高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些? 高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有什么特點(diǎn)

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• 141****8667

  高層建筑有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：
  
  框架結(jié)構(gòu)：多梁柱組成，空間靈活，但抗風(fēng)、抗震能力弱，多用于公共建筑，且大多為多層建筑高層，超高層建筑中并不常見(jiàn)。
  
  剪力墻結(jié)構(gòu)體系：鋼筋混泥土剪力墻結(jié)構(gòu)是指用鋼筋混泥土墻板來(lái)承受豎向荷載和水平荷載的空間結(jié)構(gòu)，墻體亦同時(shí)作為維護(hù)和分隔構(gòu)件，由于墻板街面慣性矩比較大，整體性能好，因此剪力墻體系的側(cè)向剛度很大，能夠承受相當(dāng)大的水平荷載，剪力墻結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)力能力強(qiáng)，變形小，抗震能力好。
  
  框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：框架-剪力墻是一種在框架結(jié)構(gòu)中適當(dāng)位置布置適當(dāng)?shù)募袅π纬傻慕Y(jié)構(gòu)體系，各種框架和各片剪力墻是抗側(cè)力構(gòu)件，在豎向荷載下兩者承擔(dān)各自傳遞范圍內(nèi)的樓面荷載。

  查看全文↓ 2019-04-17 16:29:15
• 133****3281

  目前國(guó)內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。
  　　高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)特點(diǎn)分別是：
  　　(一)水平力是設(shè)計(jì)主要因素
  　　在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
  　　(二)側(cè)移成為控指標(biāo)
  　　與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。
  　　另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：
  　　1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。

  查看全文↓ 2019-04-17 16:29:10
• 157****4550

  高層建筑結(jié)構(gòu)體系與宏觀受力特點(diǎn)
  
  
  
  
  高層建筑**新高度
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  哈利法塔,838m,建成 DCH塔,1145m,在建 王國(guó)塔,1007m ,在建
  
  
  
  
  
  結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)述
  
  懸臂柱體系(傳統(tǒng)高層建筑結(jié)構(gòu)體系)
  
  傳統(tǒng)高層建筑可整體看作一根巨型的懸臂柱;
  
  在實(shí)心的巨型懸臂柱中,通過(guò)不同的空間開(kāi)洞方式形 成不同的結(jié)構(gòu)體系,例如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框 剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)、巨型框架-核心筒等等；
  
  高層建筑結(jié)構(gòu)屬于特殊的空間結(jié)構(gòu)，樓蓋結(jié)構(gòu)將所 有豎向構(gòu)件（筒體、剪力墻、框架柱、支撐）連成 整體，實(shí)現(xiàn)共同工作；
  
  在水平力（風(fēng)、地震）作用下，整體結(jié)構(gòu)具有懸臂 柱內(nèi)力分布特點(diǎn)—彎矩、剪力沿根部方向逐漸增大， 根部彎矩、剪力**大。
  
  索作為主抗側(cè)力構(gòu)件的超高層建筑 DCH塔屬于索作為主抗側(cè)力構(gòu)件的新型超 高層建筑，有別于傳統(tǒng)超高層建筑：
  
  索作為第一抗側(cè)力主構(gòu)件；
  
  水平力作用下，筒體不具有懸臂柱內(nèi)力 分布特點(diǎn)；由于索的存在，筒體**大彎 矩出現(xiàn)在中部，非根部；
  
  抵抗水平力由受拉側(cè)索、筒體、受壓側(cè) 索共同承擔(dān)；
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  常見(jiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)體系
  
  常見(jiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)體系如下：
  
  
  
  
  
  
  
  250m以上高層建筑結(jié)構(gòu)體系
  
  高度超過(guò)250 m 的超高層建筑 結(jié)構(gòu)，一般采用框架-核心筒、 框筒-核心筒、巨型框架-核心筒 和巨型框架-核心筒-巨型支撐4 種結(jié)構(gòu)體系；
  
  框架-核心筒、框筒-核心筒適 用于高度250 ～ 400 m 的超高 層建筑;
  
  巨型框架-核心筒、巨型框架- 核心筒-巨型支撐適用于高度300 m 以上的超高層建筑。
  
  
  
  
  
  上海中心結(jié)構(gòu)體系
  
  塔樓抗側(cè)力體系為巨型框架- 核心筒-外伸臂結(jié)構(gòu)體系； 在8 個(gè)機(jī)電層區(qū)布置6 道兩 層高的外伸臂桁架和8 道箱 形空間環(huán)形桁架。 由箱形空間環(huán)形桁架和巨柱 形成外圍巨型框架
  
  
  
  
  
  
  
  高層建筑結(jié)構(gòu)宏觀受力特點(diǎn)
  
  高層建筑設(shè)計(jì)中，水平荷 載（作用）是主要荷載，結(jié) 構(gòu)高度和抵抗側(cè)移是設(shè)計(jì)的 主要矛盾； 隨結(jié)構(gòu)高度增加，在水平 力作用下，側(cè)向位移增加** 快，其次是彎矩、軸力。
  
  
  
  
  
  
  
  用于承擔(dān)重力荷載的結(jié)構(gòu) 材料用量，與房屋層數(shù)成線 性比例增加； 其中用于樓蓋結(jié)構(gòu)的材料 用量大體是定值，幾乎與結(jié) 構(gòu)層數(shù)無(wú)關(guān)； 用于墻、柱等豎向承重構(gòu) 件的材料用量，則隨房屋的 層數(shù)比例增長(zhǎng)； 用于抵抗水平側(cè)力的結(jié)構(gòu) 材料數(shù)量，則按房屋層數(shù)二 次方的關(guān)系曲線急劇增長(zhǎng)。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想
  
  
  
  
  結(jié)構(gòu)的均勻?qū)ΨQ性
  
  結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性
  
  結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性指高層建筑中抗側(cè)力的主體結(jié)構(gòu)對(duì)稱； 對(duì)稱的建筑容易實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性； 不對(duì)稱的建筑如平面形狀L形、T形、S形等高層建筑， 需進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置（如筒體、剪力墻的合理布 置），設(shè)法調(diào)整的剛心與建筑質(zhì)心、平面形心盡量 接近，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基本對(duì)稱； 結(jié)構(gòu)較大不對(duì)稱，引起水平力下較大扭轉(zhuǎn)變形，不 利非結(jié)構(gòu)構(gòu)件如填充墻、幕墻正常工作，結(jié)構(gòu)成本 較大增加。
  
  
  
  結(jié)構(gòu)的均勻性
  
  主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向的剛度接近、變形特 性接近； 主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)沿豎向斷面、構(gòu)成變化比較均勻， 盡量減少突變。
  
  主要體現(xiàn)—層剛度盡量減少突變， 層剛度突變（增大或減小過(guò)大），容易應(yīng)力集中， 一般伴隨抗剪承載力突變，引起薄弱層出現(xiàn)； 主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面布置，同一主軸方向各片抗側(cè) 力結(jié)構(gòu)剛度均勻，避免設(shè)置某一、兩片剛度特別大 而延性較差的結(jié)構(gòu)，如長(zhǎng)窄的實(shí)體剪力墻。
  
  個(gè)別構(gòu)件剛度巨大，容易應(yīng)力集中，首先破壞，從 而形成逐個(gè)擊破，無(wú)法發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作。盡量做到中央核心與周邊結(jié)構(gòu)剛度協(xié)調(diào)均勻，保證 主體結(jié)構(gòu)具有較好扭轉(zhuǎn)剛度，避免扭轉(zhuǎn)變形過(guò)大， 有利于控制扭轉(zhuǎn)周期比、扭轉(zhuǎn)位移比。 如剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻盡量周邊、均勻布置，結(jié)構(gòu) 中部剪力墻滿足重力荷載要求。
  
  
  
  荷載的傳力直接
  
  重力荷載的傳力直接
  
  傳力路徑：荷載（集中、線、面）通過(guò)樓蓋的板、 梁，將重力荷載傳至豎向構(gòu)件墻、柱，后由豎向構(gòu) 件傳至基礎(chǔ)，再由基礎(chǔ)傳至地基。
  
  樓屋蓋結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量使重力荷載以**短路徑傳至 豎向構(gòu)件墻、柱； 豎向構(gòu)件的布置應(yīng)盡量使其在重力荷載作用下壓應(yīng) 力水平接近均勻，減少豎向構(gòu)件之間的壓應(yīng)力二次 轉(zhuǎn)移。
  
  如核心筒墻肢壓應(yīng)力水平差異較大，重力荷 載作用下連梁有較大的內(nèi)力，墻肢通過(guò)連梁進(jìn)行壓 應(yīng)力二次傳遞，應(yīng)避免；轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的布置，應(yīng)盡量使上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來(lái) 的重力荷載通過(guò)轉(zhuǎn)換層一次至多二次轉(zhuǎn)換，能傳遞 到下部結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件。
  
  

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• 問(wèn) ??高層建筑結(jié)構(gòu)有哪些設(shè)計(jì)特點(diǎn)？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有哪些特點(diǎn)？
  答

  建筑結(jié)構(gòu)形式一般有木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、底部框架抗震墻的砌體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻核心筒結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等等。高層建筑常采用框架、框剪、剪力墻這幾種結(jié)構(gòu)形式。

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• 問(wèn) 高層結(jié)構(gòu)體系有哪些？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有哪些特點(diǎn)？
  答

  目前國(guó)內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)?！　「邔咏ㄖY(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)特點(diǎn)分別是：　　(一)水平力是設(shè)計(jì)主要因素　　在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。　　(二)側(cè)移成為控指標(biāo)　　與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)?！　×硗?，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：　　1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。　　2.使居住人員感到不適或驚慌。　　3.使填充墻或建筑裝飾開(kāi)裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行?！　?.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞?！　?三)抗震設(shè)計(jì)要求更高　　有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。　　(四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要　　高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益?！　〉卣鹦?yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大?！　?五)軸向變形不容忽視　　采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大?！　?六)概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要　　抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開(kāi)裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。

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• 問(wèn) ??高層建筑結(jié)構(gòu)有哪些設(shè)計(jì)特點(diǎn)？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有什么特點(diǎn)？
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  目前國(guó)內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。　　高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)特點(diǎn)分別是：　　(一)水平力是設(shè)計(jì)主要因素　　在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。　　(二)側(cè)移成為控指標(biāo)　　與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)?！　×硗猓邔咏ㄖS著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：　　1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。　　2.使居住人員感到不適或驚慌。　　3.使填充墻或建筑裝飾開(kāi)裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行?！　?.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。　　(三)抗震設(shè)計(jì)要求更高　　有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒?！　?四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要　　高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益?！　〉卣鹦?yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。　　(五)軸向變形不容忽視　　采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大?！　?六)概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要　　抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開(kāi)裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。

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• 問(wèn) 高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有什么特點(diǎn)
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  目前國(guó)內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。 高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)特點(diǎn)分別是： (一)水平力是設(shè)計(jì)主要因素 在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。 (二)側(cè)移成為控指標(biāo) 與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。 另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況： 1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。 2.使居住人員感到不適或驚慌。 3.使填充墻或建筑裝飾開(kāi)裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。 4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。 (三)抗震設(shè)計(jì)要求更高 有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。 (四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要 高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。 地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。 (五)軸向變形不容忽視 采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。 (六)概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要 抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開(kāi)裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。

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• 問(wèn) ??高層結(jié)構(gòu)體系有哪些？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有什么特點(diǎn)？
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  　目前國(guó)內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)?！　「邔咏ㄖY(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)特點(diǎn)分別是：　　(一)水平力是設(shè)計(jì)主要因素　　在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化?！　?二)側(cè)移成為控指標(biāo)　　與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。　　另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：　　1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌?！　?.使居住人員感到不適或驚慌?！　?.使填充墻或建筑裝飾開(kāi)裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行?！　?.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞?！　?三)抗震設(shè)計(jì)要求更高　　有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒?！　?四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要　　高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益?！　〉卣鹦?yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。　　(五)軸向變形不容忽視　　采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大?！　?六)概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要　　抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開(kāi)裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。

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