挑高住宅钢结构的应用研究

摘要

近几年的理论研究和工程实践表明，发展钢结构住宅不仅是切实可行的，而且是有很大发展潜力的。挑高户型突破了传统平面户型的住宅模式，将住宅平层空间转换为立体空间，充分满足了强调生活品质与个性展现这一现代居住观念的需求，为当前房地产市场时尚的住宅形式。为了将挑高户型应用到钢结构住宅中，本文针对挑高住宅钢结构这种新型的钢结构形式进行了一些探讨。具体做了以下一些工作： 1)考虑不同抗震设防要求，对多高层挑高住宅进行了钢结构设计分析，并对与挑高住宅具有相同结构平面布置的跃层钢结构住宅和常规2.8米层高的钢结构住宅进行了结构设计分析。设计中分别采用了钢框架一支撑和钢框架一混凝土简体体系，其中钢框架柱选用了方钢管、矩形钢管、H型钢等不同的截面类型。根据设计结果分析比较了挑高钢结构住宅与其它两种住宅在相同情况下的安全性能、结构变形性能、抗震性能和用钢量的区别，发现了挑高住宅钢结构的一些特点。 2)对挑高住宅进行弹塑性时程分析，通过对结构变形和塑性铰出现规律的研究，找出结构在地震作用下的薄弱层及不利位置，并对相同条件下的跃层住宅钢结构进行弹塑性动力分析，比较两种住宅在相同条件下弹塑性地震响应的差异。 3)对挑高钢结构住宅、跃层钢结构住宅和常规钢结构住宅进行综合经济分析评价，比较它们在结构造价及综合经济效益方面的差异，为挑高钢结构住宅的应用提供经济依据。 4)对全文的工作进行总结，为挑高住宅的设计提供建议意见，并指出今后对其进一步研究的方向。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

§1.1选题背景

1.1.1钢结构住宅的优缺点

1.1.2在我国发展钢结构住宅的基础

1.1.3挑高户型的发展及其特点

§1.2国内外钢住宅体系的研究与发展现状

1.2.1国外钢结构住宅的研究与发展现状

1.2.2国内钢结构住宅的研究与发展现状

§1.3挑高钢结构住宅的特点

§1.4本文研究的主要内容

参考文献

第二章钢结构住宅的结构体系简述及基本计算模型的建立

§2.1钢结构住宅的结构体系简述

2.1.1钢框架—支撑体系简述

2.1.2钢框架-混凝土核心筒体系简述

§2.2基本计算模型的建立

2.2.1建筑体系

2.2.2楼盖体系

2.2.3荷载条件

2.2.4几个需要交待的问题

参考文献

第三章挑高住宅钢结构的弹性静力设计分析

§3.1 6层挑高住宅钢结构设计分析

3.1.1钢框架—支撑结构体系

3.1.2钢框架—混凝土核心筒结构体系

3.1.3小结

§3.2 9层挑高住宅钢结构设计分析

3.2.1钢框架—支撑结构体系

3.2.2钢框架-混凝土核心筒结构体系

3.2.3小结

§3.3本章小结

参考文献

第四章挑高住宅钢结构的弹塑性地震响应分析

§4.1弹塑性时程分析方法概述

4.1.1力学模型

4.1.2恢复力模型

4.1.3质量分布模型

4.1.4阻尼矩阵

4.1.5地震波选用

4.1.6动力方程及其求解

4.1.7 P-△效应的考虑

§4.2 6层挑高钢结构住宅弹塑性时程分析

4.2.1钢框架—支撑结构体系

4.2.2钢框架-混凝土核心筒结构体系

§4.3 9层挑高钢结构住宅弹塑性时程分析

4.3.1钢框架—支撑结构体系

4.3.2钢框架-混凝土核心筒结构体系

§4.4本章小结

参考文献

第五章挑高钢结构住宅的经济分析与评价

§5.1挑高住宅与跃层住宅及常规住宅的造价分析比较

5.1.1 6层挑高住宅与其他两种住宅的结构造价比较

5.1.2 9层挑高住宅与其他两种住宅的结构造价比较

§5.2挑高住宅与跃层住宅及常规住宅的综合经济分析比较

参考文献

第六章总结

§6.1全文总结

§6.2针对挑高住宅设计的几点建议

§6.3有待进一步解决的几个问题

作者在攻读硕士学位期间发表的论文

致谢