08巨型钢框架结构稳定分析

第!卷 第#期 建 筑 结 构$#!年#月巨 型 钢 框 架 结 构 稳 定 分 析陆 铁 坚（ 中 南 大 学 铁 道 校 区 长 沙%#&） 提 要 采 用 连 续 化 的 数 学 模 型 和 角 变 位 移 法 对 巨 型 钢 框 架 的 稳 定 问 题 进 行 研 究 ， 给 出 了 巨 型 柱 计 算 长 度 系数 的 表 达 式 ， 并 举 例 说 明 其 应 用 ， 供 设 计 时 参 考 。 关 键 词 巨 型 钢 框 架 结 构 计 算 长 度 系 数()*+,-./0123)4123),63+,74/389.:4+3/15,/1./99)4/6123;+,*3637+351.,/)312,6，123;14?237,=)9+4;7,=123377351.:3+3/0127451,=,729035,+9)/;4=30.:3/A./4+-，4/9)3=+3.;2,C/7,=373=3/53./63;!#$%&(：;133+7=4)3;1=9519=3；377351.:3+3/0127451,=；;14?)，0/4，1/!， 全 高51， 宽)!。（ 下 转 第!5页 ）44现 举 例 说 明 ， 假 定 短 柱 高 度!#$%，!&#$%， 系 数!#$&#$&(，（)*$&(）+)$&(!$,，#$#-$-)$.$,， 若 底 层 柱 截面 为/$%./$%， 短 柱 截 面 只 需 扩 大 到0$%， 即 每 边 只 需 加 宽),$就 能 满 足 短 柱 刚 度 与 底层 柱 刚 度 比#,的 要 求 。 当 然 这 是 理 论 计 算 的 最 小 外放 尺 寸 ， 设 计 者 还 应 根 据 有 关 构 造 规 定 适 当 放 大 ， 但 比规 范12,$3#$#规 定 的#$#)$)$（ 有 条 件限 制 ） 要 求 的 短 柱 截 面 尺 寸 要 小 得 多 。 笔 者 认 为 多 层框 架 房 屋 如 要 设 计 成 短 柱 基 础 时 ， 建 议 按 结 构 专 业 统一 技 术 措 施 第()3条 规 定 作 为 设 计 参 考 。4短 柱 基 础 与 其 他 构 造 措 施 相 配 套短 柱 基 础 除 按 规 定 进 行 计 算 以 外 ， 还 可 根 据 工 程的 具 体 情 况 采 取 相 应 的 构 造 措 施 。 如 为 确 保 短 柱 顶 的嵌 固 作 用 ， 可 在 柱 顶 面 标 高 处 沿 两 个 主 轴 方 向 设 置 基础 拉 梁 。 有 关 这 方 面 论 述 ， 有 兴 趣 者 可 参 阅 文 # 。五 、 结 论（)） 为 满 足 多 层 框 架 结 构 房 屋 底 层 的 侧 向 刚 度 不小 于 相 邻 上 一 层 侧 向 刚 度 的3$5， 采 取 短 柱 基 础 方 案以 减 少 底 层 柱 计 算 长 度 的 做 法 是 可 行 的 ， 有 关 短 柱 截面 大 小 计 算 可 以 用 措 施621$)作 为 设 计 参 考 ， 并 同时 参 照 规 范12,$3#$#的 构 造 要 求 ， 综 合 考 虑 。（#） 短 柱 基 础 不 仅 可 以 用 在 独 立 基 础 ， 也 可 用 在 十字 交 叉 条 形 基 础 ， 只 是 在 条 基 交 汇 处 设 计 成 八 字 角 ， 其上 做 成 短 柱 ， 并 满 足 条 基 的 有 关 规 定 。（4） 根 据 规 范12,$)#$)第&#)条 ， 一 般 多层 民 用 框 架 房 屋 （(层 以 下 且 高 度 在#,%以 下 ） 可 不 进行 天 然 地 基 及 基 础 的 抗 震 承 载 力 验 算 ， 基 础 荷 载 可 取静 载 加 活 载 组 合 设 计 值 。（&） 基 础 短 柱 纵 向 钢 筋 和 箍 筋 的 配 置 应 参 照 规 范12,$3#$#有 关 规 定 执 行 ， 但 考 虑 到 框 架 结 构 是双 向 受 力 ， 短 柱 长 边 纵 向 钢 筋 配 置 应 按 短 柱 短 边 的 要求 。 若 短 柱 为 方 柱 时 ， 均 按 短 边 要 求 配 置 。 短 柱 柱 顶以 下,$%范 围 内 箍 筋 适 当 加 密 采 用$%(!),$即 可 ，肢 距 满 足 抗 震 规 范 要 求 ， 顶 层 焊 接 钢 筋 网 可 取 消 。（,） 若 按 措 施621$)来 确 定 短 柱 截 面 尺 寸 得 不到 共 识 ， 设 计 人 员 可 按 规 范12,$3#$#第(#/条 的 有 关 规 定 执 行 ， 短 柱 基 础 方 案 仍 然 可 以 成 立 ， 即 短柱 可 以 作 上 柱 的 嵌 固 端 ， 用 于 多 层 框 架 结 构 是 可 行 的 ，无 非 是 短 柱 截 面 尺 寸 有 些 偏 大 （ 当 上 柱 截 面 高 度 大 于($%时 ） ， 不 够 经 济 而 已 。致 谢 ： 对 于 我 院 华 昌 设 计 所 、 华 盛 设 计 所 张 建 平 、任 讯 波 、 卫 文 、 梁 润 超 工 程 师 提 供 的 电 算 成 果 ， 在 此 表示 感 谢 。参 考 文 献)刘 大 海 ， 钟 锡 根 ， 杨 翠 如 著7单 层 与 多 层 建 筑 抗 震 设 计7陕 西 科 学技 术 出 版 社 ，)0037#姜 学 诗7钢 筋 混 凝 土 多 层 框 架 房 屋 结 构 设 计 中 应 当 注 意 的 几 个 问题7建 筑 结 构 ，#$#，4#（)）74中 国 建 筑 西 北 设 计 院7结 构 专 业 统 一 技 术 措 施 （621$)）7)00#7（ 上 接 第44页 ）解 ： 由 式 （4）（,） 求 出 等 效 刚 度 ：%8&,/),0#)$/9:$8&)0$&%&%;&30$)/)$/9:$;&)$),33/%&对 上 层 柱)#：#&$;%;#;&$334)&$;(&$; （)#）&$,#/0)(*)&$;(#;$8#8&$,#/0)(&$&)0$&#&$#$0,3&*#&$;(#;#$8#8&$)$&3(3将*)，*#值 代 入 式 （)&） 得$#&3(。对 下 层 柱$)：*)&$;(#;#$8#8&$)$&3(3，*#&将*)，*#值 代 入 式 （)&） 得$)/43。考 虑 柱 剪 切 变 形 修 正 。 柱)#：#$8（$#8）#&4+)&#)$(&)0$&（#&3(&$）#&$(4)$/9:代 入 式 （)/） 可 得$(&#+&3( )$+(4)$/),+/),0#)$&/&#+/&柱$)：#$8（$#8）#&4)&#)$(&)0$&（)+/43&$）#&#$#4/)$/9:$(&)+/43 )#+$#4/)$/),+/),0#)$&/&)+0$3参 考 文 献)刘 开 国7巨 型 钢 框 架 结 构 的 二 阶 分 析7建 筑 结 构 ，#$)，4)（/）7#周 晓 峰 ， 董 石 麟7巨 型 钢 框 架 结 构 自 振 特 性 分 析7建 筑 结 构 ，#$)，4)（/）74李 国 豪7桥 梁 结