组合结构PPT课件

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1、组合结构组合结构超高层建筑中型钢混凝土结构的超高层建筑中型钢混凝土结构的应用与研究应用与研究 超高层建筑中型钢混凝土结构的应用与研究超高层建筑中型钢混凝土结构的应用与研究抗风抗风抗震抗震建筑功能建筑功能型钢混凝土型钢混凝土组合结构组合结构超高层建筑中型钢混凝土结构的应用与研究超高层建筑中型钢混凝土结构的应用与研究超高层结构设计特点超高层结构设计特点型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用型钢混凝土结构特点型钢混凝土结构特点型钢混凝土结构计算型钢混凝土结构计算型钢混凝土梁柱节点构造型钢混凝土梁柱节点构造当前研究热点及难点问题当前研究热点及难点问题超高层结构设计特点超高

2、层结构设计特点v随建筑物高度加大，重力荷载迅速增大随建筑物高度加大，重力荷载迅速增大 v建筑物高度的增加，使地震作用效应加大建筑物高度的增加，使地震作用效应加大 vP-效应成为不可忽视的问题效应成为不可忽视的问题 v倾覆力矩增大，整体稳定性要求提高倾覆力矩增大，整体稳定性要求提高 v竖向构件产生的缩短变形差对结构内力的影响竖向构件产生的缩短变形差对结构内力的影响增大增大 型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用欧美欧美中国中国日本日本l981l981年至年至19851985年期年期间间10151015层的建筑层的建筑，型钢混凝土结构，型钢混凝土结构的数量占的数量占9

3、090，1616层以上的建筑中型层以上的建筑中型钢混凝土结构所占钢混凝土结构所占比例也达到比例也达到5050 美国达拉斯第一国美国达拉斯第一国际大厦际大厦72层，采用层，采用型钢混凝土框架结型钢混凝土框架结构。休斯顿第一城构。休斯顿第一城市大楼市大楼49层，高层，高207m，休斯顿得，休斯顿得克斯商业中心大厦克斯商业中心大厦79层，层，305m高，高，均采用型钢混凝土均采用型钢混凝土外框架、型钢混凝外框架、型钢混凝土内筒结构。土内筒结构。北京新世纪饭店较北京新世纪饭店较早采用了型钢混凝早采用了型钢混凝土柱土柱；北京的亮马北京的亮马河大厦采用型钢混河大厦采用型钢混凝土梁凝土梁；上海环球上海环球金

4、融中心金融中心(492m)、金茂大厦金茂大厦(421m)、深圳地王大厦深圳地王大厦(384m)等超高层建等超高层建筑也采用了型钢混筑也采用了型钢混凝土组合结构凝土组合结构，但，但全国采用全国采用SRC建筑建筑面积还不到建筑总面面积还不到建筑总面积的千分之一积的千分之一 型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用型钢砼承载力大、延性好、刚度大型钢砼承载力大、延性好、刚度大砼砼剪力墙剪力墙砼柱砼柱砼梁砼梁风荷载和风荷载和水平地震水平地震 减小截面，灵减小截面，灵活布置空间活布置空间 降低梁高，可降低梁高，可用于大跨度用于大跨度 保证刚度，保证刚度，降低梁高降低梁高 型钢混

5、凝土结构特点型钢混凝土结构特点实腹式实腹式型钢采用轧制型钢采用轧制H型型钢钢(宽翼缘工字钢宽翼缘工字钢)、双工字钢、双槽、双工字钢、双槽钢、十字型钢、矩钢、十字型钢、矩形及圆形钢管，或形及圆形钢管，或采用钢板、角钢、采用钢板、角钢、槽钢等拼制焊接槽钢等拼制焊接 型钢混凝土型钢混凝土（SRC）格构或空腹式格构或空腹式 型钢由缀板或缀型钢由缀板或缀条连接角钢或槽条连接角钢或槽钢组成钢组成 型钢混凝土构件特点型钢混凝土构件特点型钢砼柱型钢砼柱型钢砼梁型钢砼梁型钢砼墙型钢砼墙通常在墙的两端、通常在墙的两端、纵横墙交接处、洞纵横墙交接处、洞121两侧以及沿墙长两侧以及沿墙长度方向每隔度方向每隔6m处，处

6、，设置型钢暗柱。设置型钢暗柱。型钢混凝土结构类型型钢混凝土结构类型全型钢混凝土框架全型钢混凝土框架 半型钢混凝土框架半型钢混凝土框架 1、框架的梁和柱均采用、框架的梁和柱均采用型钢混凝土结构。型钢混凝土结构。2、钢结构高楼，地面以、钢结构高楼，地面以下各层多采用现浇钢筋混下各层多采用现浇钢筋混凝土结构。考虑到钢柱与凝土结构。考虑到钢柱与钢筋混凝土柱的连接构造钢筋混凝土柱的连接构造复杂，以及由地下结构到复杂，以及由地下结构到地上钢结构的刚度突变引地上钢结构的刚度突变引起强烈的地震塑性变形集起强烈的地震塑性变形集中效应，超高层的结构底中效应，超高层的结构底部一到三层往往采用型钢部一到三层往往采用型

7、钢混凝土过渡层。混凝土过渡层。l、由钢梁和型钢混凝土柱刚、由钢梁和型钢混凝土柱刚性连接所组成的框架，称为性连接所组成的框架，称为半型钢混凝土框架。主要用半型钢混凝土框架。主要用于高层建筑的地上结构。于高层建筑的地上结构。2、由钢筋混凝土梁和型钢混、由钢筋混凝土梁和型钢混凝土柱刚性连接所组成的框凝土柱刚性连接所组成的框架，称为次型钢混凝土框架。架，称为次型钢混凝土框架。3、从高楼结构抗震的角度来、从高楼结构抗震的角度来看，半型钢混凝土框架和次看，半型钢混凝土框架和次型钢混凝土框架，更有利于型钢混凝土框架，更有利于结构实现结构实现“强柱弱梁强柱弱梁”抗震要抗震要求。求。型钢混凝土结构性能型钢混凝土

8、结构性能(与钢结构相比与钢结构相比)v型钢混凝土构件的外包混凝土，可以阻止其中型型钢混凝土构件的外包混凝土，可以阻止其中型钢的局部屈曲，并能显著改善型钢的出平面扭转钢的局部屈曲，并能显著改善型钢的出平面扭转屈曲性能，使钢骨的钢材强度得以充分发挥。屈曲性能，使钢骨的钢材强度得以充分发挥。v节约钢材节约钢材50以上。以上。v具有更大的刚度和阻尼比具有更大的刚度和阻尼比(约为约为0.04)，有利于控，有利于控制风或地震作用下高楼的变形和风振加速。制风或地震作用下高楼的变形和风振加速。v外包钢筋混凝士提高了结构的耐久性和耐火。外包钢筋混凝士提高了结构的耐久性和耐火。型钢混凝土结构性能型钢混凝土结构性能

9、(与钢筋混凝土相比与钢筋混凝土相比)v构件的受压、受剪和压弯承载力大幅度提高。构件的受压、受剪和压弯承载力大幅度提高。v构件截面面积约减少构件截面面积约减少50。v框架梁柱节点的抗震性能得到显著改善。框架梁柱节点的抗震性能得到显著改善。v低周往复荷载下的构件滞回特性、耗能容量，以低周往复荷载下的构件滞回特性、耗能容量，以及构件的延性，均有较大幅度的提高。及构件的延性，均有较大幅度的提高。v可以利用构件中的钢骨承担施工荷载，并可将构可以利用构件中的钢骨承担施工荷载，并可将构件模板悬挂在钢骨上，实现几个楼层同时进行浇件模板悬挂在钢骨上，实现几个楼层同时进行浇灌混凝土等作业，加快施工进度。灌混凝土等

10、作业，加快施工进度。v有利于地下室结构的逆作业法施工，从而加快整有利于地下室结构的逆作业法施工，从而加快整个高楼结构的施工速度。个高楼结构的施工速度。型钢混凝土结构缺点型钢混凝土结构缺点型钢混凝土结构与钢结构和钢筋型钢混凝土结构与钢结构和钢筋混凝土结构相比，型钢混凝土结混凝土结构相比，型钢混凝土结构的缺点在于其既要求进行钢构构的缺点在于其既要求进行钢构件的制作和安装，又要求支模板、件的制作和安装，又要求支模板、绑扎钢筋和浇筑混凝土，施工工绑扎钢筋和浇筑混凝土，施工工序增多。序增多。型钢混凝土结构计算理论型钢混凝土结构计算理论按平截面假定采用钢筋混凝土构件计算方法按平截面假定采用钢筋混凝土构件计

11、算方法 基于试验与数值计算的经验公式基于试验与数值计算的经验公式累加计算方法累加计算方法型钢混凝土结构计算软件型钢混凝土结构计算软件v PKPM系列软件包中的系列软件包中的SATWE软件（承载力累加计软件（承载力累加计算法）算法）v MTS系列软件（承载力累加计算法）系列软件（承载力累加计算法）v ETABS软件（首先将型钢混凝土构件进行刚度折算，软件（首先将型钢混凝土构件进行刚度折算，然后按照单一材料进行型钢混凝土结构的内力分析）然后按照单一材料进行型钢混凝土结构的内力分析）v SAP2000 v TBSA 型钢混凝土结构计算软件型钢混凝土结构计算软件v PKPM系列软件包中的系列软件包中的

12、SATWE软件（承载力累加计软件（承载力累加计算法）算法）v MTS系列软件（承载力累加计算法）系列软件（承载力累加计算法）v ETABS软件（首先将型钢混凝土构件进行刚度折算，软件（首先将型钢混凝土构件进行刚度折算，然后按照单一材料进行型钢混凝土结构的内力分析）然后按照单一材料进行型钢混凝土结构的内力分析）v SAP2000 v TBSA 型钢混凝土梁柱节点构造型钢混凝土梁柱节点构造钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土柱的连接 型钢混凝土梁型钢混凝土梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土柱的连接 型钢梁型钢梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土柱的连接 型钢混凝土梁型钢混凝土梁钢筋混凝土柱的

13、连接钢筋混凝土柱的连接 型钢混凝土梁型钢混凝土梁型钢柱的连接型钢柱的连接 钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土柱的连接 型钢混凝土梁型钢混凝土梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土柱的连接一般柱中型钢在节点中贯通，梁一般柱中型钢在节点中贯通，梁中型钢在柱型钢两侧断开，并与中型钢在柱型钢两侧断开，并与柱型钢翼缘用焊接或螺栓连接。柱型钢翼缘用焊接或螺栓连接。对于窄粱，梁中型钢可在柱型钢对于窄粱，梁中型钢可在柱型钢内侧穿过，但施工比较复杂。在内侧穿过，但施工比较复杂。在节点中柱型钢翼缘两侧之间，分节点中柱型钢翼缘两侧之间，分别在梁型钢上、下翼缘水平处各别在梁型钢上、下翼缘水平处各设一道足够强

14、的柱加劲肋，以保设一道足够强的柱加劲肋，以保证梁翼缘的拉力可靠地传递到节证梁翼缘的拉力可靠地传递到节点，并防止柱型钢翼缘板发生局点，并防止柱型钢翼缘板发生局部弯曲。为了便于浇灌节点核心部弯曲。为了便于浇灌节点核心区的混凝土，加劲肋可以不是通区的混凝土，加劲肋可以不是通长的，仅在柱型钢翼缘处局部设长的，仅在柱型钢翼缘处局部设置置 型钢梁型钢梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土柱的连接对于型钢混凝土柱对于型钢混凝土柱型钢梁的情况，钢梁在型钢混凝土柱型钢梁的情况，钢梁在型钢混凝土柱的两侧断开，型钢混凝土柱内型钢与型钢梁的连接应采用的两侧断开，型钢混凝土柱内型钢与型钢梁的连接应采用刚性连接，且钢梁翼缘与柱内

15、型钢翼缘应采用全熔透焊缝刚性连接，且钢梁翼缘与柱内型钢翼缘应采用全熔透焊缝连接；梁腹板与柱宜采用摩擦型高强螺栓连接，悬臂梁段连接；梁腹板与柱宜采用摩擦型高强螺栓连接，悬臂梁段与柱应采用全焊缝连接与柱应采用全焊缝连接 型钢混凝土梁型钢混凝土梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土柱的连接连接型钢混凝土梁和钢筋混凝土柱的节点，一般梁中型钢可连接型钢混凝土梁和钢筋混凝土柱的节点，一般梁中型钢可在节点中通过，梁筋也保持贯通，而柱筋则在梁型钢翼缘两在节点中通过，梁筋也保持贯通，而柱筋则在梁型钢翼缘两侧及翼缘中通过侧及翼缘中通过 型钢混凝土梁型钢混凝土梁型钢柱的连接型钢柱的连接对于型钢柱对于型钢柱型钢混凝土梁的情况

16、，柱中型钢可在型钢混凝土梁的情况，柱中型钢可在节点中通过，梁型钢在柱两侧断开，但应与翼缘可节点中通过，梁型钢在柱两侧断开，但应与翼缘可靠地连接，其中包括梁翼缘和腹板与柱全为焊接、靠地连接，其中包括梁翼缘和腹板与柱全为焊接、全为螺栓连接或二者都采用等措施。做法可参考型全为螺栓连接或二者都采用等措施。做法可参考型钢混凝土梁与型钢混凝土柱节点的连接。钢混凝土梁与型钢混凝土柱节点的连接。当前研究热点及难点问题当前研究热点及难点问题型钢混凝土的粘结滑移性能研究型钢混凝土的粘结滑移性能研究 型钢混凝土梁柱连接节点受力性能、破坏机理型钢混凝土梁柱连接节点受力性能、破坏机理 型钢混凝土剪力墙型钢混凝土剪力墙的抗震性能的抗震性能超高层中采用型钢混凝土结构的转换层超高层中采用型钢混凝土结构的转换层 组合结构组合结构组合结构组合结构 若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！