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根据国家住宅产业政策的要求,本文分析了国内住宅建设的现状和普遍存在的问题,提出大开间预应力混凝土平板住宅体系是提高住宅使用年限、保证长期使用功能的一种发展方向。大开间住宅的普及推广涉及到技术、经济和人的观念等诸多领域,本文从经济性、建筑方案、结构体系、预应力平板的设计方法、竖向振动舒适度等方面,系统地研究了该住宅体系。
在经济性方面,分别对多层和高层建筑中不同开间、不同类型结构的建造成本进行了比较,证明大开间住宅在经济性上与普通开间的住宅是持平的,因而大范围普及和推广具有可能性。
建筑方案的确定是实施大开间住宅的前提和关键,本文在回顾我国的多种经典户型后,探讨了大开间预应力平板住宅的设计原则和建筑设计方法。
在结构体系方面,本文系统归纳了适合于大开间预应力平板住宅的常用结构体系及新型结构体系,分析了各种体系特点和抗震性能,提出技术措施,并给出各种体系的适用范围。
本文对悬挂钢夹层的异型柱框架-预应力平板结构和核心筒-边框架-柱支承板结构两种新型体系进行小震下弹性分析和大震下弹塑性分析,分析结果表明,两种新型体系具有明确的传力途径和良好的抗震性能。对核心筒-边框架-柱支承板结构体系不同等代梁宽度进行试算,提出了预应力平板等代梁宽度取值建议值。
本文结合大开间住宅预应力平板特点对其设计方法进行了分析,并针对矩形柱、圆形和正多边形柱,以及常见的十字形、T形和L形等异形柱,对其考虑不平衡弯矩的板柱节点冲切计算方法进行了研究。
大跨度预应力楼板由于跨高比较大,自振频率较低,因此其振动舒适性应受到关注。本文对两个实际工程的预应力大跨平板的竖向振动进行现场测试,并对其频率及特性进行分析,在此基础上研究了用于估算边支承楼板基频的上限和下限方法,并给出了估算楼板基频的实用方法,对预应力平板的振动舒适度的控制标准进行了探讨。