
高层预应力大跨混凝土结构体系在高层综合大厦中的应用具有很大的优 越性,它的总体内力分析从本质上讲与普通的高层建筑结构分析并没有很大的不同,但是在具体的细节和构造上仍有一些问题需要研究解决首先,在多层预应力大跨框架中,柱子截面并不十分巨大,柱子抗侧刚度对梁中预应力效应的影响很小,一般在5%以下,在实际计算中,往往将其忽略,盘扣脚手架只考虑由于柱子抗弯刚度约束梁柱节点而引起的次弯矩。但是在高层预应力大跨结构体系中,柱子的截面是由轴压比控制的,这样,柱子的截面做得很大。例如,在苏州八面风商厦中,采用2000mm×1500mm的巨大截面柱子。一方面由于层数更多,其柱子截面大于多层预应力大跨框架;另方面由于跨度加大,高层预应力大跨体系中的柱截面也大大超过一般的高层框剪体系而梁的截面一般是由高跨比控制的,预应力大梁的高跨比在1/15~1/20,与多层大跨预应力体系相近,这种情况下,柱子截面相比于梁的截面就显得较为悬殊了。我们知道,构件的截面刚度与截面高度呈三次方的关系,截面高度越大,刚度也越大。由于柱截面抗侧刚度较大,可能导致对梁中预应力效应的影响经试验研究和分析,得出的结论是:张拉引起的框架中的内力与按弹性分析的理论值是相一致的;在高层大跨预应力框架结构的张拉阶段,由于柱子刚度过大,盘扣厂家对梁内预应力效果(主要是轴向预应力)的影响是较大的,但是,这一影响是可以按弹性计算出来的柱子截面巨大带来的另一个问题是柱在强震下的延性问题。结构在罕遇地震下的良好表现不仅依赖于结构有较大的强度和刚度,更主要的是依赖于结构有良好的延性,即较强的耗能能力。柱子是结构体系中重要的竖向构件,其延性决定于配筋率、配箍率、材料性能、剪跨比等因素。我们知道剪跨比越小,抗弯能力与抗剪能力的比值就越大,构件往往可能在完全发挥其抗弯能力之前就被剪切破坏,而剪切破坏是脆性破坏,毫无延性可言。在高层大跨结构体系中,柱子拥有较大的截面,而层高是在一定范围之内的,因而其剪跨比很小,是一个超级短柱。采用怎样的构造措施可以提高短柱的延性,是盘扣设计人员关心的另一问题为了使短柱在荷载的作用下产生所期望的破坏形态,达到预想的承载能力、位移限值、刚度等指标,可以通过被动控制的手段,有目的地用某些构造措施,加强或削弱它的某一项能指标,以控制整体的破坏形态。
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