框剪结构和框架结构的区别及实例
框剪结构和框架结构的区别及实例
工程结构设计中，框架结构和框剪结构是两种常见的结构类型。它们的区别在于结构的刚度和稳定性不同。
框架结构
框架结构是指由直线杆件构成的结构系统。框架结构单元中，杆件在连接处一般采用转动支座，整个结构对扭转和位移具有比较好的稳定性。框架结构常用于建筑物中的梁柱结构。
例如，上海中心大厦采用的就是框架结构。它的结构由8个竖向的钢框架组成，每个框架由4根大钢柱和4根大梁构成，从地面起第5层开始形成了一个大的框架结构体系。
框剪结构
框剪结构是框架结构的升级版，它在框架结构的基础上增加了对撑杆件，即将斜杆加入到杆件中。这样，在受力时，对撑杆件相当于增加了对垂直方向上的支撑，使结构具有更好的稳定性和刚度。
比如，1980年代的中国甘肃窑洞改造工程就采用了框剪结构。该工程位于偏远山区，建筑物本身就有稳定性问题，为了加强结构的稳定性，设计者在建筑物的四个倾斜围墙上加入框剪结构，这样不仅保证了建筑物的稳定性，还大大提高了抗震能力。
框架结构和框剪结构的实际应用
框架结构和框剪结构常见于建筑物、桥梁和塔架结构中。在高层建筑中，由于垂直荷载的作用，需要采用更加刚性的结构形式，框架结构和框剪结构是两种经典的选择。
此外，框架结构和框剪结构在桥梁工程中也有广泛的应用。例如，天津滨海大桥是一座框架结构的悬索桥，它用扭振分析法设计得到了非常好的稳定性和通行效果。而南京长江大桥和土默特大桥则分别采用了框架结构和框剪结构，经过几十年的运行，已经证明了这两种结构形式的稳定性和安全性。
框架结构和框剪结构的常见问题解答
1. 框架结构和框剪结构的应用范围有哪些？
框架结构和框剪结构的应用范围广泛，特别是在高层建筑、桥梁、塔架等领域，这两种结构形式因为其较好的稳定性和刚度而备受青睐。在设计和施工过程中，需要根据具体的场景需求和承载能力要求，选择合适的结构形式。
2. 框架结构和框剪结构稳定性有何区别？
框架结构和框剪结构的稳定性因其结构形式的不同，具有明显的差异。框架结构的稳定性取决于杆件的长度和截面积，而框剪结构的稳定性则还受到对撑杆件的支撑影响。因此，在考虑结构类型时，需要根据具体的场景、杆件的长度和对撑杆件的数量来判断哪种结构形式更为适用。
3. 框架结构和框剪结构的设计方法有何不同？
框架结构和框剪结构的设计方法不同，主要体现在杆件的数量、对撑杆件的数量和截面积的计算等方面。因此，设计师需要对材料强度、承重极限等多方面因素进行综合评估，选择合适的结构形式和杆件设计方案。
