连云港港城商厦框架混凝土结构设计文献综述

 2022-11-21 03:11

文献综述(或调研报告):

框架结构由纵横向框架梁柱所组成,具有平面布置灵活、可获得较大室内空间、容易满足生产和使用要求等优点,因此在工业与民用建筑中得到了广泛的应用。其缺点是抗侧刚度较小,属柔性结构,在强震下结构的顶点位移和层间位移较大,且层间位移自上而下逐层增大,能导致刚度较大的非结构构件的破坏。如框架结构中的填充墙常常在框架仅有轻微损坏时就发生严重欧怀。但是设计合理的框架仍具有较好的抗震性能。在地震区,纯框架结构可用于12层(40m高)以下、体型较为简单、刚度较均匀的房屋,而对高度较大、设防烈度较高、体系较复杂的房屋,以及对建筑装饰要求较高的房屋和高层建筑,应优先采用框架—抗震墙结构或抗震墙结构。

钢筋和混凝土具有良好的共同工作的基础,钢筋和混凝土之间存在较好的传递应力的能力,在荷载作用下,不产生相对滑移,保证两种材料协调变形、共同受力。钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数相近,当温度变化时,两者不会产生过大的不协调变形而导致破坏。同时,混凝土对钢筋有良好的保护作用,结构的抗火能力和耐久性大大提高。

框架结构之后有利于新型墙体材料的推广应用,提高了住宅的抗震性能,并可以为住户提供自由分割的空间,丰富住宅的立面造型,提高使用面积系数。但是随着建筑高度的增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面也趋于不合理。因此在使用上受到层数限制。框架结构抗侧刚度较小,在水平力作用下将产生较大的侧向位移。由于框架构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震下结构整体位移都较大,容易发生震害。此外,非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。在设计时,应当采取提高抗震性能的措施,设置多道抗震防线,提高结构延性,采用减震方法,优选耗能杆件。

框架结构房屋的柱网布置是结构方案的一个主要组成部分,一般由熟悉结构的建筑师完成,或者由建筑师与结构工程师合作完成。框架结构的平面形状通常是根据规划用地、建筑使用功能要求、建筑造型等因素确定。考虑到经济、受力合理及方便施工,柱网通常采取方形或矩形的布置格式。当建筑平面布置呈特殊形状时,柱网就可能相应出现不规则的布置格式。柱网布置的基本原则是,力求做到平面简单、规则、均匀、对称,且有利于装配化、定型化和施工工业化。

对于抗震框架结构的平面布置,更应力求简单、规则、均匀、对称,使刚度中心与质量中心尽量减小偏差,并尽量使框架结构的纵向、横向具有相近的自振特性。框架结构的柱网尺寸,不仅要满足建筑使用要求,还需结合考虑框架梁及楼板的合理跨度及技术经济指标等因素,整个结构的柱网尺寸宜均匀相近,且不宜大于9m。

本次毕业设计中,我们主要根据《工程结构设计原理》、《建筑结构设计》中关于结构分析计算的内容进行设计,进行结构布置及计算简图、重力荷载及水平荷载计算、水平荷载作用下框架结构的内力和位移计算、竖向荷载作用下框架结构的内力计算、框架梁、柱内力组合、构件设计及构造措施、弹塑性变形验算、基础设计、楼梯设计等,同时参考了相关设计规范规定,并根据《抗规》进行相关抗震设计,对结构构件截面进行承载力验算和变形验算,以控制侧向变形不要过大。

【参考文献】

[1]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010—2010).北京:中国建筑工业出版社,2010

[2]中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范(GB50009—2012).北京:中国建筑工业出版社,2012

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