浅析建筑结构设计中刚度的运用和控制
2015-08-15李文宇山西省化工设计院山西太原030024
江西建材 2015年17期
■李文宇 ■山西省化工设计院,山西 太原 030024
1 建筑结构设计中刚度的定义
结构物的刚度主要指的是结构物发生单位变形所需要的力,其中单位变形与力值都是一种广义定义。建筑结构物受到的力复杂多变,大小和方向都会不断发生改变;为此其变形也随之而不断变化。依据力与变形的不同,建筑结构物的刚度主要包含有结构刚度、杆件刚度、截面刚度等。
2 建筑结构设计中刚度的运用与控制
建筑结构的方案设计阶段,主要是针对建筑结构物的不同布置方式与选型方式,实现内力分布的合理化,尽可能减小整体结构中的应力集中区域,进而实现结构的安全系数的提升。从结构设计这一阶段可以看出,通过实现结构体系整体应力分布的合理性,从根本上而言,为结构体系整体刚度的优选过程。对于建筑结构而言,整体刚度的均衡,是保障结构稳定性的根本前提。
2.1 建筑结构体系的选择基于结构整体的刚度需求
建筑结构设计过程中,其刚度的匹配性是建筑结构体系选择的前提条件之一。从理论的分析可以知道,建筑结构的侧移与结构高度的四次方存在这正比例关系。然而当前我国建筑业的不断发展,建筑物的高度日新月异,不断产生新的突破。为此建筑物设计过程中,其整体的刚度需求也随之大幅度增长。
从建筑结构体系的发展而言,建筑结构物由原来的框架结构,逐渐转变成为框架剪力墙、束筒结构、筒体结构等等。……
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