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讲师大咖面对面,有问有大收获多。5.简体结构
当高层建筑结构层数多,高度大时,由平面抗侧力结构所构成的框架,剪力墙和框剪 结构已不能满足建筑和结构的要求,而开始采用具有空间受力性能的简体结构。 简体结构的基本特征是:水平力主要是由一个或多个空间受力的竖向简体承受。简体 可以由剪力墙组成,也可以由密柱框筒构成。
(1)简体结构的类型有
1)筒中简结构——由中央剪力墙内简和周边外框筒组成。框筒由密柱(柱距3m)、高梁 组成;
2)简体-框架结构;
3)框筒结构;
4)多重筒结构;
5)成束筒结构J;
6)多简体结构。
(2)简体结构的受力性能和工作特点
1)筒体是空间整截面工作的,如同一竖在地面上的悬臂箱形梁。框筒在水平力作用 下不仅平行于水平力作用方向上的框架(称为腹板框架)起作用,而且垂直于水平方向上的 框架(称为翼缘框架)也共同受力。薄壁筒在水平力作用下更接近于薄壁杆件,产生整体弯 曲和扭转。
2)框筒虽然整体受力,却与理想筒体的受力有明显的差别。理想筒体在水平力作 用下,截面保持平面,腹板应力直线分布,翼缘应力相等,而框筒则不保持平截面变 形,腹框架柱的轴力是曲线分布的,翼缘框架柱的轴力也是不均匀分布:靠近角柱的 柱子轴力大,远离角柱的柱子的轴力小。这种应力分布不再保持直线规律的现象称为 剪力滞后。由于存在这种剪力滞后现象,所以筒体结构不能简单按平面假定进行内力 计算。
3)在简体结构中,剪力墙筒的截面面积较大,它承受大部分水平剪力,所以柱子承 受的剪力很小;而由水平力产生的倾覆力矩,则绝大部分由框筒柱的轴向力所形成的总体 弯矩来平衡,剪力墙和柱承受的局部弯矩很小。由于这种整体受力的特点,使框筒和薄壁 筒有较高的承载力和侧向刚度,而且比较经济。
4)当外围柱子间距较大时,则外围柱子不能形成框筒,中央剪力墙内筒往往将承受 大部分外力产生的剪力和弯矩,外柱只能作为等效框架,共同承受水平力的作用,水平力 在内筒与外柱之间的分配,类似框剪结构。