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1、第一章第一章 结构体系及布置结构体系及布置高层建筑的受力特点高层建筑的受力特点 内内力力及及位位移移当当建建筑筑物物高高度度增增加加时时，水水平平荷荷载载对对结结构构的的作作用用将将愈愈来来愈愈大大。结结构构内内力力明明显显加加大大，结结构构侧侧移移增增加加更更快快。当当建建筑筑物物高高度度增增加加时时，水水平平荷荷载载对对结结构构的的作作用用将将愈愈来愈大。结构内力明显加大，结构侧移增加更快。来愈大。结构内力明显加大，结构侧移增加更快。多多、高高层层建建筑筑结结构构要要抵抵抗抗水水平平力力和和竖竖向向力力。在在高高层层建建筑筑中中，结结构构要要使使用用更更多多的的材材料料来来抵抵抗抗水水平平
2、力力,抗侧力成为高层建筑结构设计的主要问题。抗侧力成为高层建筑结构设计的主要问题。多层建筑可采用砖石和钢筋砼建造。多层建筑可采用砖石和钢筋砼建造。高层建筑可采用钢筋砼和钢建造。高层建筑可采用钢筋砼和钢建造。第一节 结构体系及典型布置一、框架结构体系一、框架结构体系( (适用公共建筑适用公共建筑) )当采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖当采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载时，称其为向承重结构，并同时承受水平荷载时，称其为框架结构体系。框架结构体系。此种结构体系优点是此种结构体系优点是 建筑平面布置灵活，建筑平面布置灵活，可作成需要较大空间的建筑，加隔墙后，也可可作成
3、需要较大空间的建筑，加隔墙后，也可作成小房间。建筑立面易于处理，构件便于标作成小房间。建筑立面易于处理，构件便于标准化。准化。 缺点是缺点是 框架结构的侧向刚度较小，水平位移大。框架结构的侧向刚度较小，水平位移大。 因因此此，框框架架结结构构适适用用于于多多层层及及高高度度不不大大的的高高层层建筑，一般高度不宜超过建筑，一般高度不宜超过60M60M。根根据据使使用用要要求求和和建建筑筑布布置置确确定定的的柱柱网网和和层层高高来来布布置置梁梁和和柱柱。在在高高层层建建筑筑中中，梁梁柱柱必必须须作作成成刚刚接，梁柱布置要整齐、规则。接，梁柱布置要整齐、规则。图图1-31-3图图1-41-4二二、剪
4、剪力力墙墙结结构构体体系系( (适适用用于于公公寓寓、住住宅宅、旅馆旅馆) )利利用用建建筑筑物物的的墙墙体体作作为为竖竖向向承承重重和和抵抵抗抗侧侧力力的的结构，称为剪力墙结构体系。结构，称为剪力墙结构体系。此此种种结结构构体体系系优优点点是是 整整体体性性好好，刚刚度度大大，在在水水平力作用下侧向变形小，承载力要求也易于满足。平力作用下侧向变形小，承载力要求也易于满足。缺缺点点是是 剪剪力力墙墙间间距距太太小小，平平面面布布置置不不灵灵活活，不不能满足公共建筑的使用要求，结构自重较大。能满足公共建筑的使用要求，结构自重较大。适用于适用于10105050层的高层建筑。层的高层建筑。把把墙墙的
5、的底底层层作作成成框框架架柱柱时时，称称为为框框支支剪剪力力墙墙。在地震区不允许单独采用此结构。在地震区不允许单独采用此结构。图图1-51-5 为为了了满满足足地地震震区区住住宅宅建建筑筑需需要要底底层层商商店店或或旅旅馆馆中中底底层层需需设设置置大大的的公公用用房房间间的的要要求求，可可作作成成部部分分剪剪力力墙墙框框支支、部分剪力墙落地的底层大空间剪力墙结构。部分剪力墙落地的底层大空间剪力墙结构。在在底底层层大大空空间间剪剪力力墙墙结结构构中中，一一般般把把落落地地剪剪力力墙墙布布置置在在两两端端或或中中部部，并并使使纵纵向向、横横向向墙墙围围成成筒筒体体，在在底底层层还还要要采采取取加加
6、大大墙墙厚厚，提提高高混混凝凝土土强强度度等等级级等等措措施施加加大大底底层层墙墙的的刚刚度度，使使整整个个结结构构上上下下刚刚度度差差别别减减小小。上上部部则则应应采采用用开开间间较较大大的的剪剪力力墙墙布布置置方方案案。框框支支剪剪力力墙墙承承受受的的剪剪力力大大部部分分要要通通过过楼楼板板传传到到落落地地剪剪力力墙墙上上，落落地地剪剪力力墙墙之之间间的的距距离离要要加加以以( (限限制制墙墙距距离离与与楼楼板板宽宽度度之之比比不不超超过过3 3，抗抗震震设设计计时时不不超超过过2 22 25)5)，同同时时还还要要加加强强过过渡渡层层楼楼板板的整体性和刚性，应采用厚度较大的现浇钢筋砼板。
7、的整体性和刚性，应采用厚度较大的现浇钢筋砼板。 图图1-61-6图图1-71-7图图1-81-8三三、框框架架剪剪力力墙墙及及框框架架筒筒体体结结构构体体系系( (适用于公共建筑适用于公共建筑) )在在框框架架结结构构中中设设置置部部分分剪剪力力墙墙，使使框框架架和和剪剪力力墙墙两两者者结结合合起起来来，取取长长补补短短，共共同同抵抵抗抗水水平平荷荷载载，就就组组成成了了框框架架剪剪力力墙墙结结构构体体系系。如如果果把把剪剪力力墙墙布布置成筒体，又可称为框架置成筒体，又可称为框架筒体结构体系。筒体结构体系。框框剪剪结结构构的的优优点点是是 既既可可以以使使平平面面布布置置灵灵活活、获得较大空间
8、，又能抵抗一定的侧力。获得较大空间，又能抵抗一定的侧力。筒筒体体的的承承载载力力、侧侧向向刚刚度度和和抗抗扭扭强强度度都都较较单单片片剪剪力力墙墙大大大大提提高高。在在建建筑筑布布置置上上，常常利利用用筒筒体体作作电电梯梯间间、楼梯间和竖向管道的通道。楼梯间和竖向管道的通道。 框框-剪剪( (框框筒筒) )结结构构平平面面布布置置要要注注意意下下面面两两个个方方面面问题问题 1 1、剪力墙数量、剪力墙数量剪剪力力墙墙太太多多，不不仅仅会会增增加加建建筑筑布布置置的的困困难难，而而且且在在地地震震作作用用下下，刚刚度度大大则则侧侧向向力力也也大大，通通常常以以保保证结构侧向变形不超过规范规定的限
9、制值为宜。证结构侧向变形不超过规范规定的限制值为宜。2 2、剪力墙的布置及间距、剪力墙的布置及间距图图1-91-9图图1-11121-1112图图1-101-10A A、剪剪力力墙墙布布置置应应与与建建筑筑使使用用要要求求相相结结合合，根根据据建建筑筑物物高高度度和和刚刚度度要要求求，可可采采用用单单片片形形、L L、半半开开口口形形、I I形或筒形。形或筒形。B B、在在非非地地震震区区,纵纵横横两两个个方方向向剪剪力力墙墙数数量量可可以以不不同同。在在地地震震区区，纵纵横横方方向向上上布布置置的的剪剪力力墙墙数数量量要要尽尽量量接接近。近。C C、剪力墙布置要对称，以减少结构的扭转效应。剪
10、力墙布置要对称，以减少结构的扭转效应。D D、在在两两片片剪剪力力墙墙间间布布置置框框架架时时，楼楼盖盖必必须须有有足足够够的的平面刚度。平面刚度。E E、剪剪力力墙墙靠靠近近结结构构外外围围布布置置，可可以以加加强强结结构构的的抗抗扭扭作用。作用。F F、剪力墙应贯通全高剪力墙应贯通全高,使结构上下刚度连贯而均匀使结构上下刚度连贯而均匀. 四、筒中筒结构体系四、筒中筒结构体系筒体的基本形式有三种筒体的基本形式有三种 实腹筒、框筒及桁架筒。实腹筒、框筒及桁架筒。 用剪力墙围成的筒体称为实腹筒。用剪力墙围成的筒体称为实腹筒。由由密密排排柱柱和和刚刚度度很很大大的的窗窗裙裙梁梁形形成成的的密密柱柱
11、深深梁梁框架围成的筒体，称为框筒。框架围成的筒体，称为框筒。若若筒筒体体的的四四壁壁是是由由竖竖杆杆和和斜斜杆杆形形成成的的桁桁架架组组成成，成为桁架筒。成为桁架筒。筒筒中中筒筒结结构构是是上上述述筒筒体体单单元元的的组组合合，通通常常由由实实腹腹筒筒作作内内部部核核心心筒筒，框框筒筒或或桁桁架架筒筒作作外外筒筒，两两个个筒筒共同抵抗水平力作用。共同抵抗水平力作用。 筒筒体体最最主主要要的的特特点点是是它它的的空空间间受受力力性性能能，在在水水平平力力作作用用下下可可看看成成固固定定于于基基础础上上的的箱箱型型悬悬臂臂构构件件，它它比比单单片片平平面面结结构构具具有有更更大大的的抗抗侧侧移移刚
12、刚度度和和承承载载力力，并并具具有有很很好好的的抗抗扭扭刚刚度度。此此种种结结构构体体系系的的布布置置原原则则是是尽可能减少剪力滞后，充分发挥材料的作用。尽可能减少剪力滞后，充分发挥材料的作用。1、要求设计密柱深梁。、要求设计密柱深梁。2、建筑平面以接近方形为好，长宽比不应大于、建筑平面以接近方形为好，长宽比不应大于2。3、建筑物高宽比不宜小于、建筑物高宽比不宜小于3，充分发挥空间作用。，充分发挥空间作用。4、选选择择合合适适的的楼楼板板体体系系，降降低低楼楼板板高高度度，尽尽可可能能避避免角柱受拉。免角柱受拉。5、在在底底层层，需需要要减减少少柱柱子子数数量量，加加大大柱柱距距，以以便便设设
13、置出入置出入.口。在稀柱与密柱层间设置转换层。口。在稀柱与密柱层间设置转换层。图图1-13141-1314五、多筒体系五、多筒体系成束筒及巨型框架结构成束筒及巨型框架结构当当采采用用多多个个筒筒体体共共同同抵抵抗抗侧侧向向力力时时，形形成成多多筒筒结构，多筒结构可以有两种方式结构，多筒结构可以有两种方式 1 1、成束筒，将多个筒体合并在一起形成。、成束筒，将多个筒体合并在一起形成。2 2、巨巨型型框框架架，利利用用筒筒体体作作为为柱柱子子，在在各各筒筒体体间间每每隔隔数层用巨型梁相连，筒体和巨型梁即形成巨型框架。数层用巨型梁相连，筒体和巨型梁即形成巨型框架。图图1-151-15图图1-161-16图图1-17181-1718
