多层大跨度桁框结构体系及优化设计-山东建筑大学学报.pdf

第２８卷 第３期 山东 建 筑 大 学 学 报 Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．３ ２０１３年 ６月 　 　　　　　　　ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧ ＪＩＡＮＺＨＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　　　　　　　 　 Ｊｕｎ． ２０１３ 文章编号：１６７３－７６４４（２０１３）０３－０２２０－０４ 多层大跨度桁框结构体系及优化设计 １ ２ ２ 郭兵 ，翟艳玲 ，荆晓峰 （１．山东建筑大学 土木工程学院，山东 济南２５０１０１；２．济南多力工程技术有限公司，山东 济南２５０１００） 摘要：多层大跨度桁框结构主要由桁架梁和框架柱组成，在我国尚属新型结构体系，为探讨桁框结构合理的经 济尺寸和用钢量，进而对结构初步设计提出优化建议；文章针对不同建筑尺寸、不同荷载情况，设计了２１个桁 框结构模型试件，并进行了用钢量分析，重点探讨了结构用钢量与楼面活载、开间、跨度、跨数、层数的关系。结 果表明：多层桁框结构的单位面积用钢量与多层框架结构基本相同，跨度、楼面荷载对用钢量的影响最显著。 分析发现桁框结构的经济跨度为１８ｍ左右，经济开间为６～１０ｍ，跨数不宜少于２跨。 关键词：桁框结构；经济尺寸；用钢量；优化初步设计 中图分类号：ＴＵ３９１　　　　　文献标识码：Ａ ＭｕｌｔｉｓｔｏｒｙｌａｒｇｅｓｐａｎＴＭＦｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ １ ２ ２ ＧｕｏＢｉｎｇ，ＺｈａｉＹａｎｌｉｎｇ，ＪｉｎｇＸｉａｏｆｅｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉｎａｎＤｕｏｌｉＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ２５０１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｕｌｔｉｓｔｏｒｙｌａｒｇｅｓｐａｎＴｒｕｓｓＭｏｍｅｎｔＦｒａｍｅ（ＴＭＦ）ｉｓｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｒｕｓｓｇｉｒｄｅｒｓａｎｄ ｃｏｌｕｍｎｓ．ＩｔｉｓｓｔｉｌｌａｎｅｗｋｉｎｄｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｎｄｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｆｏｒ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｄｅｓｉｇｎ，２１ｍｏｄｅｌｓｐｅｃｉｍｅｎｓｏｆＴＭＦｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓｉｚｅａｎｄｌｏａｄｓｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ， ａｎｄｔｈｅｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｆｌｏｏｒｌｉｖｅ ｌｏａｄ，ｂａｙｓｉｚｅ，ｓｐａｎｓｉｚｅ，ｓｐａｎｎｕｍｂｅｒ，ａｎｄｌａｙｎｕｍｂｅｒｗａｓｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｓｔｏｒｙＴＭＦｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｍｕｌｔｉｓｔｏｒｙｆｒａｍｅｓ，ａｎｄｔｈａｔｔｈｅｓｐａｎａｎｄ ｔｈｅｆｌｏｏｒｌｏａｄｈａｖｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．ＴｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｓｐａｎｏｆＴＭＦｉｓａｂｏｕｔ １８ｍ，ｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｂａｙｉｓａｂｏｕｔ６～１０ｍ，ａｎｄｔｈｅｓｐａｎｎｕｍｂｅｒｏｆＴＭＦｓｈｏｕｌｄｎｏｔｂｅｌｅｓｓｔｈａｎ２． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒｕｓｓｍｏｍｅｎｔｆｒａｍｅ；ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎ；ｓｔｅｅｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｄｅｓｉｇｎ