巨型桁架筒体结构性能有限元分析.pdf

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1、第++卷第*期哈尔滨建筑大学学报S;6/++T;/*("""年!"月U;=?386;

2、利用文中提出的角柱应力集中系数和材料效率指数，对框筒类结构的剪力滞后效应和轴力杆系的效率作出评价，对比分析表明采用大型支撑框筒明显改善框筒结构的剪力滞后效应，提高了结构的工作效率，巨型桁架体系是一种很有前途的超高层建筑结构体系。关键词：巨型桁架结构体系；大型支撑框筒；有限元分析；剪力滞后效应；静力特性；结构设计中图分类号：-.+%*/*文献标识码：0123245565753483869:2:;<:=>5?4?=::5@4=A5:4?=B4=?5!"#$%&’()*+(，%,#$-.’()/+0(，%,#$-!0

3、1)2&+(’CBD;;6;65;<4D5:=>5?4?=:::4?=B4=?86:9:457J84?286:BD575;<4D5:=>5?4?=::5@4=A5:4?=B4=?52:>?;B5::5@J83@4D58386942B7;@562:5:48A62:D5@/L97583:;<4D5<232455657534754

4、D;@J4D5:4?=B4=?86:4842B>5?<;?783B52:;A48235@A94D5:4842B568:42B83869:2:/-D58386942B?5:=64:@5B68?54D844D5:D58?68H>D53;753;32:5<<5B42F569M58N535@/-D5:=>5?4?=:::4?=B4=?86:9:4572:8>?;72:O23H:=>5?D2HD$?2:5A=26@23H:4?=B4=?86:9:457/8’/916:47:=>5?4?=:::4?=B4=?86:9:45

5、7P:=>5?4?=::5@4=A5:4?=B4=?5P<23245565753483869:2:P:D58?68H5<<5B4P:4842B568:42BBD8?8B45?P:4?=B4=?86@5:2H3"前言随着近年来高层建筑的蓬勃发展，建造更高的高层建筑需要更为先进的结构体系来实现，巨Q!R型结构体系恰好可以承担这一使命。而巨型桁架结构体系因其经济性和高效性更适合建造更高的建筑。巨型桁架结构体系可分为三种类型：!/大型支撑框筒型，是对框筒结构所做的一种改进，以大型斜支撑代替窗裙梁传递剪力，达到减小剪力滞

6、后效应的目的。(/大型空间桁架型，此体系由大型立体支撑、少量竖向巨柱、外墙、平面内小立柱等及内部钢框架所组成。主要受力体系是支撑和竖向巨柱构成的空间桁架。+/斜格桁架筒型，将大型支撑密布于结构外立面，可以有竖向的柱子，共同组成斜格桁架筒来抵抗水平荷载，具有剪力滞后效应弱的优点，施工较复杂。巨型桁架体系还包括以上三种结构形式和其它结构的组合。采用上述结构形式的典型建筑如表!所示。收稿日期：("""$"!$"+基金项目：国家自然科学基金资助重大项目’*,&,*W!")J建设部科技公关项目’,%$"%$"!)作者简介

7、：袁振军’!,%W$)，男，哈尔滨建筑大学硕士/第8期袁振军等：巨型桁架筒体结构性能有限元分析!"表!典型的巨型桁架结构体系工程建筑名称城市建造时间#年层数高度#$结构体系%&’()*(+&+,大厦美国芝加哥"-./"//!00大型支撑框筒1(2345363(234大楼美国芝加哥"-788.".0大型支撑框筒95::3((5;$<&=34日本东京方案"8/7//大型支撑框架锥筒6525+&4>大楼美国纽约"-.7?/@.-大型空间桁架A43=’&(63(234大厦美国方案@/.70/大型空间桁架西南银行大厦美国

8、休斯顿不详.7!.@大型空间桁架香港中银大厦中国香港"-7-./!"8大型空间桁架B:+*(公司大楼美国旧金山"-87@?""?斜格桁架筒体CD9公司大厦美国匹兹堡"-?@"!不详斜格桁架筒体巨型桁架结构体系的主要优点如下E"F斜撑通过轴力传递大部分风荷载，同时也作为斜柱承受重力荷载，因而结构有巨大的抗推刚度。@F主次结构体系使结构传力明确。主结构抵抗风荷载和自重荷载，次结构仅传递楼层