天和办公楼建筑结构设计开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:2315字

1. 研究目的与意义

框架结构体系是指在结构纵向和横向设置梁和柱。

以梁和柱所组成的框架来抵抗自重和外荷载作用的结构体系。

相对于其他结构体系框架结构有很多优点,比如可以比较灵活的配合建筑平面布置;建筑墙体不承重只起到分割空间的作用,可以根据实际需要保留或拆除墙体;梁柱构成的框架可以为建筑提供较大的活动空间;墙体不承重可以随便设置洞口,方便建筑立面造型;框架结构破坏时构件有较大变形,属于适筋破坏,抗震效果比较好;此外,框架结构的梁和柱多采用方形截面,方便施工。

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2. 国内外研究现状分析

在国内杜家政、隋允康和黄冀卓等人对框架结构的截面尺寸和拓扑优化做了大量的理论研究,取得一定的研究成果。

杜家政应用ICM方法研究了应力和位移为约束条件下的框架结构拓扑优化,总结了不同工况、不同约束条件下的框架结构拓扑优化的处理方法和结论,完成了相应的框架结构拓扑优化软件制作。

隋允康、张政等将截面特性和结构形状共同作为设计变量,通过截面优化和形状优化两个层次的交替循环寻求框架结构的最优结构形态,并用算例检验了方法的正确性和可行性。

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3. 研究的基本内容与计划

内容:南京地区天和办公楼建筑结构设计。

建筑物地上11层,总建筑面积14709m2,总高度42.000m,结构设计使用年限为50年,抗震设防烈度7度,建筑耐火等级为二级。

冬季室外计算温度-5℃,冻土深度30cm,夏季室外计算温度 36℃。

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4. 研究创新点

1. 本建筑为11层办公框架结构,建筑功能所需造成纵横向刚度差异较大,为均衡两个方向刚度、减少扭转效应,本结构方案拟通过柱截面取矩形柱,按照在结构横向上放置矩形柱长边设计,确保两个方向的刚度均匀,减小水平力作用下结构的扭转效应;2. 地震荷载作用主要与结构的自重有关,因此为了尽量减小地震荷载对结构的影响,本设计的所有隔墙均采用木结构隔墙,以减轻结构的自重,同时也符合现代绿色建筑设计的理念;3. 在进行结构设计的过程中,为了保证框架结构的安全性,在结构中布置少量的剪力墙,因此,从抵抗水平荷载作用的角度而言,剪力墙的增加会大大增加结构的整体刚度。

但是从工程造价方面看,剪力墙应该尽量的减少,正是由于存在这样的矛盾性,出现了到底在结构中设置剪力墙最优刚度的问题。

所以在本结构设计中通过不断调整框架结构中少量的剪力墙的数量,以达到既能满足结构设计合理又兼顾整个工程的经济性。

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