高層結(jié)構(gòu)概論.

1、2.1 結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系2.2 結(jié)構(gòu)總體布置結(jié)構(gòu)總體布置 2.3 高層建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)高層建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ) 問題：問題：高層建筑主要有幾種結(jié)構(gòu)體系高層建筑主要有幾種結(jié)構(gòu)體系 ？ 高層建筑的基本抗側(cè)力單元有框架、剪力墻、框剪、筒體等，由它們可以組成高層建筑的基本抗側(cè)力單元有框架、剪力墻、框剪、筒體等，由它們可以組成多種結(jié)構(gòu)體系。多種結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)帶加強層的高層建筑結(jié)構(gòu)帶加強層的高層建筑結(jié)構(gòu) 框架框架- -核心筒結(jié)構(gòu)核心筒結(jié)構(gòu) 框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu) 2.1.1 框架結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系 1、定義：、定義：房屋結(jié)構(gòu)均由梁、柱構(gòu)件通

2、過節(jié)點連接而構(gòu)成。房屋結(jié)構(gòu)均由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點連接而構(gòu)成。橫向主梁柱縱向連系梁 注：由形、形、形或十字形截面柱構(gòu)成的注：由形、形、形或十字形截面柱構(gòu)成的異形柱框架結(jié)構(gòu)異形柱框架結(jié)構(gòu)，截面各肢的肢高，截面各肢的肢高肢后比不大于肢后比不大于4。 2、分類：、分類： 按施工方法不同，框架結(jié)構(gòu)可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式三種。在地震區(qū)，按施工方法不同，框架結(jié)構(gòu)可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式三種。在地震區(qū)，多采用梁、柱、板全現(xiàn)澆或梁柱現(xiàn)澆、板預制的方案；在非地震區(qū)，有時可采用梁、柱、多采用梁、柱、板全現(xiàn)澆或梁柱現(xiàn)澆、板預制的方案；在非地震區(qū)，有時可采用梁、柱、板均預制的方案。板均預制的方案。 3

3、、受力變形特點：、受力變形特點： 框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移一般由兩部分組成：框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移一般由兩部分組成： 1）水平力引起的樓層剪力，使梁、柱構(gòu)件產(chǎn)生彎曲變形，形成框架結(jié)構(gòu)的整體剪）水平力引起的樓層剪力，使梁、柱構(gòu)件產(chǎn)生彎曲變形，形成框架結(jié)構(gòu)的整體剪切變形切變形Us； 2）由水平力引起的傾覆力矩，使框架柱產(chǎn)生軸向變形（一側(cè)柱拉伸，另一側(cè)柱壓）由水平力引起的傾覆力矩，使框架柱產(chǎn)生軸向變形（一側(cè)柱拉伸，另一側(cè)柱壓縮）形成框架結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形縮）形成框架結(jié)構(gòu)的整體彎曲變形Ub； 3）當框架結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)不多時，其側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形，整體彎曲變）當框架結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)不多時，其側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變

4、形，整體彎曲變形的影響很小。形的影響很小。 注：框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形。注：框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形。4、優(yōu)缺點：、優(yōu)缺點： 1）優(yōu)點：）優(yōu)點：建筑平面布置靈活，能獲得大空間（特別適用于商建筑平面布置靈活，能獲得大空間（特別適用于商場、餐廳等）也可按需要隔成小房間；建筑立面容易處理；結(jié)構(gòu)場、餐廳等）也可按需要隔成小房間；建筑立面容易處理；結(jié)構(gòu)自重較輕；計算理論比較成熟；在一定高度范圍內(nèi)造價較低。自重較輕；計算理論比較成熟；在一定高度范圍內(nèi)造價較低。 2）缺點：）缺點：側(cè)向剛度較小，水平荷載作用下側(cè)移較大，有時會側(cè)向剛度較小，水平荷載作用下側(cè)移較

5、大，有時會影響正常使用；如果框架結(jié)構(gòu)房屋的高寬比較大，則水平荷載作影響正常使用；如果框架結(jié)構(gòu)房屋的高寬比較大，則水平荷載作用下的側(cè)移也較大，而且引起的傾覆作用也較大。因此，設(shè)計時用下的側(cè)移也較大，而且引起的傾覆作用也較大。因此，設(shè)計時應控制房屋的高度和高寬比。應控制房屋的高度和高寬比。（以（以1520層以下為宜）層以下為宜）2.1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系 1、定義：、定義：房屋豎向承重結(jié)構(gòu)全部由剪力墻組成。房屋豎向承重結(jié)構(gòu)全部由剪力墻組成。 剪力墻結(jié)構(gòu)平面圖剪力墻結(jié)構(gòu)平面圖 2、受力變形特點：、受力變形特點：在豎向荷載作用下，剪力墻是受壓的薄壁柱；在豎向荷載作用下，剪力墻是受壓的薄壁

6、柱；在水平荷載作用下，剪力墻則是下端固定、上端自由的懸臂柱。在水平荷載作用下，剪力墻則是下端固定、上端自由的懸臂柱。注：注：1）剪力墻結(jié)構(gòu)屬于剛性結(jié)構(gòu)，對于高寬比較大的剪力墻，側(cè)向變形呈彎）剪力墻結(jié)構(gòu)屬于剛性結(jié)構(gòu)，對于高寬比較大的剪力墻，側(cè)向變形呈彎曲型。曲型。 2）剪力墻結(jié)構(gòu)水平承載力和側(cè)向剛度均很大，側(cè)向變形較小。）剪力墻結(jié)構(gòu)水平承載力和側(cè)向剛度均很大，側(cè)向變形較小。 3、優(yōu)缺點：、優(yōu)缺點： 1）優(yōu)點：剪力墻結(jié)構(gòu)水平承載力和側(cè)向剛度均很大，側(cè)向變形較小；房間）優(yōu)點：剪力墻結(jié)構(gòu)水平承載力和側(cè)向剛度均很大，側(cè)向變形較??；房間墻面及天花板平整，層高較小，特別適用于住宅、賓館等建筑。（結(jié)構(gòu)高度：幾

7、墻面及天花板平整，層高較小，特別適用于住宅、賓館等建筑。（結(jié)構(gòu)高度：幾十米十米 100多米）多米） 2）缺點：結(jié)構(gòu)自重較大；建筑平面布置局限性大，較難獲得大的建筑空間）缺點：結(jié)構(gòu)自重較大；建筑平面布置局限性大，較難獲得大的建筑空間（一般剪力墻間距（一般剪力墻間距38m）。）。4、框支剪力墻結(jié)構(gòu)：、框支剪力墻結(jié)構(gòu)： 1）框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支剪力墻結(jié)構(gòu)將剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的底層或底部幾層做成框架，這種結(jié)將剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的底層或底部幾層做成框架，這種結(jié)構(gòu)亦稱為帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)。構(gòu)亦稱為帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)。 2）破壞特點：帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)在其轉(zhuǎn)換層）破壞特點：帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)在其轉(zhuǎn)換層上、下層

8、間側(cè)向剛度發(fā)生上、下層間側(cè)向剛度發(fā)生突變，形成柔性底層或底部，突變，形成柔性底層或底部，在地震作用下易遭破壞甚至倒塌。在地震作用下易遭破壞甚至倒塌。 3）布置原則：在底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)中，一般應把落地剪力墻布置在兩）布置原則：在底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)中，一般應把落地剪力墻布置在兩端或中部，并將縱、橫向墻圍成筒體；另外，還應采取增大墻體厚度、提高混端或中部，并將縱、橫向墻圍成筒體；另外，還應采取增大墻體厚度、提高混凝土強度等措施加大落地墻體的側(cè)向剛度，使上、下部側(cè)向剛度差別盡量小。凝土強度等措施加大落地墻體的側(cè)向剛度，使上、下部側(cè)向剛度差別盡量小。（上部可采用短肢剪力墻）（上部可采用短肢剪力墻）

9、 5、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)、短肢剪力墻結(jié)構(gòu) ： 這種結(jié)構(gòu)體系一般是在電梯、樓梯部位布置剪力墻形成筒體，其他部位則根據(jù)需這種結(jié)構(gòu)體系一般是在電梯、樓梯部位布置剪力墻形成筒體，其他部位則根據(jù)需要，在縱橫墻交接處設(shè)置截面高度為要，在縱橫墻交接處設(shè)置截面高度為左右的、十、形截面短肢剪力墻，墻肢之左右的、十、形截面短肢剪力墻，墻肢之間在樓面處用梁連接，并用輕質(zhì)材料填充，形成使用功能及受力均較合理的短肢剪力墻間在樓面處用梁連接，并用輕質(zhì)材料填充，形成使用功能及受力均較合理的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系。（在小高層中應用很廣）（在小高層中應用很廣）2.1.3 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系 1、定義：、定

10、義： 為了充分發(fā)揮框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活和剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度大的特點，當為了充分發(fā)揮框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活和剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度大的特點，當建筑物需要有較大空間，且高度超過了框架結(jié)構(gòu)的合理高度時，可采用建筑物需要有較大空間，且高度超過了框架結(jié)構(gòu)的合理高度時，可采用框架和框架和剪力墻共同工作剪力墻共同工作的結(jié)構(gòu)體系。的結(jié)構(gòu)體系。 剪力墻剪力墻剪力墻剪力墻框架梁框架梁框架梁框架梁框架梁框架梁剪力墻剪力墻剪力墻剪力墻2、受力變形特點：、受力變形特點： 框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系以框架為主，并布置一定數(shù)量的剪力墻，通過水平剛剪力墻結(jié)構(gòu)體系以框架為主，并布置一定數(shù)量的剪力墻，通過水平剛度很大的樓蓋將二者聯(lián)系在一

11、起共同抵抗水平荷載。其中剪力墻承擔大部分水度很大的樓蓋將二者聯(lián)系在一起共同抵抗水平荷載。其中剪力墻承擔大部分水平荷載，框架只承擔較小的一部分。平荷載，框架只承擔較小的一部分。 注：在水平荷載作用下，注：在水平荷載作用下，框架的側(cè)向變形屬剪切型框架的側(cè)向變形屬剪切型，層間側(cè)移自上而下逐，層間側(cè)移自上而下逐層增大；剪力墻的層增大；剪力墻的側(cè)向變形一般是彎曲型側(cè)向變形一般是彎曲型，其層間側(cè)移自上而下逐層減小。當，其層間側(cè)移自上而下逐層減小。當框架與剪力墻通過樓蓋形成框架框架與剪力墻通過樓蓋形成框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時，各層樓蓋因其巨大的水平剛度剪力墻結(jié)構(gòu)時，各層樓蓋因其巨大的水平剛度使框架與剪力墻的變形協(xié)

12、調(diào)一致，其側(cè)向變形介于剪切型與彎曲型之間，使框架與剪力墻的變形協(xié)調(diào)一致，其側(cè)向變形介于剪切型與彎曲型之間，一般一般屬于彎剪型屬于彎剪型。3、優(yōu)點：、優(yōu)點： 兼有框架和剪力墻的優(yōu)點，比框架結(jié)構(gòu)的水平承載力和側(cè)向剛度都有很兼有框架和剪力墻的優(yōu)點，比框架結(jié)構(gòu)的水平承載力和側(cè)向剛度都有很大提高，比剪力墻結(jié)構(gòu)布置靈活，可應用于大提高，比剪力墻結(jié)構(gòu)布置靈活，可應用于 1020 層的辦公樓、教學樓、醫(yī)層的辦公樓、教學樓、醫(yī)院和賓館等建筑中。院和賓館等建筑中。4、框架、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量和布置：剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量和布置： 1）剪力墻的數(shù)量：不宜過多，以滿足位移限值為宜。）剪力墻的數(shù)量：不宜過

13、多，以滿足位移限值為宜。 2）剪力墻的布置：不宜過長；不宜少于）剪力墻的布置：不宜過長；不宜少于3道，最好作成筒體；對稱布置；道，最好作成筒體；對稱布置；在縱橫向數(shù)量接近；應貫通全高，上下剛度連貫而均勻。在縱橫向數(shù)量接近；應貫通全高，上下剛度連貫而均勻。2.1.4 筒體結(jié)構(gòu)體系筒體結(jié)構(gòu)體系 1、定義：、定義：是指由一個或幾個筒體作為豎向承重結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系是指由一個或幾個筒體作為豎向承重結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系筒體結(jié)構(gòu)平面圖筒體結(jié)構(gòu)平面圖2、分類：、分類：實腹筒、框筒和桁架筒。實腹筒、框筒和桁架筒。 1）實腹筒：鋼筋混凝土剪力墻圍成的筒體。）實腹筒：鋼筋混凝土剪力墻圍成的筒體。 2）框筒：

14、布置在房屋四周、由密排柱和高跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框）框筒：布置在房屋四周、由密排柱和高跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架圍成的筒體。架圍成的筒體。 3）桁架筒：將）桁架筒：將 筒體的筒體的 四壁四壁 做成桁做成桁 架，就形成架，就形成 桁架筒。桁架筒。3、受力變形特點：、受力變形特點： 筒體最主要的受力特點是它的空間性能，在水平荷載作用下，筒體可視為下端固定、筒體最主要的受力特點是它的空間性能，在水平荷載作用下，筒體可視為下端固定、頂端自由的懸臂構(gòu)件。頂端自由的懸臂構(gòu)件。注：注：1）空間性能：按材料力學計算其應力分布特點。）空間性能：按材料力學計算其應力分布特點。 2）剪力滯后現(xiàn)象：

15、剪力滯后現(xiàn)象：對于框筒結(jié)構(gòu)，在翼緣框架中，遠離腹板框架的各柱軸力愈來對于框筒結(jié)構(gòu)，在翼緣框架中，遠離腹板框架的各柱軸力愈來愈小；在腹板框架中，遠離翼緣框架各柱軸力的遞減速度比按直線規(guī)律遞減的要快。上愈?。辉诟拱蹇蚣苤?，遠離翼緣框架各柱軸力的遞減速度比按直線規(guī)律遞減的要快。上述現(xiàn)象稱為述現(xiàn)象稱為剪力滯后剪力滯后。 實際應力分布實際應力分布翼緣框架翼緣框架腹腹板板框框架架腹腹板板框框架架翼緣框架翼緣框架荷載作用方向荷載作用方向材料力學解答材料力學解答實際應力分布實際應力分布材料力學解答材料力學解答角柱處應力較角柱處應力較大大中部應力較小中部應力較小 3）產(chǎn)生剪力滯后現(xiàn)象的原因：框筒中各柱之間存在剪

16、力，剪力使聯(lián)系柱子的）產(chǎn)生剪力滯后現(xiàn)象的原因：框筒中各柱之間存在剪力，剪力使聯(lián)系柱子的窗裙梁產(chǎn)生剪切變形，從而使柱之間的軸力傳遞減弱。窗裙梁產(chǎn)生剪切變形，從而使柱之間的軸力傳遞減弱。 4）框筒中剪力滯后現(xiàn)象愈嚴重，參與受力的翼緣框架柱愈少，空間受力性能）框筒中剪力滯后現(xiàn)象愈嚴重，參與受力的翼緣框架柱愈少，空間受力性能愈弱。愈弱。 5）如何減少剪力滯后：）如何減少剪力滯后： （1）要求設(shè)計密柱深梁；（）要求設(shè)計密柱深梁；（2）建筑平面應接近方形；）建筑平面應接近方形； （3）結(jié)構(gòu)高寬比宜大于）結(jié)構(gòu)高寬比宜大于3，高度不小于，高度不小于60m；（；（4）樓板的整體性好。）樓板的整體性好。4、優(yōu)缺點

17、：、優(yōu)缺點： 筒體結(jié)構(gòu)具有很大的側(cè)向剛度及水平承載力，并具有很好的抗扭剛度。筒體結(jié)構(gòu)具有很大的側(cè)向剛度及水平承載力，并具有很好的抗扭剛度。5、應用：、應用： 1）筒中筒結(jié)構(gòu)）筒中筒結(jié)構(gòu) 一般用實腹筒做內(nèi)筒，框筒或桁架筒做外筒。內(nèi)筒可集中布置電梯、樓梯、豎一般用實腹筒做內(nèi)筒，框筒或桁架筒做外筒。內(nèi)筒可集中布置電梯、樓梯、豎向管道等。框筒的側(cè)向變形以剪切變形為主，內(nèi)筒一般以彎曲變形為主，二者通過樓向管道等?？蛲驳膫?cè)向變形以剪切變形為主，內(nèi)筒一般以彎曲變形為主，二者通過樓板聯(lián)系，共同抵抗水平荷載，其協(xié)同工作原理與框架板聯(lián)系，共同抵抗水平荷載，其協(xié)同工作原理與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)類似。剪力墻結(jié)構(gòu)類似。 2

18、）框筒結(jié)構(gòu)）框筒結(jié)構(gòu) 框筒也可作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單獨使用。為了減小樓板和梁的跨度，在框筒中部可設(shè)框筒也可作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單獨使用。為了減小樓板和梁的跨度，在框筒中部可設(shè)置一些柱子。這些柱子僅用來承受豎向荷載，不考慮其承受水平荷載。置一些柱子。這些柱子僅用來承受豎向荷載，不考慮其承受水平荷載。 3）多筒結(jié)構(gòu)成束筒）多筒結(jié)構(gòu)成束筒 成束筒是由若干單筒集成一體成束狀，成束筒是由若干單筒集成一體成束狀，形成空間剛度極大的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。自下而形成空間剛度極大的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。自下而上逐漸減少筒體數(shù)量的處理手法，使高層上逐漸減少筒體數(shù)量的處理手法，使高層建筑結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟合理。但這些逐漸減少建筑結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟合理。但這些

19、逐漸減少的筒體結(jié)構(gòu)，應對稱于建筑物的平面中心。的筒體結(jié)構(gòu)，應對稱于建筑物的平面中心。 4）巨型框架）巨型框架 利用筒體作為柱子，在各筒體之間每隔利用筒體作為柱子，在各筒體之間每隔數(shù)層用巨型梁相連，筒體和巨型梁即構(gòu)成巨數(shù)層用巨型梁相連，筒體和巨型梁即構(gòu)成巨型框架。型框架。巨型框架具有很大的承載能力和側(cè)巨型框架具有很大的承載能力和側(cè)向剛度。向剛度。 由于它可以看作是由兩級框架組成，由于它可以看作是由兩級框架組成，第第一級為巨型框架，是承載的主體；第二級是一級為巨型框架，是承載的主體；第二級是位于巨型框架單元內(nèi)的輔助框架（只承受豎位于巨型框架單元內(nèi)的輔助框架（只承受豎向荷載），也起承載作用向荷載），

20、也起承載作用。因此，這種結(jié)構(gòu)。因此，這種結(jié)構(gòu)是具有兩道抗震防線的抗震結(jié)構(gòu)，具有良好是具有兩道抗震防線的抗震結(jié)構(gòu)，具有良好的抗震性能。的抗震性能。小框架小框架巨型梁巨型梁巨型柱巨型柱 上海證券交易所上海證券交易所2.1.5 框架框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系核心筒結(jié)構(gòu)體系 1、定義：、定義：由核心筒與外圍的稀柱框架組成的高層建筑結(jié)構(gòu)。由核心筒與外圍的稀柱框架組成的高層建筑結(jié)構(gòu)。 2、受力變形特點：、受力變形特點： 筒體主要承擔水平荷載，框架主要承擔豎向荷載。筒體主要承擔水平荷載，框架主要承擔豎向荷載。結(jié)構(gòu)兼有框架結(jié)構(gòu)與筒體結(jié)構(gòu)兩結(jié)構(gòu)兼有框架結(jié)構(gòu)與筒體結(jié)構(gòu)兩者的優(yōu)，建筑平面布置靈活便于設(shè)置大房間，又具有較大

21、的側(cè)向剛度和水平承載力，其者的優(yōu)，建筑平面布置靈活便于設(shè)置大房間，又具有較大的側(cè)向剛度和水平承載力，其受力和變形特點與框架受力和變形特點與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)類似。剪力墻結(jié)構(gòu)類似。3、與筒中筒結(jié)構(gòu)的區(qū)別：、與筒中筒結(jié)構(gòu)的區(qū)別： 1）筒中筒結(jié)構(gòu)具有良好的空間性能；框架）筒中筒結(jié)構(gòu)具有良好的空間性能；框架-核心筒結(jié)構(gòu)按平面結(jié)構(gòu)進行分析。核心筒結(jié)構(gòu)按平面結(jié)構(gòu)進行分析。 2）框架一核心筒結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度遠小于筒中筒結(jié)構(gòu)。）框架一核心筒結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度遠小于筒中筒結(jié)構(gòu)。 3）筒中筒結(jié)構(gòu)中抵抗剪力以實腹筒為主，抵抗傾覆力矩則以外框筒為主；框架）筒中筒結(jié)構(gòu)中抵抗剪力以實腹筒為主，抵抗傾覆力矩則以外框筒為主；框架一核

22、心筒結(jié)構(gòu)中實腹筒成為主要抗側(cè)力部分。一核心筒結(jié)構(gòu)中實腹筒成為主要抗側(cè)力部分。 注：注： 1）對由密柱深梁形成的框筒結(jié)構(gòu)，由于空間作用，在水平荷載作用下其翼緣框）對由密柱深梁形成的框筒結(jié)構(gòu)，由于空間作用，在水平荷載作用下其翼緣框架柱承受很大的軸力；架柱承受很大的軸力； 2）當柱距加大，裙梁的跨高比加大時，剪力滯后加重，柱軸力將隨著框架柱距）當柱距加大，裙梁的跨高比加大時，剪力滯后加重，柱軸力將隨著框架柱距的加大而減小，即對柱距較大的的加大而減小，即對柱距較大的“稀柱筒體稀柱筒體”，翼緣框架柱仍然會產(chǎn)生一些軸力，存，翼緣框架柱仍然會產(chǎn)生一些軸力，存在一定的空間作用。在一定的空間作用。 3）當柱距增

23、大到與普通框架相似時，除角柱外，其它柱的軸力將很小，由量變）當柱距增大到與普通框架相似時，除角柱外，其它柱的軸力將很小，由量變到質(zhì)變，通常就可忽略沿翼緣框架傳遞軸力的作用，按平面結(jié)構(gòu)進行分析。到質(zhì)變，通常就可忽略沿翼緣框架傳遞軸力的作用，按平面結(jié)構(gòu)進行分析。2.1.6 帶加強層的高層建筑結(jié)構(gòu)體系帶加強層的高層建筑結(jié)構(gòu)體系 1、定義：、定義：可沿框架可沿框架核心筒結(jié)構(gòu)房屋的高度方向，每隔核心筒結(jié)構(gòu)房屋的高度方向，每隔 20 層左右，于設(shè)備層或?qū)幼笥?，于設(shè)備層或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層處，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層處，由核心筒伸出縱、橫向伸臂與結(jié)構(gòu)的外圍框架柱相連，并沿外圍框架由核心筒伸出縱、橫向伸臂與結(jié)構(gòu)的外圍框架柱相連，并

24、沿外圍框架設(shè)置一層樓高的帶狀水平梁或桁架設(shè)置一層樓高的帶狀水平梁或桁架。 2、受力變形特點：、受力變形特點： 與框架與框架-核心筒結(jié)構(gòu)相比，伸臂核心筒結(jié)構(gòu)相比，伸臂-核心筒結(jié)構(gòu)具有更大的側(cè)向剛度和水平承載力，核心筒結(jié)構(gòu)具有更大的側(cè)向剛度和水平承載力，從而適用于更多層數(shù)的高層建筑。從而適用于更多層數(shù)的高層建筑。 1）外柱參與承擔傾覆力矩引起的拉力和壓力，故增大了整個結(jié)構(gòu)抗力偶矩的等）外柱參與承擔傾覆力矩引起的拉力和壓力，故增大了整個結(jié)構(gòu)抗力偶矩的等效力臂；效力臂； 2）設(shè)置加強層相當于在結(jié)構(gòu)上施加了反力矩，它部分地抵消了水平荷載在筒體）設(shè)置加強層相當于在結(jié)構(gòu)上施加了反力矩，它部分地抵消了水平荷載

25、在筒體各截面所產(chǎn)生的力矩。各截面所產(chǎn)生的力矩。2.1.7 各種結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度和適用的最大高寬比各種結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度和適用的最大高寬比 1、最大適用高度（參考課本）、最大適用高度（參考課本） 級高度的鋼筋混凝土高層建筑是指符合表級高度的鋼筋混凝土高層建筑是指符合表 2.1.1 高度限值的建筑，也是目前數(shù)量高度限值的建筑，也是目前數(shù)量最多，應用最廣泛的建筑；最多，應用最廣泛的建筑； 級高度的高層建筑是指較高的（其高度超過表級高度的高層建筑是指較高的（其高度超過表 2.1.1 規(guī)定的高度）、設(shè)計上有嚴規(guī)定的高度）、設(shè)計上有嚴格要求格要求 高層建筑，其最大適用高度應符合表高層建筑，其最大

26、適用高度應符合表 2.1.2 的規(guī)定。的規(guī)定。 2、適用的最大高寬比（參考課本）、適用的最大高寬比（參考課本） 房屋的高寬比愈大，水平荷載作用下的側(cè)移愈大，抗傾覆作用的能力愈小。因此，房屋的高寬比愈大，水平荷載作用下的側(cè)移愈大，抗傾覆作用的能力愈小。因此，應控制房屋的高寬比，避免設(shè)計高寬比很大的建筑物。應控制房屋的高寬比，避免設(shè)計高寬比很大的建筑物。 注：按所考慮方向的最小投影寬度計算高寬比；對帶有裙房的高層建筑，當裙房的面積和剛注：按所考慮方向的最小投影寬度計算高寬比；對帶有裙房的高層建筑，當裙房的面積和剛度相對于其上部塔樓的面積和剛度較大時，計算高寬比時房屋的高度和寬度可按裙房以上部分考度

27、相對于其上部塔樓的面積和剛度較大時，計算高寬比時房屋的高度和寬度可按裙房以上部分考慮。慮。2.2.1 結(jié)構(gòu)平面布置（參考課本）結(jié)構(gòu)平面布置（參考課本） 1、基本要求、基本要求 高層建筑的結(jié)構(gòu)平面布置，應有利于抵抗水平荷載和豎向荷載，受力明確，傳力直接，力求高層建筑的結(jié)構(gòu)平面布置，應有利于抵抗水平荷載和豎向荷載，受力明確，傳力直接，力求均勻均勻 對稱，減少扭轉(zhuǎn)的影響。對稱，減少扭轉(zhuǎn)的影響。 1) 在高層建筑的一個獨立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，在高層建筑的一個獨立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，宜使結(jié)構(gòu)平面形狀簡單、規(guī)則，剛度和承載力分布均宜使結(jié)構(gòu)平面形狀簡單、規(guī)則，剛度和承載力分布均勻勻。 不應采用嚴重不規(guī)則的平面布置。不應采用

28、嚴重不規(guī)則的平面布置。高層建筑結(jié)構(gòu)總體布置包括：結(jié)構(gòu)平面布置和結(jié)構(gòu)豎向布置高層建筑結(jié)構(gòu)總體布置包括：結(jié)構(gòu)平面布置和結(jié)構(gòu)豎向布置問題：問題：高層建筑結(jié)構(gòu)總體布置有何要求？（了解）高層建筑結(jié)構(gòu)總體布置有何要求？（了解） 2）高層建筑）高層建筑宜選用風作用效應較小的平面形狀。宜選用風作用效應較小的平面形狀。對抗風有利的平面形狀是簡單、規(guī)則的凸平對抗風有利的平面形狀是簡單、規(guī)則的凸平面。例如：圓形、正多邊形、橢圓形、鼓形等平面。對抗風不利的平面是有較多凹、凸的復雜平面面。例如：圓形、正多邊形、橢圓形、鼓形等平面。對抗風不利的平面是有較多凹、凸的復雜平面形狀，如形，形、形、弧形等平面。形狀，如形，形、形

29、、弧形等平面。 對抗風有利的平面形狀對抗風有利的平面形狀 3）抗震設(shè)計的級高度鋼筋混凝土高層建筑，）抗震設(shè)計的級高度鋼筋混凝土高層建筑，其平面布置宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心其平面布置宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心；平面長度平面長度 L 不宜過長，突出部分長度不宜過長，突出部分長度 l 不宜過大；不采用不宜過大；不采用角部重疊角部重疊或或細腰形細腰形平面圖形。平面圖形。4) 抗震設(shè)計的級高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復雜高層建筑，其平面布置抗震設(shè)計的級高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復雜高層建筑，其平面布置應簡單、規(guī)則，減少偏心。應簡單、規(guī)則，減少偏心。注：級高度鋼筋混凝土

30、高層建筑和混合結(jié)構(gòu)高層建筑的最大適用高度較高，復雜高層建筑的豎注：級高度鋼筋混凝土高層建筑和混合結(jié)構(gòu)高層建筑的最大適用高度較高，復雜高層建筑的豎向布置已不規(guī)則，這些結(jié)構(gòu)的地震反應較大，故對其平面布置的規(guī)則性向布置已不規(guī)則，這些結(jié)構(gòu)的地震反應較大，故對其平面布置的規(guī)則性應要求更嚴一些。應要求更嚴一些。5) 結(jié)構(gòu)平面布置應減少扭轉(zhuǎn)的影響。結(jié)構(gòu)平面布置應減少扭轉(zhuǎn)的影響。平面不規(guī)則、質(zhì)量中心與剛度中心偏心較大和抗扭剛度太平面不規(guī)則、質(zhì)量中心與剛度中心偏心較大和抗扭剛度太弱的結(jié)構(gòu)，其震害嚴重。弱的結(jié)構(gòu)，其震害嚴重。注：對結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應從以下兩個方面加以限制：注：對結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應從以下兩個方面加以限制：（

31、1）限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，避免質(zhì)心與剛心存在過大的偏心。）限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，避免質(zhì)心與剛心存在過大的偏心。（2）結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。）結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。2、對樓板開洞的限制（略）、對樓板開洞的限制（略） 3 3、變形縫的設(shè)置、變形縫的設(shè)置1）縫的分類：）縫的分類：沉降縫、伸縮縫和防震縫。沉降縫、伸縮縫和防震縫。2）設(shè)縫的優(yōu)缺點：）設(shè)縫的優(yōu)缺點：優(yōu)點：用縫將復雜建筑分為規(guī)則的部分，或減小溫度應力。優(yōu)點：用縫將復雜建筑分為規(guī)則的部分，或減小溫度應力。缺點：影響建筑使用功能；立面處理不便；基礎(chǔ)防水不易處理等。缺點：影響建筑使用功能；立面處理不便；基礎(chǔ)防水不易處理等。）趨勢：

32、）趨勢：目前趨勢是避免設(shè)縫目前趨勢是避免設(shè)縫，或盡可能少設(shè)縫。，或盡可能少設(shè)縫。3 3）沉降縫）沉降縫（1）設(shè)縫：高層建筑的主體結(jié)構(gòu)周圍常設(shè)置裙房，它們與主體）設(shè)縫：高層建筑的主體結(jié)構(gòu)周圍常設(shè)置裙房，它們與主體結(jié)構(gòu)的重量相差懸殊，會產(chǎn)生相當大的沉降差。這時可用沉降縫結(jié)構(gòu)的重量相差懸殊，會產(chǎn)生相當大的沉降差。這時可用沉降縫將二者分成獨立的結(jié)構(gòu)單元，使各部分自由沉降。將二者分成獨立的結(jié)構(gòu)單元，使各部分自由沉降。（2）不設(shè)縫：需采取以下措施：）不設(shè)縫：需采取以下措施： A、采用樁基，樁支承在基巖上；或采取減少沉降的有效措施、采用樁基，樁支承在基巖上；或采取減少沉降的有效措施并經(jīng)計算，沉降差在允許范圍

33、內(nèi)。并經(jīng)計算，沉降差在允許范圍內(nèi)。 B、樓與裙房采用不同的基礎(chǔ)形式。、樓與裙房采用不同的基礎(chǔ)形式。 C、先施工主樓，后施工裙房，使兩者最終沉降量一致。、先施工主樓，后施工裙房，使兩者最終沉降量一致。 D、將裙房坐在懸挑基礎(chǔ)上。、將裙房坐在懸挑基礎(chǔ)上。4 4）伸縮縫）伸縮縫由溫度變化引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力稱為溫度應力，使房屋產(chǎn)生裂縫，由溫度變化引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力稱為溫度應力，使房屋產(chǎn)生裂縫，影響正常使用，底部數(shù)層和頂部數(shù)層較為明顯。伸縮縫可減少影響正常使用，底部數(shù)層和頂部數(shù)層較為明顯。伸縮縫可減少溫度應力。溫度應力。高層規(guī)程高層規(guī)程規(guī)定了伸縮縫的最大間距規(guī)定了伸縮縫的最大間距增大伸縮縫間距的措施，（增大伸縮

34、縫間距的措施，（1）增加頂層、底層、山墻等部位的）增加頂層、底層、山墻等部位的配筋配筋;（2）采用有效隔熱措施）采用有效隔熱措施 ;（3）使用混凝土添加劑等減少）使用混凝土添加劑等減少收縮收縮;（4）施工中預留后澆帶；（）施工中預留后澆帶；（5）上部改變結(jié)構(gòu)形式或局部）上部改變結(jié)構(gòu)形式或局部(頂部）設(shè)伸縮縫頂部）設(shè)伸縮縫;（）增大樓板配筋或采用預應力樓板等。（）增大樓板配筋或采用預應力樓板等。注：（注：（1）施工后澆帶的作用在于減小混凝土的收縮應力，提高建筑物對溫度應力的耐受能力，）施工后澆帶的作用在于減小混凝土的收縮應力，提高建筑物對溫度應力的耐受能力，并不直接減少溫度應力。并不直接減少溫度

35、應力。 （2）后澆帶，應通過建筑物的整個橫截面，將全部墻、梁和樓板分開；在后澆帶處，板、墻）后澆帶，應通過建筑物的整個橫截面，將全部墻、梁和樓板分開；在后澆帶處，板、墻鋼筋應采用搭接接頭（圖鋼筋應采用搭接接頭（圖 2.2.6），梁主筋可不斷開；后澆帶應從結(jié)構(gòu)受力較小的部位曲折通過，不），梁主筋可不斷開；后澆帶應從結(jié)構(gòu)受力較小的部位曲折通過，不宜在同一平面內(nèi)通過；一般情況下，后澆帶可設(shè)在框架梁和樓板的宜在同一平面內(nèi)通過；一般情況下，后澆帶可設(shè)在框架梁和樓板的 1/3 跨處，設(shè)在剪力墻洞口上方跨處，設(shè)在剪力墻洞口上方連梁跨中或內(nèi)外墻連接處。連梁跨中或內(nèi)外墻連接處。5 5）防震縫）防震縫（1）設(shè)縫的

36、優(yōu)點：）設(shè)縫的優(yōu)點：地震作用下，復雜高層結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)及復雜的振動形式，并在地震作用下，復雜高層結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)及復雜的振動形式，并在房屋的連接薄弱部位造成損壞，宜通過設(shè)縫將復雜建筑分為規(guī)則建房屋的連接薄弱部位造成損壞，宜通過設(shè)縫將復雜建筑分為規(guī)則建筑。筑。（2）設(shè)縫的缺點：）設(shè)縫的缺點：地震作用時，防震縫兩側(cè)的房屋很容易發(fā)生碰幢而造成震害。地震作用時，防震縫兩側(cè)的房屋很容易發(fā)生碰幢而造成震害。（）防震縫寬度（）防震縫寬度為防止縫兩側(cè)建筑的碰撞，縫必須留有足夠的寬度。防震縫最小為防止縫兩側(cè)建筑的碰撞，縫必須留有足夠的寬度。防震縫最小寬度為：寬度為：框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：15時，取時，取70mm；1

37、5時，每增加時，每增加25m，加寬，加寬20mm；框架框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：取上述規(guī)定的剪力墻結(jié)構(gòu)：取上述規(guī)定的70%,但不小于但不小于70mm。剪力墻結(jié)構(gòu)：取框架結(jié)構(gòu)的剪力墻結(jié)構(gòu)：取框架結(jié)構(gòu)的50%，但不小于，但不小于70mm?？p兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，縫寬按不利的結(jié)構(gòu)類型確定?？p兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，縫寬按不利的結(jié)構(gòu)類型確定。（4）抗震設(shè)防的建筑，其伸縮縫，沉降縫寬度均應符合防震）抗震設(shè)防的建筑，其伸縮縫，沉降縫寬度均應符合防震縫寬度的要求?？p寬度的要求。（5）在相鄰的高、低結(jié)構(gòu)之間設(shè)置防震縫時，不應采取牛腿）在相鄰的高、低結(jié)構(gòu)之間設(shè)置防震縫時，不應采取牛腿托梁的做法設(shè)置防震縫。托梁的做法設(shè)置防震縫

38、。問題：問題：三縫的主要區(qū)別？什么情況下設(shè)置？不設(shè)縫時應采取什么措施？三縫的主要區(qū)別？什么情況下設(shè)置？不設(shè)縫時應采取什么措施？沉降縫沉降縫伸縮縫伸縮縫防震縫防震縫避免地震時結(jié)構(gòu)間的相互碰撞避免地震時結(jié)構(gòu)間的相互碰撞注：必要時可以三縫合一。注：必要時可以三縫合一。避免主體與裙房過大的沉降差避免主體與裙房過大的沉降差減小結(jié)構(gòu)溫度應力減小結(jié)構(gòu)溫度應力2.2.2 結(jié)構(gòu)豎向布置結(jié)構(gòu)豎向布置 高層建筑結(jié)構(gòu)的承載力和剛度高層建筑結(jié)構(gòu)的承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，變化宜均勻、連續(xù)宜自下而上逐漸減小，變化宜均勻、連續(xù),不應不應突變。豎向布置應符合下列要求：突變。豎向布置應符合下列要求：1）豎向）豎向宜規(guī)則、

39、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收；側(cè)向剛度宜下大上小，逐側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化；漸均勻變化；不應采用豎向布置嚴重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。不應采用豎向布置嚴重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。2）抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的剛度的 70%或其上或其上 相鄰三層側(cè)向剛度平均值的相鄰三層側(cè)向剛度平均值的 80%。注：樓層的側(cè)向剛度可取該樓層剪力與該樓層層間側(cè)移的比值。注：樓層的側(cè)向剛度可取該樓層剪力與該樓層層間側(cè)移的比值。3）為防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)）為防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn) 薄弱層，薄弱層，A 級高度高層

40、建筑樓層層間的受剪承載力不級高度高層建筑樓層層間的受剪承載力不宜宜小于其上一層受剪承載力的小于其上一層受剪承載力的80%，不，不應應小于其上一層受剪承載力的小于其上一層受剪承載力的 65%；B 級高度高層建筑樓層層間的受剪承載力不級高度高層建筑樓層層間的受剪承載力不宜宜小于其上一層受剪承載力的小于其上一層受剪承載力的 75%。4）抗震設(shè)計時，結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上、下連續(xù)貫通。）抗震設(shè)計時，結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上、下連續(xù)貫通。5）當結(jié)構(gòu)上部樓層相對于下部樓層有收進、或外挑時，應滿足：）當結(jié)構(gòu)上部樓層相對于下部樓層有收進、或外挑時，應滿足：（1）當上部樓層有收進，且）當上部樓層有收進，且 H1/

41、H之比大于之比大于 0.2 時，時，B1宜小于宜小于B的的 0.75 倍；倍；（2）當上部樓層有外挑時，）當上部樓層有外挑時，B不宜小于上部樓不宜小于上部樓 層水平尺寸層水平尺寸B1的的 0.9 倍，且水倍，且水平外挑尺寸平外挑尺寸a不宜大于不宜大于4m。6）結(jié)構(gòu)頂層取消部分墻、柱形成空曠房間時，其樓層側(cè)向剛度和承）結(jié)構(gòu)頂層取消部分墻、柱形成空曠房間時，其樓層側(cè)向剛度和承載力與其下部樓層相載力與其下部樓層相 差較多，形成剛度和承載力突變，此時差較多，形成剛度和承載力突變，此時應進行詳應進行詳細的計算分析，并采取有效的構(gòu)造措施細的計算分析，并采取有效的構(gòu)造措施。如用彈性動力時程分析進行。如用彈性

42、動力時程分析進行補充計算、沿柱子全長加密箍筋、大跨度屋面構(gòu)件要考慮豎向地震作補充計算、沿柱子全長加密箍筋、大跨度屋面構(gòu)件要考慮豎向地震作用效應等。用效應等。7）高層建筑設(shè)置地下室，可利用土體的側(cè)壓力）高層建筑設(shè)置地下室，可利用土體的側(cè)壓力防止水平力作用下結(jié)防止水平力作用下結(jié)構(gòu)的滑移、傾覆，減輕地構(gòu)的滑移、傾覆，減輕地 震作用對上部結(jié)構(gòu)的影響；還可降低地基的震作用對上部結(jié)構(gòu)的影響；還可降低地基的附加壓力，提高地基的承載能力。附加壓力，提高地基的承載能力。震害經(jīng)驗也表明，有地震害經(jīng)驗也表明，有地 下室的高層下室的高層建筑，其震害明顯減輕。建筑，其震害明顯減輕。 因此，高層建筑宜設(shè)地下室，而且同一結(jié)

43、構(gòu)單元應全部設(shè)置地下因此，高層建筑宜設(shè)地下室，而且同一結(jié)構(gòu)單元應全部設(shè)置地下室，不宜采用部分地下室，地下室應有相同的埋深。室，不宜采用部分地下室，地下室應有相同的埋深。2.3.1 樓蓋結(jié)構(gòu)選型樓蓋結(jié)構(gòu)選型 1、分類：、分類：現(xiàn)澆樓蓋、裝配式樓蓋現(xiàn)澆樓蓋、裝配式樓蓋 2、選型、選型2.3 2.3 高層建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)高層建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)2.3.2 2.3.2 樓蓋構(gòu)造要求樓蓋構(gòu)造要求 (略略) 2.3.3 2.3.3 基礎(chǔ)形式及埋置深度基礎(chǔ)形式及埋置深度 高層建筑基礎(chǔ)占的工程量大、造價高、消耗的材料多，對建筑物施工工期高層建筑基礎(chǔ)占的工程量大、造價高、消耗的材料多，對建筑物施工工期也影響很大。一般也影響很大。一般9一一16層民用高層住宅的工期