巨型鋼結(jié)構(gòu)

前言

　　巨型鋼結(jié)構(gòu)是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型超高層建筑結(jié)構(gòu)體系，是由大型構(gòu)件（巨型梁、巨型柱和巨型支撐）組成的主結(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的次結(jié)構(gòu)共同工作的一種結(jié)構(gòu)體系，因其具有抗側(cè)剛度強(qiáng)、整體工作性能好、材料利用充分等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以滿足多功能、多用途及造型新穎的建筑設(shè)計(jì)需要，而成為一種具有廣闊應(yīng)用前景的超高層建筑結(jié)構(gòu)體系?！　”緯?shū)以作者在巨型鋼結(jié)構(gòu)方面的研究成果為主線，較系統(tǒng)地闡述了巨大型框架結(jié)構(gòu)、大型支撐框筒結(jié)構(gòu)和巨型框架一支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、靜力性能和抗震性能。全書(shū)共分五章。第1章介紹了巨型結(jié)構(gòu)體系的概念、分類(lèi)、應(yīng)用及工程實(shí)例，以及研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。第2章介紹了巨型鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件一巨型鋼柱的空間恢復(fù)力特性的試驗(yàn)研究與理論分析。第3章介紹了巨型框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，分析r巨型框架結(jié)構(gòu)的靜力性能和抗震性能以及主次結(jié)構(gòu)的布置對(duì)巨型框架結(jié)構(gòu)性能的影響，并討論了地震波輸入維數(shù)、二階效應(yīng)和阻尼比等參數(shù)對(duì)時(shí)程分析的影響。第4章介紹了大型支撐框筒結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、靜力性能和抗震性能，并分析了設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響。第5章介紹了巨型框架一支撐結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，靜力性能和抗震性能，在此基礎(chǔ)上介紹了巨型框架一耗能支撐結(jié)構(gòu)，并對(duì)這種新體系進(jìn)行了罕遇地震作用下的彈塑性時(shí)程分析，研究了該體系的減震性能和耗能支撐的不同布置方式對(duì)結(jié)構(gòu)減震效果的影響?！　”緯?shū)的研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目號(hào)：59895410）、建設(shè)部科技攻關(guān)項(xiàng)目（項(xiàng)目號(hào)：97-07-01、04-2-027）、廣東省自然科學(xué)基金（項(xiàng)目號(hào)：030501）的資助，在此表示衷心感謝。研究生袁振君、張穎、王廷彥參加了本書(shū)部分內(nèi)容的研究工作，研究生郭永興、鄒勇強(qiáng)協(xié)助完成了部分圖文處理工作，在此對(duì)他們一并致謝。本書(shū)的出版得到了廣州大學(xué)學(xué)術(shù)著作出版基金和重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)的資助，亦在此表示衷心感謝?！　∠抻跁r(shí)間及作者的水平，書(shū)中不當(dāng)之處在所難免，衷心希望讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

巨型鋼結(jié)構(gòu)是近年發(fā)展起來(lái)的一種具有廣闊應(yīng)用前景的新型超高層建筑體系。本書(shū)介紹了：巨型結(jié)構(gòu)體系的概念、應(yīng)用及發(fā)展；巨型鋼柱的空間恢復(fù)力特性的試驗(yàn)研究與理論分析；巨型框架結(jié)構(gòu)、大型支撐框筒結(jié)構(gòu)和巨型框架一支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、靜力性能和抗震性能以及設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響；巨型框架一耗能支撐結(jié)構(gòu)新體系及該體系的減震性能和耗能支撐的不同布置方式對(duì)結(jié)構(gòu)減震效果的影響等。    本書(shū)可供土木建筑專(zhuān)業(yè)的科技人員、高等院校教師及研究生參考。

書(shū)籍目錄

前言第1章 緒論  1.1 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系  1.2 巨型結(jié)構(gòu)體系的概念、應(yīng)用與發(fā)展    1.2.1 巨型結(jié)構(gòu)體系及工程實(shí)例    1.2.2 巨型結(jié)構(gòu)體系的研究現(xiàn)狀    1.2.3 巨型結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展趨勢(shì)第2章 巨型鋼柱空間恢復(fù)力特性的試驗(yàn)研究與理論分析  2.1 巨型鋼柱空間恢復(fù)力特性的試驗(yàn)研究    2.1.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ图凹虞d裝置    2.1.2 材性試驗(yàn)    2.1.3 測(cè)量的內(nèi)容及方法    2.1.4 加載方案  2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析和數(shù)值模擬    2.2.1 試驗(yàn)結(jié)果分析    2.2.2 數(shù)值模擬  2.3 巨型鋼柱空間恢復(fù)力特性的理論分析第3章 巨型框架結(jié)構(gòu)  3.1 巨型框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則  3.2 巨型框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析    3.2.1 荷載    3.2.2 計(jì)算模型    3.2.3 計(jì)算分析軟件  3.3 巨型框架結(jié)構(gòu)靜力性能    3.3.1 豎向荷載作用下的靜力性能    3.3.2 風(fēng)荷載作用下的靜力性能    3.3.3 主次結(jié)構(gòu)布置形式的影響  3.4 巨型框架結(jié)構(gòu)的抗震性能    3.4.1 自振特性    3.4.2 反應(yīng)譜分析    3.4.3 時(shí)程分析的影響因素    3.4.4 多遇地震下的抗震性能    3.4.5 罕遇地震下的抗震性能第4章 大型支撐框筒結(jié)構(gòu)  4.1 大型支撐框筒結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)  4.2 大型支撐框筒結(jié)構(gòu)計(jì)算模型  4.3 大型支撐框筒結(jié)構(gòu)的靜力性能    4.3.1 剪力滯后效應(yīng)分析    4.3.2 主要抗側(cè)力構(gòu)件的受力分析    4.3.3 結(jié)構(gòu)變形分析    4.3.4 結(jié)構(gòu)效率分析    4.3.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響  4.4 大型支撐框筒結(jié)構(gòu)的抗震性能    4.4.1 自振特性    4.4.2 振型分解反應(yīng)譜分析    4.4.3 多遇地震下的抗震性能    4.4.4 罕遇地震下的抗震性能第5章 巨型框架一支撐結(jié)構(gòu)  5.1 巨型框架一支撐結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)  5.2 巨型框架一支撐結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型  5.3 巨型框架一支撐結(jié)構(gòu)的靜力性能    5.3.1 結(jié)構(gòu)主要抗側(cè)力構(gòu)件的受力性能分析    5.3.2 結(jié)構(gòu)變形分析    5.3.3 結(jié)構(gòu)效率評(píng)價(jià)  5.4 巨型框架一支撐結(jié)構(gòu)的抗震性能    5.4.1 自振特性    5.4.2 振型分解反應(yīng)譜分析    5.4.3 多遇地震下的抗震性能    5.4.4 罕遇地震下的抗震性能  5.5 巨型框架一耗能支撐結(jié)構(gòu)的減震性能分析    5.5.1 巨型框架一耗能支撐結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型    5.5.2 巨型框架一耗能支撐結(jié)構(gòu)的減震性能分析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　巨型框架結(jié)構(gòu)體系最顯著的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是主次結(jié)構(gòu)明確，給建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的靈活性，可產(chǎn)生一些特殊形式的巨型框架結(jié)構(gòu)，包括特殊的主結(jié)構(gòu)和特殊的次結(jié)構(gòu)?！　√厥獾闹鹘Y(jié)構(gòu)主要是利用主結(jié)構(gòu)即巨型梁和巨型柱的靈活布置產(chǎn)生的一些巨型框架演變體。主結(jié)構(gòu)的靈活布置表現(xiàn)在巨型梁的高度、布置位置及道數(shù)的選擇和巨型柱傾斜坡度及傾斜層數(shù)的選擇上?！　√厥獾拇谓Y(jié)構(gòu)主要指依附于主結(jié)構(gòu)的各種靈活布置的梁、柱體系。次結(jié)構(gòu)的靈活性主要表現(xiàn)在次結(jié)構(gòu)可方便地構(gòu)成空洞層或次結(jié)構(gòu)在水平及豎向上可具有不連續(xù)性，如高雄銀行大樓等?！　”菊路治隽司扌涂蚣艿撵o力性能，研究了結(jié)構(gòu)在豎向荷載和風(fēng)荷載作用下的傳力機(jī)理、力學(xué)特性和變形特點(diǎn)；以結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形、效率和經(jīng)濟(jì)性為指標(biāo)探討了巨型梁的布置、巨型柱的傾斜坡度和次框架的開(kāi)洞位置對(duì)巨型框架側(cè)向剛度的影響?！　?duì)考慮不同主次結(jié)構(gòu)布置形式的計(jì)算模型進(jìn)行了自振特性分析，并采用振型分解反應(yīng)譜法分析了這些模型在多遇地震下的抗震性能。　　對(duì)這些巨型鋼框架模型進(jìn)行了多遇地震下的彈性時(shí)程分析和罕遇地震下的彈塑性時(shí)程分析，并討論了地震波輸入維數(shù)、二階效應(yīng)和阻尼比對(duì)時(shí)程分析的影響。　　3.1 巨型框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則　　巨型框架結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱。在材料用量相同的情況下，應(yīng)盡量滿足平面兩個(gè)主軸方向等效慣性矩最大的原則。　　應(yīng)盡量減輕結(jié)構(gòu)自身重量，因此應(yīng)優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu)，也可采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)等。　　巨型梁和巨型柱應(yīng)形成具有較大剛度的空間框架。巨型柱宜放置在結(jié)構(gòu)的角部，巨型梁的位置宜為：布置1道巨型梁時(shí)，最佳位置在O.6 H附近，H為結(jié)構(gòu)總高度；布置2道巨型梁時(shí)，最佳位置在頂層和O.5 H附近；布置3道或3道以上巨型梁時(shí)，宜沿豎向從頂層向下均勻布置?！　【扌土汉途扌椭瞬捎每臻g桁架。桁架中的腹桿即巨型梁、柱中的支撐，宜采用交叉支撐，也可采用人字形支撐。支撐宜采用寬翼緣H形鋼或箱形截面。

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