立体停车结构基于整体侧移的构件截面确定方法

摘要

随着我国经济的迅速发展与城市化进程的不断加快，城市汽车保有量急剧增加，由于基础设施建设的滞后导致城市静态交通问题即停车难的问题日益突出。采用占地面积小，车辆泊位多的机械式立体停车库正是解决这一问题的有力措施。
　　 本文以垂直升降式立体车库为研究对象，考虑到其结构形式与荷载类型与普通建筑结构的差别，提出了一种基于整体位移的构件截面确定方法对立体车库结构进行设计，并设计算例对这种方法进行了验证，同时分析了其精度与适用范围，主要包括以下内容:
　　 针对立体车库结构的受力特点提出了其进行简化分析的三个基本假定，推导了车库结构的等效抗弯刚度与等效抗剪刚度，得出了结构的弯曲位移曲线方程与剪切位移曲线方程。结构总位移曲线为弯曲位移曲线与剪切位移曲线的叠加，以结构整体用钢量为目标函数，以顶点位移中弯曲位移与剪切位移的比值为变量，由此确定结构的侧移曲线，并推导得到了柱截面面积计算公式与支撑截面面积计算公式，形成了基于整体位移的构件截面确定方法。
　　 采用直接基于位移的截面初选方法对风荷载作用下的立体车库结构进行了设计，并分析了水平荷载的等效形式、剪力滞后效应、平面长宽比、支撑布置形式对假设影响及公式的适用范围。分析了结构用钢量、高宽比与弯剪位移比三者之间的关系，得到了结构高宽比与最佳弯剪位移比的关系式。
　　 对于地震荷载，采用直接基于位移的抗震设计方法，将多自由度体系等效为单自由度体系，计算得到了结构的地震力，然后采用基于整体位移的截面确定方法对车库结构进行了设计，最后采用底部剪力法和振型分解反应谱法对结构的侧移进行了校核。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 立体车库的分类及其特点

1．3 立体车库的研究及应用概况

1．3．1 立体车库在国外的应用与发展

1．3．2 立体车库在国内的应用与发展

1．3．3 立体车库在国内外的研究现状

1．4 课题的提出

1．5 本文的主要内容

第2章 立体车库结构的布置形式及特点

2．1 垂直升降式立体车库的平面布置

2．2 立体停车库基本单元参数的确定

2．2．1 立体车库平面尺寸的确定

2．2．2 层高的确定

2．3 立体车库的常用结构形式及特点

2．4 立体车库结构与普通建筑结构的区别

2．5 本章小结

第3章 直接基于位移的截面确定方法

3．1 结构侧移组成分析与计算假定

3．2 等效刚度的推导

3．2．1 等效抗剪刚度

3．2．2 等效抗弯刚度

3．3 侧移曲线的建立及构件截面计算

3．3．1 均布水平荷载作用下

3．3．2 倒三角分布水平荷载作用下

3．3．3 结构抗侧刚度沿高度变化

3．4 基于整体位移的截面确定方法步骤

3．5 本章小结

第4章 风荷载下立体停车结构的设计与分析

4．1 工程概况与荷载计算

4．1．1 工程概况及结构参数

4．1．2 风荷载计算

4．2 等效为均布水平荷载选择构件截面

4．2．1 侧移的确定

4．2．2 截面选择及用钢量的计算

4．2．3 侧移的软件验算

4．3 等效为倒三角荷载选择构件截面

4．3．1 构件尺寸选择和侧移计算

4．3．2 内力分布

4．3．3 强度与稳定的校核

4．4 刚度沿高度变化情况下确定构件截面

4．5 减小剪力滞后效应的措施以及效果

4．6 X方向的位移校核

4．7 最优弯剪位移比与结构高宽比之间的关系

4．8 平面长宽比对公式精度的影响

4．8．1 X方向的双库

4．8．2 Y方向的双库

4．9 本章小结

第5章 地震荷载下立体停车结构的设计与分析

5．1 抗震设计理论的发展

5．2 直接基于位移的抗震设计方法理论

5．2．1 抗震设防水准

5．2．2 结构的性能水平

5．2．3 等效单自由度体系的等效参数

5．2．4 等效阻尼

5．2．5 位移反应谱的建立

5．2．6 目标位移的确定

5．3 设计步骤

5．4 算例

5．4．1 结构刚度沿高度不变

5．4．2 结构刚度沿高度变化

5．5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢