現(xiàn)澆石膏外墻鋼筋砼高層網格盒式筒中筒結構研究與應用

1、 天津大學博士學位論文 現(xiàn)澆石膏 現(xiàn)澆石膏外墻 外墻鋼筋砼 鋼筋砼高層 高層網格盒式 網格盒式 筒中筒結構研究 筒中筒結構研究與應用 應用 Research and Application of Reinforced Concrete Space-grid Box-tube Structure with Gypsum Wall Cast-in-place 【申請博士學位】 一級學科：土木工程 學科專業(yè)：結構工程 博 士 生：王其明 指導

2、教師：馬克儉 教授 陳志華 教授 天津大學建筑工程學院 二零一二 年 十一 月中文摘要 中文摘要 本文提出了一種新型的鋼筋混凝土結構體系—以石膏為填充外墻的鋼筋混凝土網格盒式筒中筒結構， 它不僅在建造中大量使用了脫硫石膏和磷石膏， 符合我國經濟建設中“減量化、再利用和資源化”的循環(huán)經濟三原則的要求；而且其結構性能、 建筑功能和經濟性能都優(yōu)于常規(guī)的筒體結構， 是對傳統(tǒng)的結構體系的開拓和創(chuàng)新。 緒論介紹了工業(yè)石膏的物理、 力學性能及

3、其在國內的分布狀況， 以及工業(yè)石膏節(jié)能建筑的研究現(xiàn)狀及應用情況；介紹了本文的選題意義和主要研究內容。 介紹了鋼筋混凝土網格盒式筒中筒結構中的外網格式框架的組成特點， 采用力學計算方法分析了網格式框架的側移性能以及影響側移的主要因素； 研究了網格式框架中網格尺寸對框架性能的影響， 得出了合理的網格尺寸； 對一榀框架進行了推覆分析， 研究了網格式框架結構的抗震性能； 為今后設計網格式框架提供了設計依據(jù)。 闡述了鋼筋混凝土網格盒式筒中筒結構中

4、的密肋井字空腔大板的組成特點， 采用連續(xù)化的方法建立了其力學計算模型并推導了其基本力學方程， 并提出了該大板實用計算方法。結合本體系轉化項目正在施工的樓板，對 8.4 米×8.4米范圍的大板進行了現(xiàn)場載荷試驗，試驗結果表明，該大板空間作用效果明顯，實測剛度較實用計算方法大，采用實用計算方法能滿足設計要求。 把網格盒式筒中筒結構簡化為內、 外兩個實心筒， 實心筒之間通過平面剛度無窮大的樓板連接， 樓板和內外筒之間鉸接， 把結構連

5、續(xù)化， 采用最小勢能原理，推導出了鋼筋混凝土網格盒式—筒中筒結構的側移方程及結構構件的內力計算，并通過一實例對推導出的公式進行了驗證，結果表明連續(xù)化分析方法精度較高，可以滿足工程計算要求。 以本體系的轉化項目—唐山建華工程質量檢測有限公司辦公樓為例， 對比分析了本結構體系和常規(guī)的筒中筒和框架核心筒體系的力學性能和經濟性， 結果表明：本體系的抗側剛度最大、豎向剛度分布均勻、內外筒的協(xié)同工作性能良好。并在各項力學性能指標均優(yōu)良的情況下， 結