常见建筑结构体系及其特点
常见建筑结构体系及其特点
一、混合结构体系
混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构，而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种
以上不同材料组成的承重结构
根据承重墙所在的位置划分为
横墙承重方案
其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔
断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。该方案的优点是：横墙较密，房
屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。
纵墙承重方案
其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部
分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。
优点是：房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房
屋的刚度较差。
纵横墙承重方案
根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。
这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。
内框架承重方案
房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。
二、框架结构体系
框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。
由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。
框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配
整体式结构，以缩短施工工期。
框架结构体系的缺点为：①框架节点应力集中显著；②框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；③对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各
层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理。
三、剪力墙体系
剪力墙体系是利用建筑物的墙体（内墙和外墙）做成剪力墙来抵抗水平体力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于140mm。剪力墙的间距一般不小于3~8m，适用于小开间的住宅和旅馆等。一般在30m高度范围内都适合。
剪力墙结构的优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小，其缺点是剪力墙的间距有一定限制，建筑平面布置不灵活，不适合要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大，灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。
四、框架—剪力墙结构
框架—剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。
框架—剪力墙具有框架结构平面布置灵活，有较大空间的优点，又具有侧向刚度较大的优势特点。
框架结构的建筑布置比较灵活，可以形成较大空间，但抗侧刚度较小，抵抗水平力的能力较弱；剪力墙结构的刚度较大，抵抗水平力的能力较强，但结构布置不灵活，难以形成大空间。框架—剪力墙结构结合了两个体系各自的优点，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆等建筑中。
五、筒体结构
筒体结构主要抗侧力，四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面
的框筒，形成整体，整体作用抗荷。
由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的
抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构，
它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。
六、桁架结构体系
桁架是由杆件组成的结构体系。
桁架结构的优点是可利用截面较小的杆件组成截面较大的构件。
七、网架结构
由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。
具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。
八、拱式结构
（1）、拱式的受力特点与适用范围
（2）、拱的类型
三铰拱、两铰拱、无铰拱（后两者常用）
九、悬索结构
十、薄壁空间结构
钢筋混凝土结构
主要有钢筋混凝土框架结构，剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架筒体结构和筒
体结构。框架筒体结构和筒体结构应用于超高层建筑结构。
现浇钢筋混凝土结构框架结构一般由梁、板、柱所组成。其特点是框架结构布置
灵活，具有较大的室内空间，使用比较方便。框架结构的楼板大多采用现浇钢筋混凝土板。
由于有框架结构的柱截面较大，不宜家具布置和装修，影响室内使用，以往在住宅建筑中采用较少。结合框架结构特点，在新建住宅中出现了一种异形柱框架轻型住
宅结构和短肢剪力墙结构体系。
异形柱框轻住宅与其他传统结构相比，具有以下特点：由T形边柱、十字形中柱、L形角柱组成框架受力体系，其柱间填充墙与体壁同厚，室内不出现柱楞便于使用，
填充墙采用轻质保温隔热材料，因墙体减薄，与砌体结构相比可增加使用面积。异形
柱框轻住宅结构体系和短肢剪力墙结构体系在多高层住宅中的应用方面具有广阔的
发展前景。
框架间的填充墙多采用轻质砌体墙。这些轻质墙体材料种类较多，如非承重黏土
空心砖，加气混凝土砌块，空心焦渣混凝土砌块、轻钢龙骨石膏板、石膏空心墙板及
多中复合轻质隔墙板。这些轻质墙体起围护和分隔空间的作用，装修时可以开洞或拆
除。
编辑本段剪力墙
其实就是现浇钢筋混凝土墙，主要承受水平地震荷载，这样的水平荷载对墙、柱
产生一种水平剪切力，剪力墙结构由纵横方向的墙体组成抗侧向力体系，它的刚度很
大，空间整体性好，房间内不外露梁、柱楞角，便于室内布置，方便使用。剪力墙结
构有较好的抗震性能，其不足之处是结构自重大，预应力剪力墙结构常可以做到大空
间住宅布局，剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。此时，房间
的分隔墙和预应力厨房卫生间分隔墙可采用预制的轻质隔墙来分隔空间，此种方式为装修改造，带来了较大的方便之处，也深受广大住户欢迎。
框架剪力墙结构房屋集成了框架结构和剪力墙结构的优点，空间布置灵活，抗震
性能好。
按房屋建筑结构分类
钢结构是指承重的主要构件是用钢材料建造的，包括悬索结构。
钢、钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢、钢筋混凝土建造的。
钢筋混凝土结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、
大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制
成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。
砖木结构是指承重的主要构件是用砖、木材建造的。如一幢房屋是木制房架、
砖墙、木柱建造的。
其他结构是指凡不属于上述结构的房屋都归此类。如竹结构、砖拱结构、窑洞
等。
框剪结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙,框架结构的竖向刚度不强,高层或超高层的框架结构建筑更是如此!为了解决这个问题故使用剪力墙.
编辑本段框架结构
框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀
珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化
施工，效率较高，工程质量较好。
框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它
的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个
方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的
作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能
为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。
1。框架-剪力墙结构，简称为框剪结构。它是框架结构和剪力墙结构两种体系的
结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的
抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道
井等墙体。因此，这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。
2。框剪结构的变形是剪弯型。众所周知，框架结构的变形是剪切型，上部层间
相对变形小，下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形
大，下部层间相对变形小。对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了
弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到
了提高。
3。水平荷载主要由剪力墙来承受。从受力特点看，由于框剪结构中的剪力墙侧
向刚度比框架的侧向刚度大得多，在水平荷载作用下，一般情况下，约80%以上用剪力墙来承担。因此，使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力，沿高度分布比
样均匀，各层梁柱的弯矩比较接近，有利于减小梁柱规格，便于施工。
建筑结构类型
按建筑物以其结构类型的不同，可以分为砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构
和钢结构四大类。
1、砖木结构：
用砖墙、砖柱、木屋架作为主要承重结构的建筑，像大多数农村的屋舍、庙宇等。这种结构建造简单，材料容易准备，费用较低。
2、砖混结构：
砖墙或砖柱、钢筋混凝土楼板和屋顶承重构件作为主要承重结构的建筑，这是目
前在住宅建设中建造量最大、采用最普遍的结构类型。
3、钢筋混凝土结构
即主要承重构件包括梁、板、柱全部采用钢筋混凝土结构，此类结构类型主要用
于大型公共建筑、工业建筑和高层住宅。
钢筋混凝土建筑里又有框架结构、框架—剪力墙结构、框—筒结构等。目前25—30层左右的高层住宅通常采用框架—剪力墙结构。
4、钢结构
主要承重构件全部采用钢材制作，它自重轻，能建超高摩天大楼；又能制成大跨度、高净高的空间，特别适合大型公共建筑。
框架剪力墙结构
框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙
体系.部分剪力墙应落地. 一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且
房间内不能出现柱角的综合高层房屋。框支－剪力墙结构抗震性能差，造
价高，应尽量避免采用。但它能满足现代建筑不同功能组合的需要，有时
结构设计又不可避免此种结构型式，对此应采取措施积极改善其抗震性能，
尽可能减少材料消耗，以降低工程造价。
建筑分析图
建筑分析的程序： I. 分析主体——个人建筑观的确立 II. 建筑作品背景分析、建筑设计的前提条件、建筑师本人的情况 III.建筑作品的构成体系分析 IV. 建筑作品的综合评价 III.建筑作品的构成体系分析： 环境体系 1、建筑作品周围有哪些环境要素？其中什么对建筑起主要作用？ 2、哪些是有利条件？哪些是限制条件？ 3、建筑如何处理与环境的关系？相似和谐或对立统一？ 4、建筑在整个环境中扮演什么角色？是标志还是背景？ 交通体系 直接功能——作为联系的功能；间接功能——通过流线形成流动空间的功能。 1、建筑场地周边交通状况如何？ 2、建筑如何确立与周边道路的联系？
3、建筑主入口与次入口的方位在哪里？ 4、建筑内部交通流线、人流、物流如何组织和避免相互干扰？ 5、建筑是如何通过交通引导人的心理感受的？交通体系如何联系各个功能空间？ 6、建筑的交通体系如何丰富室内空间？ 结构体系 1、对结构体系本身的分析 2、结构体系对建筑空间、建筑实体等方面直接或间接的影响 功能体系 1、建筑的功能分区是怎样的？ 2、各功能分区之间的关系是怎样的？ 3、建筑功能与建筑空间的关系怎样？ 4、建筑功能与建筑实体的关系怎样？ 空间体系 三要素：中心、方向和区域 1、单一空间的限定要素是什么？ 2、单一空间的限定方法是什么？
3、各限定要素之间的关系是什么？ 4、建筑多个空间是如何组合的？ 5、建筑空间带来的心理感受 6、建筑空间与功能、交通等其他体系之间的关系 实体体系 体量、材质、色彩、立面等 1、建筑与环境的体量关系如何？ 2、建筑的尺度与比例是多少？ 3、建筑的色彩和材质是什么？为什么选择这种材质？ 4、建筑的立面构成要素、虚实对比关系、开窗的形式和尺度 5、实体体系对建筑空间的影响，产生何种特殊的艺术效果？
高层建筑的常见结构体系
高层建筑的常见结构体系 王轶杰11建筑2班2011331210224 高层建筑常见结构体系有以下几种：纯框架体系、纯剪力墙体系、筒体体系、体系组合，其中体系组合又分以下几种：框支剪力墙体系、框架—剪力墙体系、框架—筒体体系、筒中筒体系、束筒体系。 纯框架体系： 结构特点——整个结构的纵向和横向全部由框架单一构件组成的体系，框架既承担重力荷载，又承担水平荷载，在水平荷载作用下，该体系侧向刚度小、水平位移大。 适用范围——在高烈度地震区不宜采用，目前，主要用于10~12层左右的商场、办公楼等建筑。 实例分析： 芝加哥百货公司大厦，采用的是框架结构，在平 面布置上，通过合理的柱网分布，将平面布置灵 活，而且提供了较大的内部空间，布置上受限制 也就减少了。 纯剪力墙体系： 结构特点——该体系中竖向承重结构全部由一 系列横向和纵向的钢筋混凝土剪力墙所组成，剪 力墙不仅承受重力荷载作用，而且还要承受风、 地震等水平荷载的作用，该体系侧向刚度大、侧 移小，属于刚性结构体系。 适用范围——理论上讲该体系可建造上百层的 民用建筑，但从技术经济的角度来看，地震区的剪力墙体系一般控制在35层、总高110m为宜。 实例分析： 广州白云宾馆，该建筑共33层， 横向布置钢筋混凝土剪力墙，纵 向走廊的两遍也为钢筋混凝土剪 力墙，墙厚沿高度由下往上逐渐 减小，混凝土强度等级也随高度 而降低。 筒体体系： 结构特点——由框架或剪力墙合成竖向井筒，并以各层楼板将井筒四壁相互连
接起来，形成一个空间构件，可将受力构件集中，形成较大的室内空间。 适用范围——超高层建筑都用筒体结构。 实例分析： 美洲银行中心，由密集立柱围合成 的空腹式筒体，属于一个矩形内筒 外框架，拥有筒体结构主要的特征， 内部空间大，并且平面布局也能非 常灵活。 体系组合中体系： 框支剪力墙体系： 结构特点——建筑上部采用剪力 墙结构，下部分采用框架体系来满 足建筑功能对空间使用的要求。 适用范围——适用于高层旅馆、高层综合楼 实例分析： 北京粮食公司高层商店住宅，在底层，则作 为框支剪力墙，使标准层中间6道横向剪力 墙不落地面做成框架，形成较大空间作为商 店营业厅用。 框架—剪力墙体系： 结构特点——框架中布置剪力墙，并使楼 板与框架有可靠连接的结构体系。竖向荷载 由剪力墙和框架承担，水平荷载由剪力墙承 担。 适用范围——绝大多数高层建筑都为框架剪力墙结构，15~25层较多，非地震区120m，7度区可达100m，8度区90m，9度区40m。 实例分析： 北京民族饭店，从平面图上可以看出， 该层平面在框架的的基础上增加了一 定数量的纵、横向剪力墙，图上左边 和右边各有几处剪力墙，竖向荷载由 框架柱和剪力墙共同承担，水平荷载 则主要由刚度较大的剪力墙来承受， 融为一体，取长补短。
高层建筑结构分析
高层建筑结构分析 一、高层建筑结构设计特点 1.水平荷载成为决定因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 2.轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。 3.侧移成为控制指标。与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 4.结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。 二、高层建筑的结构体系 1.框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。
高层建筑结构体系分析报告
高 层 建结 筑构 体 系 分 析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一．框架结构
框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内要紧为钢筋混凝土，框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后，刚节点始终维持节点的几何不变性，因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是专门明显的。刚节点给柱子尽管带来弯矩，但对钢筋混凝土柱来讲也可不能导致坏处，因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也专门好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重，建筑平面布置灵活，能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有依照需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些专门用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自1887 年到19３１年纽约帝国大厦落成前, 保持了４５年世界最高建筑物的地位，铁塔高320 公尺, 建筑设计最闻名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计，兼具有用与美感考量。铁塔共分 3 层，登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达２７4 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺72 公里远。 结构特色】 埃菲尔铁塔采纳框架 结构的全钢结构，艾菲尔 铁塔的金属构架有1.5万 个，重达７000吨,施工时 共钻孔70０万个，使用铆 钉25０万个，施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。铁塔占地约1万平方米，塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,使其结构不具一格。从远处看去，它四脚立地。拔地而起，呈四方狭长金字塔形,颇似烛台。铁塔除顶端塔楼外,
建筑结构体系及选型
建筑结构体系及选型 Structural Systems and choices for Architects and Engineers 课程编号：223 开课单位：建筑系建筑技术教研室 撰写人：樊振和 开课学期：2 总学时：40 学分：2 课程类别：选修 考核类型：考试 考核方式：平时成绩占40%；其中，考勤10%，课堂纪律10%，作业20%。考查测验成绩占60%。 预修课程：建筑力学，建筑结构 适用专业：建筑设计及其理论、建筑历史与理论、建筑技术科学 一、教学目标 通过本课程的学习，使学生熟悉建筑结构的主要类型及适用范围；熟悉各种建筑结构体系的受力和变形特点，以及选型和布置的一般原则；掌握常用建筑结构的选型和布置方法。为今后进一步的研究和工作打下必要的基础。 二、教学要求 通过课堂讲授、课堂讨论、模型试验、参观调研、撰写论文等多种教学形式，使学生熟悉和掌握建筑结构选型的原理和方法。 三、课程内容 建筑结构体系及选型课程主要介绍常见的各种建筑结构型式，主要包括各种钢筋混凝土平板结构、屋架、刚架、拱、网架、悬索、薄壁空间结构、充气结构等大、中、小跨度空间结构类型以及框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体结构、框架—筒体结构、悬挂结构等各种中、高层建筑结构类型，各种类型结构的受力和变形特点、适用范围、经济分析、选型和布置的一般原则和方法。同时，还将介绍建筑设计和结构设计的关系以及结构在建筑中的非结构功能。 71
四、教学时间安排 四、选用教材 虞季森，《中大跨建筑结构体系及选型》，中国建筑工业出版社，1990.12 五、参考书目 1.清华大学土建设计研究院，《建筑结构型式概论》，清华大学出版社，198 2. 2.[意] P·L·奈尔维，《建筑的艺术与技术》，中国建筑工业出版社，1981.1 3.[美] 林同炎 S·D·斯多台斯伯利《结构概念和体系》（第二版），中国建筑工业出版社，1999.2 72
高层建筑结构设计特点.
浅论高层建筑结构特点及其体系 [摘要]文章分析高层建筑结构的六个特点,并介绍目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。 [关键词]高层建筑;结构特点;结构体系 我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。 一、高层建筑结构设计的特点 高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有: (一水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
高层建筑结构设计原则及意义分析 叶方元
高层建筑结构设计原则及意义分析叶方元 发表时间：2019-03-22T14:57:25.363Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：叶方元赵晓峰 [导读] 随着社会的不断进步和科技的不断发展，高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。 浙江晟元建筑设计有限公司 321000 摘要：随着社会的不断进步和科技的不断发展，高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了高层建筑设计的重点内容，因此，研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。介绍了高层建筑结构特征，分析了高层建筑结构设计的原则，阐述了高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。 关键词：高层建筑结构；设计；对策 引言 随着科技和社会的不断发展和进步，自从19 世纪以来出现了现代高层建筑，高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。 1 高层建筑结构的特征 高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。 2 高层建筑结构设计的原则 2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。 2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。 2.3 选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。 2.4 对计算结果进行准确的分析随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形色色的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。 2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。 3 高层建筑结构体系的选型 建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。 根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢-混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。 根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系，剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系。利用柱，梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构，并且承受水平荷载，这种结构侧向位移大，框架结构内力大，适于50m 高度以下的建筑；通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系，就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大，整体性能好，不易受水平力作用发生变形，适应于高层建筑，但是由于剪力墙的间距小，使得平面的布置不灵活，因此，在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系，这种结构形式不但具有实用性强，布局灵活的优点，同时承受水平负载的能力更高，在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中，需要注意考虑剪力墙的位置，设计合理的剪力墙的数量，以及满足框架的设计要求。
高层建筑结构体系分析报告文案
高 层 建结筑构 体 系 分 析
结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中，抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一．框架结构 框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构，国外多用钢为框架材料，国主要为钢筋混凝土，框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看，它是一个几何不变体，以门式钢架为例来看，钢架受荷载后，刚节点始终维持节点的几何不变性，因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用，从而刚架横梁产生正弯矩以减少，对梁的好处是很明显的。刚节点给柱子虽然带来弯矩，但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处，因为钢筋混凝土不仅抗压能力强，而且抗弯能力也很好。所以，框架结构可以扩大梁的跨度，而且房屋的层数也可以增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是：强度高，自重轻，整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重，建筑平面布置灵活，可以获得较大的使用空间，所以它的应用极为广泛，框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度；框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、
商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。 工程实例： 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自 1887 年到 1931 年纽约帝国大厦落成前, 保持了 45 年世界最高建筑物的地位, 铁塔高 320 公尺, 建筑设计最著名的是防强风吹袭的对称钢筋设计, 兼具实用与美感考量。铁塔共分 3 层, 登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达 274 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺 72 公里远。 结构特色】 埃菲尔铁塔采用框架结构 的全钢结构，艾菲尔铁塔的金属 构架有1.5万个，重达7000吨， 施工时共钻孔700万个，使用铆 钉250万个，施工完全依照设计 进行，足见设计的合理与计算的 精确。铁塔占地约1万平方米，塔的最顶端不到100平方米，上下宽窄悬殊，使其结构别具一格。从远处看去，它四脚立地。拔地而起，呈四方狭长金字塔形，颇似烛台。铁塔除顶端塔楼外，分为三层，在57米、115米和276米处设有三个了望平台，供游客凭栏眺望。 他独特的全金属结构在当时确实是太为改革创新：艾菲尔铁塔由一百五十万个铆钉连接固定，艾菲尔先生还曾决定将18038个铸铁配件更换为更为轻巧
建筑结构体系及选型
建筑结构及 选型报告 学号：1322 姓名：武昆鹏
一.框架结构 1、概述 框架结构一般由竖直的柱和水平横梁所组成，梁柱交结处一般为刚性连接。框架结构一般都是受到竖直荷载和水平荷载的共同作用。其主要特点是：布局灵活，不靠墙承重，使用方便，可以获得相对较大的使用空间；但抗侧刚度小，侧移大，抗震和抗风能力较差，对于支座不均匀沉降比较敏感。框架结构按框架构件组成可以划分为梁板式结构和无梁式结构；按框架的施工方法可以划分为现浇整体式框架、装配式框架、半现浇框架和装配整体式框架；按承重结构可以划分为纯框架和内框架。框架结构适用于民用住宅、办公楼、旅馆、饭店、医院、大型商业建筑等，亦可用于工业车间等建筑。 2、实例分析广州合景金融大厦结构型式及特点 广州合景金融大厦采用圆钢管混凝土框架-钢支撑框架结构体系。结构方案控制原则：刚度、强度，舒适度、延性满足规范要求。小震作用下，主、次结构均要求处于弹性阶段，满足小震不坏的目标；中震作用下，主体结构墓本处于弹性状态，无损坏或损坏程度小，次结构有一定程度损伤，但损伤程度为可修复，修复时不会对主体结构的稳定性和安全性造成很大影响；大震作用下，地震能量主要依靠次要构件耗散，少数抗侧力构件出现塑性铰，整体结构内力重分布，结构整体仍具有一定的抗侧刚度，可继续工作。通过设置部分偏心支撑，在支撑与柱之间或支撑与支撑之间形成耗能梁段。在大震作用下通过耗能梁段的弹塑性变形耗能，保证支撑不屈曲。高出屋面的幕墙采用钢桁架结构，并设置部分粘弹性消能阻尼器，以起到减少风振和在地震作用下耗能的作用。广州合景金融大厦框架柱采用圆钢管混凝土：柱、支撑体系采用跨层、形矩形钢管支撑，层内人字形及V字形热轧或焊接正放H型钢支撑，框架梁采用烘轧或焊接H型钢与闭口型或缩口型压型钢板组合楼板的组合形式。利用钢支撑作为主要抗侧力构件，钢框架土要承担竖向荷栽。钢柱与钢梁节点，钢支撑与钢骨连接点均采用刚性连接，主次梁节点为铰接。 二.剪力墙结构、框-剪结构 1、剪力墙结构概述 剪力墙结构，是利用建筑物的外墙和永久性内隔墙的位置布置混凝土承重墙的结构。其主要特点是：抗侧刚度大，侧移小，抗震性能好；室内墙面平整，结构自重大，平面布置不灵活，不容易形成大空间。剪力墙结构常用于高层住宅和旅游建筑中。 2、实例分析广州白天鹅宾馆结构选型及特点 广州白天鹅宾馆主楼采用剪力墙大阪系统，主楼地下室采用钢筋混凝土防渗墙结构。横向剪力墙和纵向剪力墙共同承重，侧刚度更强，侧移更小，从而保证了抗震性能。 3、框-剪结构概述 框-剪力墙结构体系是由框架和剪力墙共同作为承重结构的受力体系。是两种体系的结合，吸取了各自的长处，既有布置灵活、使用方便的特点，又具有良好的抗侧力性能。 框-剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此，这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。
常见建筑结构体系及其特点讲解学习
常见建筑结构体系及 其特点
常见建筑结构体系及其特点 一、混合结构体系 混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构，而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构 根据承重墙所在的位置划分为 横墙承重方案 其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。该方案的优点是：横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。 纵墙承重方案 其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。优点是：房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房屋的刚度较差。 纵横墙承重方案 根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。 内框架承重方案 房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。 二、框架结构体系 框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。 由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。
框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期。 框架结构体系的缺点为：①框架节点应力集中显著；②框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；③对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理。 三、剪力墙体系 剪力墙体系是利用建筑物的墙体（内墙和外墙）做成剪力墙来抵抗水平体力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于140mm。剪力墙的间距一般不小于 3~8m，适用于小开间的住宅和旅馆等。一般在30m高度范围内都适合。 剪力墙结构的优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小，其缺点是剪力墙的间距有一定限制，建筑平面布置不灵活，不适合要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大，灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。 四、框架—剪力墙结构 框架—剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。 框架—剪力墙具有框架结构平面布置灵活，有较大空间的优点，又具有侧向刚度较大的优势特点。 框架结构的建筑布置比较灵活，可以形成较大空间，但抗侧刚度较小，抵抗水平力的能力较弱；剪力墙结构的刚度较大，抵抗水平力的能力较强，但结构布置不灵活，难以形成大空间。框架—剪力墙结构结合了两个体系各自的优点，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆等建筑中。 五、筒体结构 筒体结构主要抗侧力，四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面的框筒，形成整体，整体作用抗荷。 由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构，它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。 六、桁架结构体系 桁架是由杆件组成的结构体系。
高层建筑结构体系分析报告
高层建筑结构体系 分析报告 1
高 层 建结 筑构 体 系 分 析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常见的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一．框架结构 框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内主要为钢筋混凝土,框架结构的特点在于”刚节点”。从框 2
架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是很明显的。刚节点给柱子虽然带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处,因为钢筋混凝土不但抗压能力强,而且抗弯能力也很好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常见于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。 工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自 1887 年到 1931 年纽约帝国大厦落成前, 保持了 45 年世界最高建筑物的地位, 铁塔 3
常见建筑结构体系及其特点
常见建筑结构体系及其特点 一、混合结构体系 混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构，而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种 以上不同材料组成的承重结构 根据承重墙所在的位置划分为 横墙承重方案 其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔 断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。该方案的优点是：横墙较密，房 屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。 纵墙承重方案 其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部 分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。 优点是：房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房 屋的刚度较差。 纵横墙承重方案 根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。 这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。 内框架承重方案 房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。 二、框架结构体系 框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。 由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。
框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配 整体式结构，以缩短施工工期。 框架结构体系的缺点为：①框架节点应力集中显著；②框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；③对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各 层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理。 三、剪力墙体系 剪力墙体系是利用建筑物的墙体（内墙和外墙）做成剪力墙来抵抗水平体力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于140mm。剪力墙的间距一般不小于3~8m，适用于小开间的住宅和旅馆等。一般在30m高度范围内都适合。 剪力墙结构的优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小，其缺点是剪力墙的间距有一定限制，建筑平面布置不灵活，不适合要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大，灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。 四、框架—剪力墙结构 框架—剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。 框架—剪力墙具有框架结构平面布置灵活，有较大空间的优点，又具有侧向刚度较大的优势特点。 框架结构的建筑布置比较灵活，可以形成较大空间，但抗侧刚度较小，抵抗水平力的能力较弱；剪力墙结构的刚度较大，抵抗水平力的能力较强，但结构布置不灵活，难以形成大空间。框架—剪力墙结构结合了两个体系各自的优点，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆等建筑中。 五、筒体结构 筒体结构主要抗侧力，四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面 的框筒，形成整体，整体作用抗荷。 由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的 抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构， 它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。 六、桁架结构体系 桁架是由杆件组成的结构体系。
建筑结构体系简述
建筑结构体系简述 （一）、承重墙结构体系 （二）、排架结构体系 （三）、框架结构体系 （四）、剪力墙（结构墙）体系 （五）、常见建筑结构病害分析 （一）、承重墙结构体系 承重墙结构主要特点是板被安放在梁（墙）上，板与梁形成楼层承重结构，墙为竖向承重结构，其传力方向为：板→梁→墙→基础，或为：板→墙→基础。 1、梁。 （1）简支梁。最大弯矩在跨中，决定跨中截面的尺寸和配筋状况。而最大剪力值在梁 的两端，决定梁端截面要求。 为了使简支梁跨中截面材料达到设计强度，满足要求时，而其余断面材料也得到充分 利用。其经济合理的断面应加大梁的中间截面或配筋。 （2）悬臂梁 悬臂靠近固定端所受弯矩最大，剪力也是最大。而无支承端剪力，弯矩均为零。 2、板。 （1）两端支承板。当板搭在砖墙上，由于砖材料的特性，允许板端产生一定程度的转 动。故这种情况，可把板视为两端铰接的简支梁。这种梁实际上是板带梁，即把楼板视为多条板带组成的板，每一条板带视为一个"梁"，但是，它与真正的 简支梁还有所区别，一是"梁"宽远大于"梁"高。二是相邻板带，是相互影响，实际整体板比视为板带梁的刚度大。 如果板的两端是浇筑在较大尺寸钢筋混凝土圈梁中，或插在钢筋混凝土的墙体内。这种梁受力状态更好些。在相同荷载条件下，两端为固定端的梁的最大弯 矩与简支梁相比小得多。 （2）四边支承的板。这种板的四周都有支承，其受力分析可看成由两个方向正交的板 带组成，由于板两个方向长度不等，板又可分为单向板和双向板。 单向板按矩形截面梁受力分析，故单向板又称为梁式板。 双向板认为板沿两个方向传递各自的力，受力特点是板中央弯矩大于四边弯矩，受力 变形成锅底状。 （3）一边固定三边自由板。 3、墙。承重墙体多由砖砌体构成。 承重墙体可以是纵墙，也可以是横墙，还可以是两种情况的交错混合。单独墙体抵抗 水平荷载能力，通常在设计中几乎被忽略。墙体的水平荷载一般由与其垂直方向的墙体来承受。 反映砖墙砌体受力状态的两个重要指标是砌体强度和稳定性。 （1）砖墙砌体强度。 （2）砖墙砌筑搭接方式。 （3）砌筑砂浆饱满程度，砌筑砂浆要求饱满程度达到80%。 墙体稳定性。为保证墙体的稳定性，砖墙高度与厚度比值不宜过大。 （二）、排架结构体系 单层工业厂房，经常采用的结构是排架结构。 排架结构由屋架（梁）、柱、基础组成。柱间和屋架间设置支撑，保证厂房纵向刚度。 排架结构的特点是： 1、柱子插入杯型基础，浇灌牢靠。可按固定端支座考虑。 2、屋架和柱间视为铰接，屋架多为桁架，故可看作刚度很大的横梁，排架受力后，两 侧柱顶的水平位移相等。
高层建筑结构设计思考题答案 (2)
第二章 2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？每种结构体系举1~2例。 答： 钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有： 框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店)；框架剪力墙结构（如26层的上海宾馆）；剪力墙结构（包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙）；筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦（框筒），芝加哥JohnHancock大厦（桁架筒），北京中国国际贸易大厦（筒中筒）]；框架核心筒结构（如广州中信大厦）；板柱-剪力墙结构。 钢结构房屋建筑的抗侧力体系有： 框架结构（如北京的长富宫）；框架-支撑（抗震墙板）结构（如京广中心主楼）；筒体结构[芝加哥西尔斯大厦（束筒）]；巨型结构（如香港中银大厦）。 2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点？答： (1)框架结构在侧向力作用下，其侧移由两部分组成： 梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型，自下而上层间位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线为弯曲型，自下而上层间位移增大。 第一部分是主要的，所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。 (2)剪力墙结构在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐增大。
(3)框架-剪力墙在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯剪型,层间位移上下趋于均匀。 2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答： (1)框架结构是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。 抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。 框筒结是由密柱深梁组成的空间结构，沿四周布置的框架都参与抵抗水平力，框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。 2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的？偏心支撑钢框架有哪些类型？为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好？答： 中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。 偏心支撑框架的特点是支撑连接位置偏离梁柱节点。 偏心支撑框架的基本形式有单斜杆、人字形和V形。 偏心支撑框架的刚度与中心支撑框架接近，消能梁段越短，其刚度越大。 经过合理设计的偏心支撑框架，在大震作用下，消能梁段腹板剪切屈服，通过腹板塑性变形耗能地震能量；支撑斜杆保持弹性，不会出现受拉屈服和受压屈曲的现象；偏心支撑框架的柱和消能梁段以外的梁，也保持弹性。 研究表明，消能梁段的腹板剪切屈服，具有塑性变形大、屈服后承载力继续提高、滞回耗能稳定等特点。 偏心支撑框架的抗震性能明显优于中心支撑框架。 2.6为什么规范对每一种结构体系规定最大的适用高度？实际工程是否允许超过规范规定的最大适用高度？答：
常见建筑结构体系及其特点
常见建筑结构体系 及其特点
常见建筑结构体系及其特点 一、混合结构体系 混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构，而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构根据承重墙所在的位置划分为 横墙承重方案 其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。该方案的优点是：横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。 纵墙承重方案 其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。优点是：房屋的空间能够比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房屋的刚度较差。 纵横墙承重方案 根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横
墙的间距比纵墙的小，因此房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。 内框架承重方案 房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。 二、框架结构体系 框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。 由梁和柱这两类构件经过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。 框架结构体系具有能够较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期。框架结构体系的缺点为：①框架节点应力集中显著；②框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；③对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴
建筑结构选型案例分析(1).
1 混合结构体系 1.1混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。 分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 1.2 实例工程项目概况 金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，是上海目前第2高的摩天大楼（截至2008年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 2.1框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的