高层建筑的抗侧力体系

高层建筑的抗侧力体系是非常重要的,了解体系的每个细节,应用到实际中,每个环节的处理都很关键。鲁班乐标小编就高层建筑的抗侧力体系和大家介绍一下。1 概述 对高层建筑而言,水平荷载往往是结构体系与构件设计的控制因素。而处于抗震设防高烈度 地区的建筑,地震荷载将起到决定性作用。合理的抗侧力体系的选取,不仅能确保结构满足 正常使用和承载力极限状态的刚度、强度以及延性要求,还能较好地发挥材料的性能,加快 施工进程,取得良好的经济指标。因此,在高层和超高层建筑的设计中,抗侧力体系的选取 至关重要。 2 抗侧力体系分类 目前较为常用的抗侧力结构形式主要有:抗弯框架、中心支撑框架、偏心支撑框架、防屈曲 支撑框架、钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙以及以上各种形式的组合等。 抗弯框架结构体系通过梁、柱节点的刚接来提供侧向刚度和水平承载力,抗侧力能力相对较 弱,在水平荷载作用下,侧向变形较大,因而适用高度受到限制。 如果在框架体系中的某一跨或某几跨之间,增设斜向支撑杆件,就形成了框架梁、框架柱和 斜撑等共同组成的支撑框架结构体系。支撑框架体系的主要优点是把水平力转化为轴向力, 然后由斜撑来承担,提高了材料的利用效率。根据支撑杆件设置方式的不同,支撑框架体系 又可分为中心支撑框架和偏心支撑框架。其中中心支撑框架是指支撑斜杆与框架横梁及柱汇 交于一点,而无偏心。中心支撑构造简单,具有较大的侧向刚度。但中心支撑存在受压时的 屈曲问题,尤其在往复的水平地震作用下,支撑构件反复受压屈曲后刚度和承载力急剧下降 ,由此造成结构的延性较差。中心支撑体系一般用于非地震区或地震区高度不超过12层的建 筑中。偏心支撑框架是指支撑杆件至少有一端与框架梁相连,并且偏离梁柱轴线交点一定距 离,形成耗能梁段(Shear-link)。这样的处理方法,相当于人为地设置薄弱环节,在大震作 用下,允许这些预先设置的耗能梁段的受剪屈服先于支撑斜杆的屈曲,并通过耗能梁段的非 弹性变形消耗输入的能量,以达到防倒塌的目的。偏心支撑框架结构体系是地震区应用较为 普遍的抗侧力结构形式,但主要缺陷表现在地震作用下,耗能梁段会发生很严重的塑性变形 ,再加上梁本身也承担部分竖向荷载,震后修复工作难度较大。 防屈曲支撑框架也是近年来发展起来的新型抗侧体系。它区别于普通支撑的最大特点就是通 过外部的钢套筒和内填混凝土有效限制了支撑杆件的受压屈曲,使得核心单元无论受拉还是 受压都能够达到全截面屈服。国内外的研究成果表明,对相同截面面积的普通支撑和防屈曲 支撑,后者在压力作用下屈曲可以得到有效抑制,滞回曲线拉、压对称并且呈饱满的梭形。 较之普通支撑,防屈曲支撑在往复荷载作用下具有更好的耗能能力。目前该结构体系在美国 、日本等发达国家已经有所应用,我国修订中的《高层民用建筑钢结构技术规程》也将增加 防屈曲支撑钢框架的相关条文。防屈曲支撑框架的主要不足在于构件加工难度大,造价高; 并且支撑的布置受到建筑立面的制约。更多关于“高层建筑的抗侧力体系”等建筑建设方面的知识,可以登入中国鲁班乐标鲁班乐标进行查询。更多关于建筑行业独家信息,敬请实时关注鲁班乐标微信号。关注手机鲁班乐标(m./),实时了解建筑行业最新动态。
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