1、第二章的主要问题第二章的主要问题主要思考主要思考1 1、高层钢筋混凝土结构的基本结构体系有哪几类？、高层钢筋混凝土结构的基本结构体系有哪几类？2 2、结构选型的依据主要有哪些？、结构选型的依据主要有哪些？3 3、什么是框架结构？其主要特点是什么？框架结构与框架梁、框架、什么是框架结构？其主要特点是什么？框架结构与框架梁、框架柱的概念有区别吗？柱的概念有区别吗？4 4、什么是异形柱？异形柱结构的抗震性好吗？为什么？、什么是异形柱？异形柱结构的抗震性好吗？为什么？5 5、什么是板柱结构、什么是板柱结构(含板柱含板柱剪力墙结构剪力墙结构)？其抗震性好吗？为什么？其抗震性好吗？为什么？6 6、什么是剪
2、力墙？什么是剪力墙结构？其主要特点是什么？、什么是剪力墙？什么是剪力墙结构？其主要特点是什么？7 7、什么是短肢剪力墙？短肢剪力墙结构的抗震性好吗？为什么？、什么是短肢剪力墙？短肢剪力墙结构的抗震性好吗？为什么？8 8、什么是框支剪力墙结构的抗震性好吗？为什么？、什么是框支剪力墙结构的抗震性好吗？为什么？9 9、什么是框架、什么是框架剪力墙结构？框架剪力墙结构？框架剪力墙结构的主要特点是什么？剪力墙结构的主要特点是什么？1010、什么是钢筋混凝土筒体结构，分几类？什么是框架、什么是钢筋混凝土筒体结构，分几类？什么是框架核心筒结构？核心筒结构？什么是筒中筒结构？什么是筒中筒结构？2.1 2.1
3、框架结构框架结构2.2 2.2 剪力结构体系剪力结构体系2.3 2.3 框架剪力墙结构框架剪力墙结构2.4 2.4 板柱剪力墙结构柱剪力墙结构2.5 2.5 框架框架-支撑（抗震墙板）结构支撑（抗震墙板）结构2 2.6 .6 筒体结构筒体结构2.7 框架框架核心筒结构核心筒结构2 2.8 .8 巨型结构巨型结构2 2.9 .9 带转换层的结构带转换层的结构2.10 房屋最大高度及适用的高宽比房屋最大高度及适用的高宽比2 2.11 .11 变形缝设置变形缝设置2 2.12.12 基础形式基础形式纵梁、柱弯曲变形构成剪切型变形纵梁、柱的结点角变形导致侧移 高层建筑结构设计的基本要求高层建筑结构设计
4、的基本要求 高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，基本要求是高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，基本要求是 1)1)具有必要的承载力、刚度、变形能力（延性）；具有必要的承载力、刚度、变形能力（延性）；2)2)避免结构整体扭转，避免质量与刚度在水平、竖向的局部突变；避免结构整体扭转，避免质量与刚度在水平、竖向的局部突变；3)3)多道设防，多层次保障结构安全。多道设防，多层次保障结构安全。以上要求均应运用概念设计理念指导结构选型与布置；以上要求均应运用概念设计理念指导结构选型与布置；4)4)对结构进行整体分析，对可能出现的薄弱部位做出合对结构进行整体分析，对可能出现的薄弱部位做出合理判断与设计；
5、理判断与设计；5)5)避免局部破坏导致整体破坏；避免局部破坏导致整体破坏；这两点应在结构整体计算后，通过对可能出现的薄弱部位，进这两点应在结构整体计算后，通过对可能出现的薄弱部位，进行局部附加计算，并在结构构造设计中有落实措施；行局部附加计算，并在结构构造设计中有落实措施；完整的结构设计步骤：完整的结构设计步骤：结构选型结构选型;结构计算；结构整体及构件的设计。结构计算；结构整体及构件的设计。高层建筑结构设计的基本原则是：高层建筑结构设计的基本原则是：合理选址，注重概念设计，重视结构选型与平、立面布置的规则合理选址，注重概念设计，重视结构选型与平、立面布置的规则性，优选有利于抗风、抗震的结构体
6、系，加强结构构造设计。性，优选有利于抗风、抗震的结构体系，加强结构构造设计。抗震概念设计抗震概念设计 建筑、结构设计建筑、结构设计师们用抗震设计原则和思想，师们用抗震设计原则和思想，总体控制建筑总体控制建筑结构的总体和局部设计。结构的总体和局部设计。做到：前期做到：前期合理选型，并确定计算模型和构造方案；合理选型，并确定计算模型和构造方案；中期合理中期合理计算；后期构造处理力求完善模型的缺陷以及目前人所未能知的可能计算；后期构造处理力求完善模型的缺陷以及目前人所未能知的可能缺陷。缺陷。抗震概念设计的目标是：控制结构的延性，以结构的变形耗能抗震概念设计的目标是：控制结构的延性，以结构的变形耗能尽
7、量消化地震能，避免地震能对结构局部的首先击溃。尽量消化地震能，避免地震能对结构局部的首先击溃。随建造层数加多，结构材料用量也将有很大增加，但只要结构随建造层数加多，结构材料用量也将有很大增加，但只要结构工程师和建筑师合作恰当，优化总体设计方案，那么结构的合理工程师和建筑师合作恰当，优化总体设计方案，那么结构的合理性、材料用量、造价是完全可以合理控制的。性、材料用量、造价是完全可以合理控制的。抗震设计，尤其是高层建筑结构的抗震设计，应选择有利地段，抗震设计，尤其是高层建筑结构的抗震设计，应选择有利地段，避免不利地段（避免不利地段（表表4-14-1），尤其是），尤其是避免避免在发震带上建设。选址错
8、误在发震带上建设。选址错误会导致所有相关建设成果变负！会导致所有相关建设成果变负！20102010高规高规指出：指出：“本规程本规程不不适用于建造在发震断裂最小避让距离内的高层建筑结构。适用于建造在发震断裂最小避让距离内的高层建筑结构。”表表2.1 （地段划分）有利、一般、不利和危险地段（地段划分）有利、一般、不利和危险地段地段类别地段类别 地质、地形、地貌地质、地形、地貌有利地段有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等等一般地段一般地段不属于有利、不属于有利、不利和危险地段不利和危险地段不利地段不利地段软弱土，液化土，条状突出
9、的山嘴，高耸孤立的山丘，软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（含故河道、疏松的断层破碎带、态明显不均匀的土层（含故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），高含水量的可塑黄暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等土，地表存在结构性裂缝等危险地段危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位发震断裂带上可能发生地表错位的部位1、平面：宜
10、简单、规则、尽量对称、平面：宜简单、规则、尽量对称避免过度凹凸；避免过度凹凸；3、力求刚度中心和荷载中心重合、力求刚度中心和荷载中心重合避免不规则引起的扭转；避免不规则引起的扭转；4、加强结点设计、加强结点设计避免避免因点及面的破坏；因点及面的破坏；5、合理设置变形缝、合理设置变形缝避免复杂结构间的碰撞等次应力避免复杂结构间的碰撞等次应力6 6、力求上部结构与基础的协同工作、力求上部结构与基础的协同工作避免避免不均匀沉降及地不均匀沉降及地基的过度变形。基的过度变形。7 7、尽量降低结构中心、尽量降低结构中心有利于减小水平地震作用的影响，增有利于减小水平地震作用的影响，增强结构自稳定能力。强结构
11、自稳定能力。2、竖向：宜刚度和承载力分布均匀、竖向：宜刚度和承载力分布均匀 避免结构刚度突变；避免结构刚度突变；高层建筑在立项时，就应根据既有资料合理选址，并对场地进行高层建筑在立项时，就应根据既有资料合理选址，并对场地进行初勘或在城市规划部门调阅，在可建设条件下，应遵循以下设计原则。初勘或在城市规划部门调阅，在可建设条件下，应遵循以下设计原则。2.22.2高层建筑的结构选型高层建筑的结构选型2.2.12.2.1高层建筑结构选型的主要内容高层建筑结构选型的主要内容 主要内容主要内容 1 1）选择合适的竖向承重结构（墙、柱及其组合）；）选择合适的竖向承重结构（墙、柱及其组合）；2 2）选择合适的
12、水平承重结构（梁、板及其构成）；）选择合适的水平承重结构（梁、板及其构成）；3 3）选择合适的基础结构（最具设计艺术的问题）。）选择合适的基础结构（最具设计艺术的问题）。结构选型的主要依据：结构选型的主要依据：1)1)房屋高度；房屋高度；2)2)总高宽比；总高宽比；3)3)地区抗震设防烈度；地区抗震设防烈度；4)4)房屋的抗震设防类别；房屋的抗震设防类别；5)5)场地类别；场地类别；6 6）结构体系形式；）结构体系形式；7)7)结构主体的施工方式；结构主体的施工方式；结构选型的主要要求结构选型的主要要求 1 1）满足使用要求；）满足使用要求；2 2）尽可能实现建筑意图；）尽可能实现建筑意图；3
13、 3）平、立面形式宜规则，满足承载、刚度、延性要求；）平、立面形式宜规则，满足承载、刚度、延性要求；4 4）施工可行便捷；）施工可行便捷；5 5）经济合理。）经济合理。2.2.2高层建筑竖向承重结构的选型高层建筑竖向承重结构的选型n框架结构框架结构：梁、柱，通过结点的刚性连接组成的，共同：梁、柱，通过结点的刚性连接组成的，共同承受竖向和水平作用的整体结构；承受竖向和水平作用的整体结构；n优点：柱网布置灵活，延性较好。优点：柱网布置灵活，延性较好。n缺点：结构的横向侧移刚度较小缺点：结构的横向侧移刚度较小 ，侧移较大；，侧移较大；n结构变形曲线结构变形曲线以以剪切型剪切型为主；为主；n适用于空间
14、大、层数不太多、房屋高度不太高的建筑，适用于空间大、层数不太多、房屋高度不太高的建筑，如商场、车站、展览馆、停车库、宾馆的门厅、餐厅等。如商场、车站、展览馆、停车库、宾馆的门厅、餐厅等。n框架应当纵横框架应当纵横双向布置双向布置，形成双向抗侧力体系。，形成双向抗侧力体系。n框架结构中的填充墙有一定的抗侧力作用，合理设计填框架结构中的填充墙有一定的抗侧力作用，合理设计填充墙，有效抗震。充墙，有效抗震。板柱框架结构（板柱框架结构（板柱剪力墙结构）板柱剪力墙结构）该结构该结构体系便于使体系便于使用滑摸施工用滑摸施工法施工，施法施工，施工方便，工工方便，工期短，期短，层层高较小；高较小；抗侧力能力抗侧
15、力能力差，抗震性差，抗震性能较差。能较差。异形柱、异形柱框架结构异形柱、异形柱框架结构n异形柱异形柱由形、由形、形、形或十字形截面形、形或十字形截面柱构成框架结构柱，柱构成框架结构柱，其其截面厚度基本同填充的截面厚度基本同填充的墙厚墙厚，其截面形式与其截面形式与剪剪力墙截面力墙截面形似，但形似，但截面截面各肢的肢高厚比不大于各肢的肢高厚比不大于4 4，不足以构成不足以构成剪力墙剪力墙。n异形柱异形柱异形柱作为异形柱作为 2）剪力结构体系剪力结构体系 n剪力墙剪力墙:钢筋混凝土墙抵抗自身平面内的水钢筋混凝土墙抵抗自身平面内的水平剪力、弯矩的能力突出，是高层建筑中的平剪力、弯矩的能力突出，是高层建
16、筑中的主要抗测力结构主要抗测力结构。墙肢截面形式主要有墙肢截面形式主要有 T T 形形 、+形形 ，形形 。n 剪力墙结构的剪力墙结构的缺点缺点：空间布置受限，结构重，延性较差，刚度大，：空间布置受限，结构重，延性较差，刚度大，适用于适用于空间较小、层数较高、房屋的高度较高高的建筑，如住宅、宾空间较小、层数较高、房屋的高度较高高的建筑，如住宅、宾馆、单身宿舍。馆、单身宿舍。n 剪力墙结构的剪力墙结构的优点优点：整体性好，水平抗侧刚度大，适合建造高：整体性好，水平抗侧刚度大，适合建造高度较高、层数较多的建筑。度较高、层数较多的建筑。n 剪力墙结构剪力墙结构:以剪力墙为主要承受竖向和水平作以剪力墙
17、为主要承受竖向和水平作用于结构用于结构。结构中。结构中 墙应纵横双向均衡设置，形成稳墙应纵横双向均衡设置，形成稳定的平面。结构变形曲线以定的平面。结构变形曲线以弯曲型弯曲型为主。为主。短肢剪力墙短肢剪力墙结构体系，一般是结构体系，一般是在小高层的在小高层的电梯、楼梯部电梯、楼梯部位布置剪力墙形成筒体，其他部位则根据需要，在纵横位布置剪力墙形成筒体，其他部位则根据需要，在纵横墙交接处设置、十、形截面短肢剪力墙，墙肢之间墙交接处设置、十、形截面短肢剪力墙，墙肢之间在楼面处用梁连接。在楼面处用梁连接。n短肢剪力墙：按墙肢的水平截面高厚比短肢剪力墙：按墙肢的水平截面高厚比hw/bwhw/bw划分：划分
18、：1 1）hw/bwhw/bw4 4时，构件刚度较小，称柱；时，构件刚度较小，称柱；2 2）hw/bw8hw/bw8时时,构件刚度较大，称普通剪力墙；构件刚度较大，称普通剪力墙；3 3）4hw/bw4hw/bw8 8时，构件刚度偏强但还弱，称短肢剪力时，构件刚度偏强但还弱，称短肢剪力墙；墙；n短肢剪力墙结构的延性较差，不易在大震条件短肢剪力墙结构的延性较差，不易在大震条件下进行内力重分布，抗震性能差，下进行内力重分布，抗震性能差，n高层建筑不应采用全部为短肢剪力墙的结构。高层建筑不应采用全部为短肢剪力墙的结构。剪力墙结构的平面及侧移剪力墙结构的平面及侧移 结构变形曲线以弯曲型为主；结构变形曲线
19、以弯曲型为主；部分框支剪力墙结构部分框支剪力墙结构 框支剪力墙结构框支剪力墙结构 底部一层或两三层为框架结构，上部为剪力墙的结构。底部一层或两三层为框架结构，上部为剪力墙的结构。部分框支剪力墙结构部分框支剪力墙结构 有目的地在框支剪力墙结构底部，一定间距范围内，增设有目的地在框支剪力墙结构底部，一定间距范围内，增设刚度刚度较大较大的的落地剪力墙落地剪力墙，以增强结构底部以及结构的整体刚度。，以增强结构底部以及结构的整体刚度。落地剪力墙落地剪力墙转换层转换层框支层框支层部分框支剪力墙结构部分框支剪力墙结构部分框支剪力墙结构部分框支剪力墙结构薄弱层薄弱层 框架剪力墙结构框架剪力墙结构 由框架和剪力
20、墙由框架和剪力墙共同承受竖共同承受竖向和水平作用的结构向和水平作用的结构。变形曲线为弯剪型变形曲线为弯剪型。地震区建筑，宜设两道及以上的地震区建筑，宜设两道及以上的抗震防线，即多重设防抗震防线，即多重设防。优点：既能布置大空间房屋，又具有较大的侧向刚度，以适优点：既能布置大空间房屋，又具有较大的侧向刚度，以适应较复杂的建筑功能要求；应较复杂的建筑功能要求；缺点：剪力墙布置往往受限，刚心与质心难以重合或接近；缺点：剪力墙布置往往受限，刚心与质心难以重合或接近；侧向刚度依然偏小，房屋建造高度受限。侧向刚度依然偏小，房屋建造高度受限。框架框架剪力墙结构的特点：剪力墙结构的特点：典型框架典型框架-剪力
21、墙结构：剪力墙结构：非典型框架非典型框架-剪力墙结构：剪力墙结构：剪力墙剪力墙(或核心筒或核心筒)通常通常承担大部分水平力承担大部分水平力(80(809090)，是主要的抗侧力构，是主要的抗侧力构件；框架主要承担竖向荷载，件；框架主要承担竖向荷载，提供较大的灵活布置空间。提供较大的灵活布置空间。这类结构适用于公共建筑和这类结构适用于公共建筑和旅馆建筑。旅馆建筑。剪力墙承担的底部倾覆剪力墙承担的底部倾覆力矩低于力矩低于50%50%，主要在框架，主要在框架中起提高结构抗侧刚度的作中起提高结构抗侧刚度的作用。这类结构中，框架的设用。这类结构中，框架的设计应按纯框架结构设计。计应按纯框架结构设计。变形
22、曲线为弯剪型变形曲线为弯剪型n筒体结构筒体结构:竖向受力结构封闭围合形成的高层建筑结构竖向受力结构封闭围合形成的高层建筑结构体系。体系。l分分由剪力墙围成的由剪力墙围成的实腹实腹薄壁筒薄壁筒、由密柱深梁围成的框筒由密柱深梁围成的框筒两大类。两大类。n框架框架核心筒结构核心筒结构：由刚性楼面梁或厚板将内侧实腹由刚性楼面梁或厚板将内侧实腹核心筒和筒外框架连成完整的结构核心筒和筒外框架连成完整的结构。n桁架筒结构：稀柱、浅梁、支撑斜杆组成桁架，布置桁架筒结构：稀柱、浅梁、支撑斜杆组成桁架，布置于建筑物外边，形成桁架筒结构。于建筑物外边，形成桁架筒结构。n(外外)框筒结构框筒结构:由密排柱及深梁形成封
23、闭的外筒。由密排柱及深梁形成封闭的外筒。n筒中筒筒中筒结构：结构：由实体的内筒与空腹的外由实体的内筒与空腹的外框框筒组成筒组成。筒。筒中筒结构体系具有更大的整体性与侧向刚度，因此适中筒结构体系具有更大的整体性与侧向刚度，因此适用于高度很大的建筑。用于高度很大的建筑。n束筒束筒结构：结构：筒体组合成成组筒结构体系筒体组合成成组筒结构体系，则侧向刚度，则侧向刚度更大，可适用于特别高的超高层建筑。更大，可适用于特别高的超高层建筑。由由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构称核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构称框框架架核心筒结构核心筒结构。n 楼电梯间及一些服务用楼电梯间及一些服务用房做房做内
24、核心筒内核心筒；n 大空间房布置在外，做大空间房布置在外，做外框架外框架。n 核心筒的整体性好，抗核心筒的整体性好，抗侧刚度很大，故侧刚度很大，故框架框架核核心筒结构体系适用于高度心筒结构体系适用于高度较高，功能较多的建筑较高，功能较多的建筑。芝加哥的约翰芝加哥的约翰 汉考克汉考克大 厦，大 厦，1 0 01 0 0 层，用 钢 量层，用 钢 量1.45kN/m1.45kN/m2 2 香港中国银行，钢斜撑、香港中国银行，钢斜撑、钢梁、钢骨组合混凝土柱钢梁、钢骨组合混凝土柱的空间桁架体系的空间桁架体系.桁架筒结构桁架筒结构上海金贸大上海金贸大厦厦内筒为内筒为八角形钢筋混八角形钢筋混凝土核心筒，凝
25、土核心筒，外筒由八根复外筒由八根复合巨型柱、合巨型柱、8 8根根钢柱，用钢量钢柱，用钢量0.7kN/m0.7kN/m2 2。（芝芝加哥的约翰加哥的约翰 汉汉考克大厦，考克大厦，100100层，用钢量层，用钢量1.45kN/m1.45kN/m2 2 ）筒中筒结构筒中筒结构 广东国际大厦，63层，200m，钢筋混凝土内筒体，外筒由钢骨混凝土和钢柱组成.薄壁内筒和密柱外框筒（桁架薄壁内筒和密柱外框筒（桁架筒）组成，抗风、抗震能力好筒）组成，抗风、抗震能力好.筒体结构筒体结构 (空间受力体系空间受力体系)（1 1）框筒结构：）框筒结构：内筒承受竖向荷载，外筒承受水平荷载，柱距一般在3m以内，框筒梁比较
26、高，开洞面积在60%以下 1931年102层帝国大厦：钢框架剪力墙体系，用钢量2.06kN/m21972年110层世界贸易中心：筒中筒结构体系，用钢量1.81kN/m21974年110层西尔斯大楼：钢成束筒结构体系，用钢量1.61kN/m22.2.3高层建筑水平承重结构的选型高层建筑水平承重结构的选型2.2.4高层建筑下部结构的选型高层建筑下部结构的选型n带转换层的结构；带转换层的结构；n错层结构错层结构：楼板高度使楼层产生错层。错层结构对抗震设计不利楼板高度使楼层产生错层。错层结构对抗震设计不利，错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系，不归并为错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结
27、构体系，不归并为一层计算。一层计算。n多塔楼结构：多塔楼结构：两个或两个以上塔楼用裙房两个或两个以上塔楼用裙房(底盘底盘)相连组成多塔楼相连组成多塔楼结构结构。此结构体型复杂，计算难，应重视其平面及竖向布置，应。此结构体型复杂，计算难，应重视其平面及竖向布置，应加强构造措施。加强构造措施。n带带加强层加强层高层建筑结构：利用建筑高层建筑结构：利用建筑 避难层、设备层空间，设置适避难层、设备层空间，设置适宜刚度的水平伸臂构件（斜腹杆桁架、实体梁、整层或跨若干个宜刚度的水平伸臂构件（斜腹杆桁架、实体梁、整层或跨若干个层高的箱形梁、空腹桁架），构成带加强层的结构。层高的箱形梁、空腹桁架），构成带加强
28、层的结构。体系由两级结构组成，一级巨梁、巨柱或巨型桁体系由两级结构组成，一级巨梁、巨柱或巨型桁架框架；二级小框架或支撑或悬挂在一级矩形框架梁上。架框架；二级小框架或支撑或悬挂在一级矩形框架梁上。加强层加强层 设置连接内筒设置连接内筒与外围结构的水平外伸臂与外围结构的水平外伸臂(梁梁或桁架或桁架)结构的楼层结构的楼层(13(13层层),水平外伸臂构件必须贯通核水平外伸臂构件必须贯通核心筒并在核心筒转角处布置，心筒并在核心筒转角处布置，形成井字形。必要时还可沿形成井字形。必要时还可沿该楼层外围结构周边设置带该楼层外围结构周边设置带状水平或桁梁状水平或桁梁.加强层的合理位置和数量：加强层的合理位置和
29、数量：1 1个加强层时，可设在个加强层时，可设在0.6 H0.6 H附近；两个加强层时，可在附近；两个加强层时，可在顶层和顶层和0.5 H0.5 H附近分别设置；附近分别设置；多个加强层时，宜沿竖向从多个加强层时，宜沿竖向从顶层向下均匀布置。顶层向下均匀布置。体系由两级结构组成：体系由两级结构组成：一级为：跨越若干楼一级为：跨越若干楼层的巨型梁（或巨型桁架层的巨型梁（或巨型桁架梁）、巨型桁架柱（或实梁）、巨型桁架柱（或实腹腹筒体筒体柱），提供很大的柱），提供很大的抗侧刚度和抗弯承载力；抗侧刚度和抗弯承载力；二级：二级：位于巨型框架位于巨型框架单元内的辅助框架（只承单元内的辅助框架（只承受竖向荷
30、载），也受竖向荷载），也将荷载将荷载产生的内力传递到一级结产生的内力传递到一级结构上。构上。这种结构是具有两道抗震这种结构是具有两道抗震防线的抗震结构，具有良防线的抗震结构，具有良好的抗震性能。好的抗震性能。n上海证券交易所上海证券交易所 结构优化设计的结果结构优化设计的结果 ：改每改每6 6层办公楼加插一个层办公楼加插一个3 3层楼净高空中层楼净高空中花园花园 每每8 8层办公楼加插一个层办公楼加插一个4 4层楼净高的空中层楼净高的空中花园花园 钢巨型桁架结构 国家体育场钢巨型桁架结构 1、平面：宜简单、规则、尽量对称、平面：宜简单、规则、尽量对称避免过度凹凸；避免过度凹凸；3、力求刚度中心
31、和荷载中心重合、力求刚度中心和荷载中心重合避免不规则引起的扭转；避免不规则引起的扭转；4、加强结点设计、加强结点设计避免避免因点及面的破坏；因点及面的破坏；5、合理设置变形缝、合理设置变形缝避免复杂结构间的碰撞等次应力避免复杂结构间的碰撞等次应力6 6、力求上部结构与基础的协同工作、力求上部结构与基础的协同工作避免避免不均匀沉降及地不均匀沉降及地基的过度变形。基的过度变形。7 7、尽量降低结构中心、尽量降低结构中心有利于减小水平地震作用的影响，增有利于减小水平地震作用的影响，增强结构自稳定能力。强结构自稳定能力。2、竖向：宜刚度和承载力分布均匀、竖向：宜刚度和承载力分布均匀 避免结构刚度突变；
32、避免结构刚度突变；高层建筑在立项时，就应根据既有资料合理选址，并对场地进行高层建筑在立项时，就应根据既有资料合理选址，并对场地进行初勘或在城市规划部门调阅，在可建设条件下，应遵循以下设计原则。初勘或在城市规划部门调阅，在可建设条件下，应遵循以下设计原则。2）剪力结构体系剪力结构体系 n剪力墙剪力墙:钢筋混凝土墙抵抗自身平面内的水钢筋混凝土墙抵抗自身平面内的水平剪力、弯矩的能力突出，是高层建筑中的平剪力、弯矩的能力突出，是高层建筑中的主要抗测力结构主要抗测力结构。墙肢截面形式主要有墙肢截面形式主要有 T T 形形 、+形形 ，形形 。n 剪力墙结构的剪力墙结构的缺点缺点：空间布置受限，结构重，延
33、性较差，刚度大，：空间布置受限，结构重，延性较差，刚度大，适用于适用于空间较小、层数较高、房屋的高度较高高的建筑，如住宅、宾空间较小、层数较高、房屋的高度较高高的建筑，如住宅、宾馆、单身宿舍。馆、单身宿舍。n 剪力墙结构的剪力墙结构的优点优点：整体性好，水平抗侧刚度大，适合建造高：整体性好，水平抗侧刚度大，适合建造高度较高、层数较多的建筑。度较高、层数较多的建筑。n 剪力墙结构剪力墙结构:以剪力墙为主要承受竖向和水平作以剪力墙为主要承受竖向和水平作用于结构用于结构。结构中。结构中 墙应纵横双向均衡设置，形成稳墙应纵横双向均衡设置，形成稳定的平面。结构变形曲线以定的平面。结构变形曲线以弯曲型弯曲
34、型为主。为主。典型框架典型框架-剪力墙结构：剪力墙结构：非典型框架非典型框架-剪力墙结构：剪力墙结构：剪力墙剪力墙(或核心筒或核心筒)通常通常承担大部分水平力承担大部分水平力(80(809090)，是主要的抗侧力构，是主要的抗侧力构件；框架主要承担竖向荷载，件；框架主要承担竖向荷载，提供较大的灵活布置空间。提供较大的灵活布置空间。这类结构适用于公共建筑和这类结构适用于公共建筑和旅馆建筑。旅馆建筑。剪力墙承担的底部倾覆剪力墙承担的底部倾覆力矩低于力矩低于50%50%，主要在框架，主要在框架中起提高结构抗侧刚度的作中起提高结构抗侧刚度的作用。这类结构中，框架的设用。这类结构中，框架的设计应按纯框架
35、结构设计。计应按纯框架结构设计。筒体结构筒体结构 (空间受力体系空间受力体系)（1 1）框筒结构：）框筒结构：内筒承受竖向荷载，外筒承受水平荷载，柱距一般在3m以内，框筒梁比较高，开洞面积在60%以下 1931年102层帝国大厦：钢框架剪力墙体系，用钢量2.06kN/m21972年110层世界贸易中心：筒中筒结构体系，用钢量1.81kN/m21974年110层西尔斯大楼：钢成束筒结构体系，用钢量1.61kN/m2体系由两级结构组成：体系由两级结构组成：一级为：跨越若干楼一级为：跨越若干楼层的巨型梁（或巨型桁架层的巨型梁（或巨型桁架梁）、巨型桁架柱（或实梁）、巨型桁架柱（或实腹腹筒体筒体柱），提
36、供很大的柱），提供很大的抗侧刚度和抗弯承载力；抗侧刚度和抗弯承载力；二级：二级：位于巨型框架位于巨型框架单元内的辅助框架（只承单元内的辅助框架（只承受竖向荷载），也受竖向荷载），也将荷载将荷载产生的内力传递到一级结产生的内力传递到一级结构上。构上。这种结构是具有两道抗震这种结构是具有两道抗震防线的抗震结构，具有良防线的抗震结构，具有良好的抗震性能。好的抗震性能。体系由两级结构组成：体系由两级结构组成：一级为：跨越若干楼一级为：跨越若干楼层的巨型梁（或巨型桁架层的巨型梁（或巨型桁架梁）、巨型桁架柱（或实梁）、巨型桁架柱（或实腹腹筒体筒体柱），提供很大的柱），提供很大的抗侧刚度和抗弯承载力；抗侧刚度和抗弯承载力；二级：二级：位于巨型框架位于巨型框架单元内的辅助框架（只承单元内的辅助框架（只承受竖向荷载），也受竖向荷载），也将荷载将荷载产生的内力传递到一级结产生的内力传递到一级结构上。构上。这种结构是具有两道抗震这种结构是具有两道抗震防线的抗震结构，具有良防线的抗震结构，具有良好的抗震性能。好的抗震性能。
