Page 21 - 现代建筑的结构设计分析与理论研究

第一章 现代建筑结构概述

存在着钢结构技术、外部环境等诸多问题。目前，最常用的是钢管束组合系统的结构
模型，它采用了一种基于“钢管束组合”的结构模型，它可以将一个整体的模型结合
起来，通过仿真试验，得到了钢管的承载能力和刚度。而成板的构造则要求采用“H 型”
钢筋桁架，能很好地解决接头承载能力的问题。同时，新型的剪力墙也要加大研究力度，

相比于传统的钢板剪力墙，它的优点是重量轻，地震作用小，可以灵活的安装，更多
的空间，可以代替钢结构，改善房屋的使用效果和安全性。通过对住宅的布局、承重
设计和剪切效应的试验，确定住宅建筑所需的钢料量，从而保证住宅的安全。
（三）装配式钢结构建筑体系的应用

1. 装配式钢结构中梁柱的连接节点
根据连接刚度的不同，可以将梁柱连接方式划分为刚性连接、半刚性连接、铰接
连接。根据连接方式，可以将梁柱连接方式分为全焊接连接、栓焊混合连接、全螺栓

连接。在多层钢结构中，梁、柱的连接可以采用刚性连接，即梁的翼缘与腹板的整体
焊接，也可以通过翼缘的焊接、腹板的螺栓、翼缘和腹板的螺栓等来实现。采用全焊
接方法可以达到等强度刚接的钢结构，但是由于现场焊接作业繁重，而且受多种因素
的制约，使得焊接施工中出现了许多质量问题。此外，由于焊接残余应力大，在实际
焊接中很难进行，而且对其进行质量检验的成本也很高，因此，在钢梁和柱间进行焊

接时，不宜采用就地焊接。采用栓焊复合接头，不但施工简便，而且可以确保焊接强
度与完全焊接接头的强度相当。美国、日本的大地震后，钢结构虽然强度高、塑性好、
韧性好，但在大地震的冲击下，还是会导致梁柱的一些节点产生脆性断裂，而断裂的

部位主要集中在梁下翼缘和立柱的焊缝处。同时也充分暴露了钢结构焊接接头的缺陷。
因此，对于梁柱节点，应采取螺栓联接形式，以加快其安装速度，确保其施工质量。
尽管采用这种螺栓连接方法，其节点数量要多于焊接节点，而且实际节点也要大，但
是其整体经济效益要比现场焊接的造价要低一些。梁柱全螺栓联结既可达到刚性联结

又可实现半刚性联结，而刚性联结方法的计算方法相对简便，在实践中得到了广泛的
应用。而半刚性接头的实际能耗较高，螺栓用量少，经济效益高，但其实际计算和分
析比较烦琐。这两种方法均适用于在多发性地震条件下的装配式、高层钢结构工程。
2. 支撑与框架两者间的连接节点

由于建筑施工中高层建筑数量的增加，单纯的框架结构在经济上的应用日益减少。
而中央支承框架与偏心支承框架结构在经济上表现出更高的优越性，但其支承强度也
比较大。对于装配式钢结构，支架和支架之间的连接也多为全螺栓连接，这样可以方
便施工单位在现场进行组装和维修。在支撑框架系统中，一般都是采用板型节点，将

其与梁柱相连，从而提高了结构的整体稳定性。
在我国，装配式钢结构的绿色环保技术已成为建筑业发展的必然趋势。所以，在

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