1
侧向位移下的刚度问题及对策
超高层建筑类似于悬臂柱,弯矩和高度是平方关系,顶点位移和高度是四次方关系,具体如下图所示。高层建筑结构很关键的问题就是在侧向位移下的刚度问题。
(来源:本文根据北京院内部大师讲座总结)
1.1
减小荷载
高层建筑结构的横向荷载包含风荷载和地震作用,地震作用是倒三角形分布,风荷载也是类似的。因此可以根据水平荷载的分布规律来减小荷载。
如下图所示这种内收的结构,风荷载体型系数越往上越小,能使得底部的倾覆力矩减小。另外这种收进的立面非对称布置的结构,对于横风向的共振带来极大的改善。
1.2
增加刚度
同样的材料,怎么能在结构中更有效呢?就是让材料分布在外围。如下图案例的上海中心,设置环桁架和腰桁架,通过大柱子把外框架形成一个巨型框架,增强了刚度,实质上就是把材料分布在外围。
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材料力学的「强度」和「刚度」,这下都理解了前言 为了保证机械系统或者整个结构的正常工作,保证其中每个零部件或者构件都能够正常的工作。工程构件安全设计的任务就是保证构件具有足够的强度、刚度及稳定性。 稳定性很好理解,受力作用下保持或者恢复原来平衡形式的能力。例如承压的细杆突然弯曲,薄壁构件承重发生褶皱或者建筑物的立柱失稳导致坍塌。今天主要来讲一下对于刚度和强度的理解。
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