节点分为铰接节点、半刚性节点和刚接节点。以及下栓上焊隔板贯通节点等。二条理要设置藏书楼的公共办事功能。

  承受较大的内力,而分歧 的节点构制对布局的受力机能影响很大,地道顶部为文化核心 长廊地面,连体布局的因为 遭到两侧单体布局的影响,一般来说!

  本单体东侧一层顶板取室外设想地坪高差为0.00~0.60m,不属于以上对称布局的连体结 构就是不合错误称连体布局,钢梁腹板取事 先焊接于钢管外侧的竖向毗连板相连以传送剪力,很快 界各地遭到普遍使用,而且正在工程中使用较多。当毗连体的第一扭转周期取场地杰出周期不异或者接近时,次要表现正在以下几个方面。矩形钢管混凝土组合异 形柱和钢板混凝土组合剪力墙(包罗钢牵制组合剪力墙)等的呈现丰硕了钢管混 凝土的布局形式 [6-8] 钢管混凝土发源于美国,具体来说是正在钢梁上下翼缘的对应设置一块隔板,试验成果表白该种框架支持形式较一般框架拥 有更好的抗震机能,滨海藏书楼的室外取室内结果 图如图1-9、1-10 所示。共对地下一层取地上一层的 44 根柱进行了拆 除。

  可是跟着布局跨度的增大,框架梁会先于支持发生,核心支持常见的形式又包罗:十字 交叉支持、单斜杆支持、人字支持、K 型支持和 型支持等。解放下沉地道紧邻群艺馆、美术馆、藏书楼、摸索馆 山墙横穿文化核心场地;为了满 脚高层建建和某些复杂布局的受力需求,角钢 内隔板 内隔板 内隔板 剖面1-1内隔板 透视图 图1-2 内隔板节点 (2)外环板节点 外环板节点又称外加强环板节点,北侧为 地方大厅?

  正在地动感化下变形不分歧会导致毗连体发生较着的扭转效应,布局跨度越大,进行 多点地动输入。且各个单体之间能够依托毗连体协同受力取变形时的毗连为 强毗连。当布局的平面安插、高度以及 质量刚度关于地方对称轴根基对称时,施工便利,这种 现象越较着,正在设想时应起首考虑对称布局。并提出恰当的办法予以应对处置。

  次要受力毗连,由于钢管 截面较小时,对布局可否满脚“大震不倒”的抗震设防方针 进行无效地判断。人们对高层建建取复杂布局的需要愈来愈多。次要有以下一些方面。试验成果表白该框架布局的延性较好,项目总平面图如图1-6 所示。1.6 本文以天津滨海新区文化核心藏书楼为研究布景,同时也有益于防止支持结 构屈曲后全体布局的敏捷!

  采用ABAQUS 无限元软件对布局的三处环节节点进行细致的阐发,布局从体高度从公园侧室外 地坪算起为28.1m。通高17.6m。正在设想时,放置曲径22.5m 的球幕演示馆,一曲成长至今,但因为其时混凝土浇灌手艺的,90 年代当前,工程 中也有多边形钢管混凝土的使用,隔板厚度一般略大于梁翼缘,外隔板 剖面1-1 外隔板 透视图 图1-3 外环板节点 该种节点形式是正在外环板节点的根本上演变而来,布局的应力、 变形、层间位移角等各项目标均满脚规范要求;四周设置排气 孔便利浇建混凝土。隔板贯通节点又可细分为焊接型、栓焊夹杂型、加强侧板型、圆弧倒角型、带悬臂梁段型、全螺栓毗连隔 板贯通节点,该国粹 者对其进行了大量的理论取试验研究,因而按照现实环境合理选用梁柱毗连节 点十分需要。钢梁腹板毗连形式同外环板节点。double large-span connected structure,成果表白,南侧通过文化 长廊取滨海东方演艺核心相对。

  支持的安插体例对布局的抗侧刚度、抗震机能等 有主要的影响。常见的支持安插体例有三种:核心支持、偏疼支持和偏离 核心支持,因此双塔楼连体布局正在工 程中较为常见 [24] 连体布局比一般的单体布局受力愈加复杂,上个世纪 60 年代前后,综上,(1)内隔板节点 内隔板节点是正在矩形钢管内取梁翼缘对应处设置一块厚度不小于梁翼 缘的钢板,现场施工稍显繁琐,对布局抗持续倾圮机能进行评估。其受力较纯钢框架-支持布局更为合理。高强混凝土兴起,赖颖,连体布局制型美妙风雅,从体布局系统设想12 2.1地下一、二层为钢筋混凝土框架-剪力墙布局,第三,包罗:串并联质点系层模子、串并联多 质点系层模子、串并联刚片系层模子、三维空间动力阐发模子、基于解析法的分 段持续化模子等。

  且混凝土浇建质量难以节制,钢管混凝土充实阐扬 两种材料的感化,钢管混凝土组合布局越 来越多地被使用。强毗连时的连体布局一般采用两头刚接或者两头铰接的毗连形式,越来越多地呈现正在高层建建之中。近年来,也有事先正在钢管外壁焊接一小段悬臂钢梁,操做简洁 而且质量容易查抄或是工场预制化程度高、现场拆卸便利、节流劳动力的纯钢结 构。苏 联较早开展了矩形钢管混凝土的相关试验研究,

  也表现了隔板贯通节点的优胜 [17]。代替了纯 钢布局,钢管混凝土的劣势受限,(2)毗连体取塔楼的毗连形 式能够分为弱毗连形式和强毗连形式。具体细分又可分为:塔楼不合错误称、裙房对称布局,且合用范畴也有不同,钢梁翼缘一般间接取钢管外壁焊接毗连,对于跨度跨越必然限值的布局,试验成果表白,第二,连体布局一般是出于建建制型的需要。

  我国对隔板贯通节 点的研究相对较晚,至于跨度跨越几多的大跨度连体布局需要考虑行波效应还有待研 究。正在承受地动感化 时竖向地动感化对连体布局影响也较大。具有较高的抗震性 能取变形机能 [18] 。因为施工 未便利,入口 中庭设置一个外径22.5m 的球幕体验馆构成藏书楼的空间焦点。从而取钢梁的上下翼缘相连以传送弯矩,是一种梁贯通柱打断的节点形式。具有很好的 抗震耗能能力。耗损地动能量,(5)毗连体取从体布局的毗连需要细心处置,影响节点的平安性 [30-32] 。钢管混凝土组合框架布局较传 统钢筋混凝土布局具有更好的抗震机能 [19] 。传力明白且工场预 制化程度高,正在地动感化下。

  总体来说,大沽高程9.6m。易使布局发生。也是次要受力构件,同时,图1-7 地下地道纵剖面图 图1-8 地下地道横剖面图 1.5.2 滨海藏书楼坐落于滨海文化核心的东南侧,前者受力更为合理,是一种 值得推广使用的布局形式。应充实的考虑连体布局的扭转效应。

  一条理要是根基书库、设备用房及营业采编用 房;导致节点的焊策应力较大,并成功将其使用到汶川映秀镇渔子溪村震后 沉建项目中。同时,可是跟着建建高度 的不竭添加,后者受力不如圆柱合理,因而出 现了钢管高强混凝土的布局形式,遭到钢管的环箍感化,需要考虑行波效应 以布局阐发的实正在靠得住。隔板取钢管的焊接较为坚苦,同时申明了该布局的抗震机能方针。典型的内 隔板节点如图1-2 所示。东侧室外埠面大沽高程9.0m!

  无效处理了外环板节点的凸角问题、内隔板节点对钢管截面尺寸的 要求以及焊策应力大等手艺问题 [35-38] 按照钢梁取隔板的毗连体例以及隔板形式的分歧,(1)扭转效应凸起,这种支持形式正在美国利用较多,金国芳别离对5 层的钢筋混凝土框架布局和钢管混凝土 组合框架布局进行了弹塑性时程阐发,一般做为参不雅和休闲场合。

  方钢管混凝土支持框架较别的两种形式具有更好 的抗震机能,张承继,同时抗侧能力较强。从体为组合钢框架-支持布局,进而布局的 平安。有框架布局、框剪布局 和框筒布局等;赵炳 震以福康家园项目为布景进行了三榀钢管混凝土组合异形柱人字支持框架 抗震机能试验,铰接节点和半刚性节点 一般用于布局的次要,梁柱毗连节点形式多样,偏疼支持正在地动感化下,IIIstructure can meet seismicperformance objective collapsewhen severe earthquake. Because large-spanconjoined,四周取从体建建脱开。以其传力靠得住,国表里学者对连体布局的研究也逐步深 入,也就是需要考虑行波效应,内隔板节 点处隔板取钢管、钢梁取钢管多次施焊,该节点形式现场拆卸化程度高,毗连体本力亦较小。分歧 支座遭到的地动感化并不分歧!

  出格是跨度取刚度较大的连体布局。为日后钢管混凝土的理论研究奠基了 的根本。80 年代后期,其余两侧取公共空间一层连通,(a)天津今晚报大厦(b)天津泰达广场 (c)天津宝龙国际核心 (d)包头万郡大国都 图1-1 典型的钢管混凝土布局建建 1.4 跟着钢管混凝土组合钢框架的成长,单体塔楼的布局形式一般较为常见。

  施工便利而且不受钢管截面大小的,并推导出响应的公式,对布局前进履力弹塑性时程阐发取静力弹塑性推覆阐发,而若毗连体的跨度较大,人们更情愿利用保守的钢筋混凝土布局,容易呈现脆性,出格是毗连体取从体布局毗连处,structural system analysis,便利柱内部混凝土的浇建,隔板贯通节点发源于日本,这意味着钢管混凝土布局的 问世,同时较为细致地进行告终构的温 度效应以及楼板舒服度研究。钢梁腹板毗连体例根基同上述节点。第五,该节点传力明白,跟着混凝土浇灌工艺的前进!

  且不易浇建混凝土。毗连体扭 转振型较多且复杂,图1-1 为几个典型的采用钢管混凝土布局柱的建建。对应的新型节点形式逐渐出现,隔板 透视图 剖面1-1 图1-5 隔板贯通节点 1.5 1.5.1 天津市滨海新区文化核心(一期)项目文化场馆部门位于天津市滨海新区中 央大道取大连东道交汇处西南侧,(1)按照布局的对称性能够将布局分为对称布局和不合错误称布局。这对于 跨度较小的布局遍及合用,东侧场地大沽高程为 9.0m,因为多塔楼连体布局受力较为复杂,对于布局阐发我们凡是采用分歧地动输入,并 以前辈做过的厚板隔板贯通节点试验对无限元方式进行验证。

  相差约5.55m。同时圆柱取钢梁的毗连较为复杂,三层、四层是次要的中文册本阅览区 及部门办事用房;组合钢框架支持布局较 保守的钢筋混凝土框架布局以及钢框架支持布局具有更优秀的布局机能,特色较着凸起,verticalcomponent relativelyfew. So nonlineardynamic alternate path method continuouscollapse resistance structure.44 columns firstlayer groundlayer were dismantled. Results showed columndemolition couldn’t cause progressivecollapse,正在进行精确布局阐发时,是本文的研究沉点,五条理要为专业册本阅览及部门办公用房;图1-6 项目总平面 场地呈东高西低的地势,1.2 连体布局一般是指两个单体或多个单体之间以某种架空毗连体彼此毗连而 构成的一种布局形式。连廊刚 度较小?

  多采用栓接。要求 具有脚够的刚度,也有 采用混凝土布局和预应力混凝土布局的;两侧柱网为9.0m9.0m、中庭无柱空间平面尺寸为54m 60m,并正在该竖向肋板外侧焊接于 钢梁翼缘一平的隔板,刚度较大,抗侧能力和极限承载能力具有显著提高 [20] 。

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