空心搭接柱转换层结构的分析研究

论文摘要

在现代高层建筑中,上、下楼层的结构形式有时要发生变化,故需要设置转换层。搭接柱转换结构是一种新型的高层建筑结构转换形式,它普遍适用于立面有收进或外伸的建筑物,与梁式转换结构、厚板式转换结构、箱形或桁架式转换结构形式相比,它具有很好的经济性和实用性。但目前,学术界和工程界对搭接柱转换结构的研究尚嫌不足。目前建筑上对空心搭接柱转换层的研究很少,如果解决了空心搭接柱的相关结构问题将会在经济上具有明显的优势。不但减轻结构自重,节约材料,结构形式选择多样化,更重要的是可以最大程度利用空间,并进一步降低风压对建筑物的影响。如果在技术成熟的前提下,工程上采用空心搭接柱结构形式其应用前景是十分广阔的。本文运用ANSYS软件对搭接柱转换结构进行了局部分析。在局部分析中指出了搭接柱转换结构的受力和变形特点,并对搭接柱的开裂破坏特点和影响搭接柱受力变形的因素进行了详细分析,得到搭接柱的孔洞尺寸规律。本文还通过针对相同的搭接柱体选取实心和空心两种形式进一步得到各自的受力特点可为在具体应用中选取合适的形式提供建议。本文分析表明搭接柱转换结构是经济适用的结构转换形式,它具有很好的抗震性能,可广泛用于高烈度地震地区。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 转换层的主要结构形式
• 1.3 转换层结构的研究及其发展
• 1.3.1 国内外转换层结构的研究现状
• 1.3.2 国内高位转换层结构的工程应用现状
• 1.3.3 高层建筑转换层结构设计的基本原则
• 1.4 本课题研究的意义
• 1.5 本课题所做的主要研究
• 第2章 转换层结构侧向刚度比的合理取值
• 2.1 引言
• 2.2 转换层上、下层剪切刚度比
• 2.2.1 转换层上、下层剪切刚度比γ定义
• 2.2.2 带转换层高层建筑结构剪切刚度比要求
• 2.3 转换层上、下层间侧移角
• 2.3.1 转换层上、下层刚度比的公式（2-1）存在的问题
• 2.3.2 转换层上、下层间侧移角比定义及分析
• 2.4 钢筋混凝土结构的分析
• 2.4.1 钢筋混凝土结构非线性分析的意义
• 2.4.2 混凝土材料特性
• 2.4.3 非线性指标
• 2.4.4 钢筋的应力-应变关系
• 2.4.5 混凝土的应力-应变关系
• 2.5 本章小结
• 第3章 空心搭接柱的开洞尺寸的相关探讨
• 3.1 概述
• 3.2 计算分析
• 3.2.1 建立内收型搭接柱分析模型
• 3.2.2 在静力作用下影响搭接柱体受力性能的因素
• 3.3 本章小结
• 第4章 空心搭接柱与实心搭接柱受力性能的对比分析
• 4.1 概述
• 4.1.1 现代高层建筑特点
• 4.1.2 转换层的类型及结构抗震性能分析
• 4.1.3 搭接柱转换结构的特点
• 4.1.4 "搭接块"的受力分析及配筋构造
• 4.1.5 搭接比例控制
• 4.2 模型的建立
• 4.3 计算结果分析
• 4.3.1 实心搭接柱
• 4.3.2 空心搭接柱
• 4.3.3 数据分析
• 4.4 搭接柱转换层与梁式转换层特点的对比
• 4.5 本章小结
• 第5章 搭接柱转换层结构设计时相关问题探讨
• 5.1 简述
• 5.1.1 搭接柱转换结构
• 5.1.2 设计原则
• 5.1.3 带转换层高层建筑结构设计
• 5.1.4 搭接柱转换结构的工作原理
• 5.2 带转换层高层建筑结构基于性能的抗震设计
• 5.2.1 前言
• 5.2.2 带转换层高层建筑结构采用基于性能抗震设计思想的设计方法
• 5.2.3 结论
• 5.3 建筑结构施工时应该注意的问题
• 5.3.1 模板支撑系统
• 5.3.2 钢筋的连接和绑扎
• 5.3.3 混凝土浇筑及裂缝控制
• 5.3.4 转换层结构发展趋势
• 5.4 搭接柱设计的相关问题
• 5.4.1 搭接柱布置形式
• 5.4.2 搭接块截面设计
• 5.5 与搭接块相连的其他构件设计
• 5.5.1 与搭接块相连的转换层受拉梁设计
• 5.5.2 转换层下层柱设计
• 5.5.3 与搭接柱相连的受压梁设计
• 5.5.4 楼板设计建议
• 5.5.5 其他相关设计原则
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录