小高层住宅结构选型及工程应用研究

发布时间：2017-03-30 10:16

  本文关键词：小高层住宅结构选型及工程应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：抗震设计理念对结构抗震性能起关键性作用,结构体系选型和结构方案布置又在结构抗震设计理念中占有决定性的地位,而小高层住宅结构设计普遍忽视结构体系选型工作,缺乏完整的评判过程,仅以影响上部结构造价的单一指标和工程经验作为评估结构选型是否合理的因素。针对目前我国小高层建筑结构选型决策的现状及其存在的问题,完成的工作主要有：1)归纳阐述框架结构、异形柱结构、短肢剪力墙结构、框架-剪力墙结构和普通剪力墙结构五种结构体系。通过建立框架和框架-剪力墙结构对比模型,论证在框架柱的基础上加剪力墙能提高结构的抗震性能；变换框架-剪力墙柱子和墙肢的位置,论证剪力墙布置在结构四周可增强结构的抗扭性能。2)在烈度为7度0.10g,场地类别为二类和基本风压为0.7kN/m2的条件下,对五种结构体系分别建立7-18层结构模型,利用SATWE软件定量分析结构的抗震性能和工程造价。结果表明：剪力墙结构和框架-剪力墙结构适宜高度在18层52m以上,框架结构在17层49m以下,异形柱结构和短肢剪力墙结构在12层34m以下。从工程造价角度,12层以下住宅结构宜采用框架结构,12层以上18层以下的住宅结构宜采用剪力墙结构。3)在不同地震烈度(6度0.05g、7度0.1g、7度0.15g和8度0.2g)和不同基本风压(0.4、0.7、1.0和13kN/m2)条件下对五种结构体系隔层建立结构模型,通过分析结构的位移角和轴压比确定五种结构体系在某一风压或某一地震烈度下的抗震性能和小高层住宅结构能达到的最大高度。4)对华侨城一期1#楼18层住宅工程案例分别建立剪力墙结构和框架-剪力墙结构模型,结果表明：框架-剪力墙能够充分发挥结构的材料抗性,满足设计要求。剪力墙结构在结构抗震性能上有更多的富余度,且建筑面积大,用材成本较框架-剪力墙结构少,更加符合开发商的建设需求。本研究采用的工程案例计算分析结果与模型模拟的结果相接近,研究得出的不同层数、不同地震烈度和不同风压下五种结构体系的最大高度能为结构设计师设计小高层住宅提供借鉴。
【关键词】：小高层住宅 结构选型 结构体系 结构设计
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU318
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 小高层住宅概念的界定11-12
• 1.3 小高层住宅的优势12-13
• 1.3.1 节地性12-13
• 1.3.2 较高的面积系数13
• 1.3.3 居民需求13
• 1.4 国内外研究现状13-15
• 1.4.1 国外研究现状13-14
• 1.4.2 国内研究现状14-15
• 1.5 存在的问题15-16
• 1.6 研究内容及特色16-18
• 1.6.1 研究内容16
• 1.6.2 研究特色16-18
• 2 小高层住宅结构体系型式和布置18-33
• 2.1 小高层住宅常用结构体系概述18-21
• 2.1.1 框架结构体系定义及特点18-19
• 2.1.2 异形柱结构体系定义及特点19
• 2.1.3 剪力墙结构体系定义及特点19-20
• 2.1.4 框架-剪力墙结构体系定义及特点20-21
• 2.2 小高层建筑结构设计基本特点21-23
• 2.2.1 水平荷载成为决定性因素21-22
• 2.2.2 轴向变形不容忽视22-23
• 2.2.3 结构侧移成为控制指标23
• 2.3 结构竖向布置23-26
• 2.3.1 一般要求23-24
• 2.3.2 规则竖向结构布置24-26
• 2.3.3 不规则竖向结构布置26
• 2.4 结构平面布置26-30
• 2.4.1 一般要求26-28
• 2.4.2 规则结构平面布置28-29
• 2.4.3 不规则结构平面布置29-30
• 2.5 SATWE软件和控制指标分析30-32
• 2.5.1 SATWE空间结构有限元分析软件30-31
• 2.5.2 确定结构的合理性指标31-32
• 2.6 本章小节32-33
• 3 竖向承重结构模型的选型分析33-77
• 3.1 框架结构方案33-41
• 3.1.1 不同设防烈度下抗震性能分析36-38
• 3.1.2 不同风压下抗震性能分析38-41
• 3.2 异形柱结构方案41-49
• 3.2.1 不同设防烈度下抗震性能分析44-46
• 3.2.2 不同基本风压下抗震性能分析46-49
• 3.3 短肢剪力墙结构方案49-57
• 3.3.1 不同设防烈度下抗震性能分析52-54
• 3.3.2 不同风压下抗震性能分析54-57
• 3.4 框架-剪力墙结构方案57-65
• 3.4.1 不同设防烈度下抗震性能分析60-62
• 3.4.2 不同风压下抗震性能分析62-65
• 3.5 剪力墙结构方案65-73
• 3.5.1 不同设防烈度下抗震性能分析68-70
• 3.5.2 不同风压下抗震性能分析70-73
• 3.6 五种结构方案对比73-75
• 3.7 本章小结75-77
• 4 工程应用分析77-86
• 4.1 工程概况77-78
• 4.2 结构体系选择的初步判断78-79
• 4.3 结构布置79-81
• 4.3.1 结构平面布置79-80
• 4.3.2 结构竖向布置80-81
• 4.4 整体抗震性能对比分析81-84
• 4.4.1 有效质量与周期比81
• 4.4.2 结构的位移反应81-83
• 4.4.3 结构轴压比83-84
• 4.5 工程造价对比分析84-85
• 4.5.1 工程量统计84
• 4.5.2 工程造价比较84-85
• 4.6 本章小结85-86
• 5 结论与展望86-87
• 5.1 研究结论86
• 5.2 存在的不足和研究展望86-87
• 参考文献87-90
• 致谢90

【参考文献】

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