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关于土木工程类的论文 导语：论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章下面是由小编整理的关于土木工程类的论文欢迎阅读！ 一、常用的结构体系 若已测出荷载量达数千万磅重那么在高层建筑设计中就没有多少可以进行极其复杂的构思余地了确实较好的高层建筑普遍具有构思简单、表现明晰的特点 这并不是说没有进行宏观构思的余地实际上正是因为有了这种宏观的构思新奇的高层建筑体系才得以发展可能更重要的是：几年以前才出现的一些新概念在今天的技术中已经变得平常了如果忽略一些与建筑材料密切相关的概念不谈高层建筑里最为常用的结构体系便可分为如下几类： 1抗弯矩框架 2支撑框架包括偏心支撑框架 3剪力墙包括钢板剪力墙 4筒中框架 5筒中筒结构 6核心交互结构 7框格体系或束筒体系 特别是由于最近趋向于更复杂的建筑形式同时也需要增加刚度以抵抗几力和地震力大多数高层建筑都具有由框架、支撑构架、剪力墙和相关体系相结合而构成的体系而且就较高的建筑物而言大多数都是由交互式构件组成三维陈列 将这些构件结合起来的方法正是高层建筑设计方法的本质其结合方式需要在考虑环境、功能和费用后再发展以便提供促使建筑发展达到新高度的有效结构这并不是说富于想象力的结构设计就能够创造出伟大建筑正相反有许多例优美的建筑仅得到结构工程师适当的支持就被创造出来了然而如果没有天赋甚厚的建筑师的创造力的指导那么得以发展的就只能是好的结构并非是伟大的建筑无论如何要想创造出高层建筑真正非凡的设计两者都需要最好的 虽然在文献中通常可以见到有关这七种体系的全面性讨论但是在这里还值得进一步讨论设计方法的本质贯穿于整个讨论设计方法的本质贯穿于整个讨论中 二、抗弯矩框架 抗弯矩框架也许是低中高度的建筑中常用的体系它具有线性水平构件和垂直构件在接头处基本刚接之特点这种框架用作独立的体系或者和其他体系结合起来使用以便提供所需要水平荷载抵抗力对于较高的高层建筑可能会发现该本系不宜作为独立体系这是因为在侧向力的作用下难以调动足够的刚度 我们可以利用STRESSSTRUDL或者其他大量合适的计算机程序进行结构分析所谓的门架法分析或悬臂法分析在当今的技术中无一席之地由于柱梁节点固有柔性并且由于初步设计应该力求突出体系的弱点所以在初析中使用框架的中心距尺寸设计是司空惯的当然在设计的后期阶段实际地评价结点的变形很有必要 三、支撑框架 支撑框架实际上刚度比抗弯矩框架强在高层建筑中也得到更广泛的应用这种体系以其结点处铰接或则接的线性水平构件、垂直构件和斜撑构件而具特色它通常与其他体系共同用于较高的建筑并且作为一种独立的体系用在低、中高度的建筑中尤其引人关注的是在强震区使用偏心支撑框架 此外可以利用STRESSSTRUDL或一系列二维或三维计算机分析程序中必然出同一些大孔使得剪力墙体系分析变得错综复杂可以通过桁架模似法、有限元法或者通过利用为考虑剪力墙的交互作用或扭转功能设计的专门计处机程序进行初步分析框架或支撑式筒体结构：框架或支撑式筒体最先应用于IBM公司在Pittsburgh的一幢办公楼随后立即被应用于纽约双子座的110层世界贸易中心摩天大楼和其他的建筑中这种系统有以下几个显著的特征：三维结构、支撑式结构、或由剪力墙形成的一个性质上差不多是圆柱体的闭合曲面但又有任意的平面构成由于这些抵抗侧向荷载的柱子差不多都被设置在整个系统的中心所以整体的惯性得到提高刚度也是很大的 在可能的情况下通过三维概念的应用、二维的类比我们可以进行筒体结构的分析不管应用那种方法都必须考虑剪力滞后的影响 这种最先在航天器结构中研究的剪力滞后出现后对筒体结构的刚度是一个很大的限制这种观念已经影响了筒体结构在60层以上建筑中的应用 设计者已经开发出了很多的技术用以减小剪力滞后的影响这其中最有名的是桁架的应用框架或支撑式筒体在40层或稍高的建筑中找到了自己的用武之地除了一些美观的考虑外桁架几乎很少涉及与外墙联系的每个建筑功能而悬索一般设置在机械的地板上这就令机械体系设计师们很不赞成但是作为一个性价比较好的结构体系桁架能充分发挥它的性能所以它会得到设计师们持续的支持由于其最佳位置正取决于所提供的桁架的数量因此很多研究已经试图完善这些构件的位置实验表明：由于这种结构体系的经济性并不十分受桁架位置的影响所以这些桁架的位置主要取决于机械系统的完善审美的要求筒中筒结构：筒体结构系统能使外墙中的柱具有灵活性用以抵抗颠覆和剪切力 “筒中筒”这个名字顾名思义就是在建筑物的核心承重部分又被包围了第二层的一系列柱子它们被当作是框架和支撑筒来使用配置第二层柱的目的是增强抗颠覆能力和增大侧移刚度这些筒体不是同样的功能也就是说有些筒体是结构的而有些筒体是用来支撑的在考虑这种筒体时清楚的认识和区别变形的剪切和弯曲分量是很重要的这源于对梁的对比分析在结构筒中剪切构件的偏角和柱、纵梁（例如：结构筒中的网等）的弯曲有关同时弯曲构件的偏角取决于柱子的轴心压缩和延伸（例如：结构筒的边缘等） 在支撑筒中剪切构件的偏角和对角线的轴心变形有关而弯曲构件的偏角则与柱子的轴心压缩和延伸有关根据梁的对比分析如果平面保持原形（例如：厚楼板）那么外层筒中柱的轴心压力就会与中心筒柱的轴心压力相差甚远而且稳定的大于中心筒但是在筒中筒结构的设计中当发展到极限时内部轴心压力会很高的甚至远远大于外部的柱子这种反常的现象是由于两种体系中的剪切构件的刚度不同这很容易去理解内筒可以看成是一个支撑（或者说是剪切刚性的）筒而外筒可以看成是一个结构（或者说是剪切弹性的）筒 核心交互式结构：核心交互式结构属于两个筒与某些形式的三维空间框架相配合的筒中筒特殊情况事实上这种体系常用于那种外筒剪切刚度为零的结构位于Pittsburgh的美国钢铁大楼证实了这种体系是能很好的工作的在核心交互式结构中内筒是一个支撑结构外筒没有任何剪切刚度而且两种结构体系能通过一个空间结构或“帽”式结构共同起作用需要指出的是如果把外部的柱子看成是一种从“帽”到基础的直线体系这将是不合适的；根据支撑核心的弹性曲线这些柱子只发挥了刚度的15%同样需要指出的是内柱中与侧向力有关的轴向力沿筒高度由拉力变为压力同时变化点位于筒高度的约5/8处当然外柱也传递相同的轴向力这种轴向力低于作用在整个柱子高度的侧向荷载因为这个体系的剪切刚度接近于零把内外筒相连接的空间结构、悬臂梁或桁架经常遵照一些规范来布置美国电话电报总局就是一个布置交互式构件的生动例子 1、结构体系长59.7米宽28.6米高183.3米 2、布置了两个筒每个筒的尺寸是9.4米12.2米在长方向上有27.4米的间隔 3、在短方向上内筒被支撑起来但是在长方向上没有剪切刚度 4、环绕着建筑物布置了一个外筒 5、外筒是一个瞬时抵抗结构但是在每个长方向的中心15.2米都没有剪切刚度 6、在建筑的顶部布置了一个空间桁架构成的“帽式”结构 7、在建筑的底部布置了一个相似的空间桁架结构 8、由于外筒的剪切刚度在建筑的底部接近零整个建筑基本上由两个钢板筒来支持 框格体系或束筒体系结构：位于美国芝加哥的西尔斯大厦是箱式结构的经典之作它由九个相互独立的筒组成的一个集中筒由于西尔斯大厦包括九个几乎垂直的筒而且筒在平面上无须相似基本的结构体系在不规则形状的建筑中得到特别的应用一些单个的筒高于建筑一点或很多是很常见的事实上这种体系的重要特征就在于它既有坚固的一面也有脆弱的一面 这种体系的脆弱特别是在结构筒中与柱子的压缩变形有很大的关系柱子的压缩变形有下式计算：=fL/E对于那些层高为3.66米左右和平均压力为138MPa的建筑在荷载作用下每层柱子的压缩变形为15（12）/29000或1.9毫米在第50层柱子会压缩94毫米小于它未受压的长度