中钢大厦转角网格单元的受力性能分析和优化研究.pdf

第八届全国现代结构工程学术研讨会 三、转角网格单元优化对策和分析模型 (一)相应优化对策 本工程整体结构在四个转角部位，应力集中且受力复杂，是结构研究的关键部位之一。转角网格单元是空 间结构单元，在两个侧向均受竖向垂直荷载和水平荷载的作用，其变形规律需要进行研究，特别是必须弄清转角 处水平曲横梁构件的力学特征。因此宜从转角网格单元着手，进行单元内力和位移研究，分析其分布规律并采取 相应对策。根据结构的特点，现假设有甲、乙两种转角网格单元分析模型，分别为：水平曲横梁与楼板未形成有 效约束、水平曲横梁与楼板具有良好的约束。 本文将研究从底部到顶部共计5个转角处网格单元，主要分析其在垂育荷载和水平荷载合力作用下的内力 和形状变化规律，并找出薄弱环节，提出相应技术措施。对于单元模型的力学性能分析，本文采用SAP2000程 序计算。 (二)甲种计算简化模型 假设模型中水平曲横梁与楼板连接较差，‘未形成有效约束，为未连接状态(图5)。 ．计算假定： l、楼层半标高处节点由于空间对称平衡，忽略在B点Y向位移和C点在X向位移。 2、因重点研究计算一个层高范围内转角网格单元的水甲曲横粱的力学特征，并考虑到曲横梁两端点D点和 E点在楼层标高处有楼板及粱约束，故该节点可简化为有三个约束支座。 3、计算模型忽略了上部构件对转角嘲格单元的约束作用，因此本计算模型趋于一定保守。 4、只为恒载、频遇活载和地震组合的作用16】。 研究目的：研究水平曲横梁可能产生的最大内力和位移。特别是曲横梁转角中点A处的特征，以期改进结 ‘。 构技术措施。 (三)乙种计算倚化模型 ， 假设模型中水平曲横梁在中点处有钢梁与内筒连接，具有良好的约束(图6。 计算假定： 1)楼层半标高处节点由于空间对称平衡，忽略在B点y向位移和C点在X向位移。 2)计算模型忽略了上部构件对转角网格单元的约束作用，因此本计算模型趋于一定保守。 3)PI为恒载、频遇活载和地震组合的作用。 研究目的：研究设置连系钢梁后的技术参数j。 坠 杖Y、、淹 燃 戡善皆扣 图5甲种计算简化模型 图6乙种计算简化模型 四、转角网格单元计算结果和分析 (一)甲种计算简化模型计算结果和分析 简化模璎中的计算荷载及截面见表2(注：CFF内灌注C80混凝土)。采用SAP2000程序对模型进行分析，计 工业建筑2008增刊 第八届全国现代结构工程学术研讨会 算结果见表3，其中气。、Dy。分别为A点x、Y向最大位移，Dz。为A点z向最大位移，第3层变形、弯矩、 轴力、剪力和扭癌的计算结果如图7～II所示。 ， 表2计算荷载及截面尺寸 单位：kN 层号 只。、辱 只7、弓 H、鼍 斜柱(砸) 横粱(衄) CFT 空管 3 4089 2443．7 475．1 1000．1000．401000．1000．40 CFT 空管 20 3185 1903．4 370 900*900*40900姻00*40