超高层建筑可采用的结构体系有哪些.doc
超高层建筑的结构体系
1 回顾我们对超高层的定义进行了总结，根据CTBUH的定义，将300米以上的建筑定位为超高层建筑（Supertall），将600m以上的建筑定位超级高层建筑（M egatall）。
我们将超高层建筑结构体系主要划分为筒体结构、束筒结构、筒中筒结构、框架-核心筒结构、巨型结构、连体结构和其它一些新型结构体系等。
图1 超高层结构的体系分类我们在上一篇中着重分享了筒体（框筒、支撑筒以及斜交网格筒体）结构体系的特点及案例，在本篇中主要着重分享关于束筒和筒中筒（框筒-核心筒、支撑筒-核心筒以及斜交网格筒-核心筒）结构体系的受力特点及案例。
2束筒结构(Bundled Tube)束筒可以认为是由一组筒体组成的结构，这些筒体由共用的内筒壁相互连接以形成一个多孔的多格筒体。
在这个筒体中，水平剪力主要由平行于水平荷载方向的腹板框架来承担，而倾覆力矩则主要由垂直于水平荷载方向的翼缘框架来承担。
并且，筒体的各个筒格可在不同的高度任意截断而不削弱结构的整体性。
各个筒格所形成的封闭筒体在建筑体型收进后，仍具有较好的抗扭性能。
图2 由半圆筒体和矩形筒体组成的束筒结构束筒是在框筒的基础上发展而来。
对于框筒结构，由于剪力滞后的负面影响，较大的平面尺寸中间位置的结构不能充分参与到结构抗侧中去，这也是限制框筒结构适用高度的一个主要原因。
如果利用框筒结构来设计更高的超高层建筑，可能需要采用更小的柱距来减小剪力滞后的不利影响，例如410m高的纽约世贸中心双子塔的柱距达到了惊人的1m左右，即使这么小的柱距依然呈现出明显的剪力滞后效应。
图3 世贸中心双子塔框筒的剪力滞后效应提出筒体结构体系的Fazlur博士在指导学生的论文时发现，如果利用通长的剪力墙将框筒长边一分为三时，由于隔板剪力墙的协同作用，大尺寸筒体的剪力滞后效应明显降低了，其抗侧刚度也可以得到大幅提升。
图4 束筒结构的原型如果横隔剪力墙可以有效降低长边的剪力滞后效应，那么对于大尺寸的框筒结构，在两个方向都引入横隔剪力墙，必然可以提高大尺寸框筒的整体空间作用。
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。
超高层建筑结构设计
超高层建筑结构设计随着城市化进程的加快以及土地资源的有限，超高层建筑越来越多地出现在我们的城市中。
超高层建筑作为一种垂直发展的解决方案，不仅能够充分利用有限的土地资源，还能够满足人们对于舒适居住和高效工作空间的需求。
然而，超高层建筑的结构设计具有复杂性和挑战性，需要充分考虑建筑材料、结构稳定性和抗震能力等因素，以确保建筑的安全性和可持续性。
1. 简介超高层建筑通常指高度超过300米的建筑物。
与传统的低层建筑相比，超高层建筑在结构设计上面临着更多的挑战。
为了确保建筑物在多变的外部环境和自身重力力的作用下能够保持稳定，结构设计师需要选择适当的结构体系。
2. 结构体系选择超高层建筑的结构体系通常采用框架结构、核心筒结构或者框架-核心筒混合结构。
框架结构由垂直柱和水平梁组成，能够有效地分担重力和水平荷载。
核心筒结构则是通过将主要水平荷载集中到中央核心筒上，使其承载大部分荷载，从而达到稳定的目的。
框架-核心筒混合结构则是结合了两种结构的特点，既保证了稳定性，又能够增大使用面积。
3. 建筑材料选择超高层建筑的建筑材料选择需要考虑结构的重量、抗震性和造价等因素。
常见的建筑材料包括钢结构、混凝土结构和复合结构。
钢结构具有轻质、高强度和可塑性的优势，但也存在着防腐、防火的问题。
混凝土结构则具有良好的耐久性和抗震性能，但施工周期较长。
复合结构则是结合了钢结构和混凝土结构的优势，既提高了建筑物的抗震性能，又减轻了结构的重量。
4. 抗震设计超高层建筑所处的地区通常面临着地震的威胁，因此抗震设计是结构设计的重要考虑因素之一。
抗震设计包括强度设计和位移设计两个方面。
在强度设计中，结构设计师根据地震作用下结构所承受的力量来确定结构材料的强度和尺寸。
而在位移设计中，结构设计师则考虑结构在地震作用下的变形情况，以保证建筑物的安全性和舒适性。
5. 稳定性设计超高层建筑的结构稳定性是结构设计的核心问题之一。
稳定性设计旨在确保建筑物在外部荷载的作用下不发生倾覆和破坏。
超高层建筑主流结构形式,巨型环桁架外伸臂核心筒
超高层建筑主流结构形式近几年，我国建了大量超高层建筑，其中核心筒体系用得比较多，基本上每个超高层建筑都有一个核心筒，不管是建筑或是设备使用的需要，结构也刚好利用，从各个工种来说核心筒非常有用。
多数超高层建筑都有核心筒在中间，周边配上一些支撑结构，目前以框架、巨型框架和外框筒这三种外周边结构居多。
总体来说，现在的结构体系多是一个核心筒一个框架，如果不能满足规范要求，加一个伸臂桁架、腰桁架或是斜撑，从200米到500米基本上都用这种结构。
1、框架+核心筒无论是哪种结构都是基本的，同时往往在这个基础上还有一个补强措施，在某个层面加上伸臂桁架和腰桁架。
巨框架已经具有腰桁架的形式，可能加伸臂桁架，有时还加斜撑。
柳州地王国际财富中心。
高303米，矩形底盘44米×44米，高宽比是6.8（高宽比虽然是一个很粗略的指标，但是可以显示设计难度，高宽比越大设计难度越大。
我个人认为比较正常的是7左右，7以下难度不大，超过8难度就来了，超过9就非常困难。
不过这仅是一个方面的指标，不是绝对的，还要看当地的自然条件，不要将7作为一个分界线），其结构为一个核心筒，加一个外周边的框架，每边4根柱，柳州自然条件比较好，六度区、风也不太大，在高宽比也不太大的条件下，这个结构设计并不困难。
加了加强层，当时参加审查时，这个指标的参数非常好，我们建议取消一个，后来取消。
重庆瑞安嘉陵帆影。
其外框架是椭圆形，半边错开，建筑高度440米（人可到达楼面高度），高宽比8.6。
重庆自然条件好，六度区，风不大，超高层建设条件有利。
由于该项目比较高，高宽比较大，采用五道加强层。
深圳京基100。
建筑高度441.8米，矩形平面，高宽比9.5，高宽比非常大，设计难度大，加之深圳风很大，七度区，采用框架+核心筒，同时加3道伸臂桁架和5道腰桁架。
此外，还加了斜撑。
2、巨型框架+核心筒巨型框架跨度很大，层高也很多，需要布置第二层桁架。
如果巨型框架还不能满足结构要求，可以加斜撑、单撑。
超高层建筑的结构设计与优化
超高层建筑的结构设计与优化一、引言超高层建筑是21世纪城市化发展的必然趋势和方向。
随着技术和材料的不断进步，建筑高度已经突破了1000米大关，挑战着我们对建筑构造的认知和设计的创新。
超高层建筑的结构设计是其稳定性和安全性的保障，在设计和建造中必须遵循一系列科学的原则和标准。
本文将对超高层建筑的结构设计和优化进行探讨。
二、超高层建筑的结构体系超高层建筑一般采用框架结构、框筒结构、钢管架结构等。
框架结构是由基础、柱子、梁和板面等组成的。
框筒结构和框架结构类似，不同之处在于加入了外围的斜撑。
钢管架结构则是采用钢管做框架，钢管间加入水平和垂直的布置的钢抗弯件构成的空间结构。
目前，钢管混凝土复合结构也逐渐应用于超高层建筑设计中。
三、超高层建筑的结构设计优化超高层建筑结构设计优化的目的是更好地保证其安全性和经济性。
具体方法包括极限状态设计、非线性分析设计和优化设计。
1、极限状态设计极限状态设计是基于超高层建筑各种累积荷载的极值情况，考虑结构的强度和稳定性进行的。
其目的是优化整个建筑的可靠性和安全性。
在设计过程中，需要考虑各种不同的荷载情况，如地震、风载、温度变化等。
2、非线性分析设计非线性分析设计是对超高层建筑结构进行模拟和计算，更好地了解其应力和变形的情况，以及可能存在的缺陷和弱点。
根据分析结果，采取相应的措施，如加强某些局部结构、改变结构方案、增加防护措施等。
3、优化设计优化设计是在满足结构强度和稳定性的前提下，在经济和施工方面寻找最优解。
在设计过程中，需要考虑抗震性能、经济性、施工难易程度、维护保养费用和时间等因素。
四、超高层建筑施工中的安全措施超高层建筑施工的安全性至关重要。
应采取各种安全措施，包括安全临时设施的设置、安全责任的明确、施工行为的监控、施工人员安全知识培训和切实可行的应急预案。
五、结论超高层建筑的结构设计和优化是其安全和可靠的保障。
需要制订科学的设计方案，并采取有效的安全措施，确保施工和运营过程中的安全性。
谈超高层建筑主流结构形式
近几年，我国建了大量超高层建筑，其中核心筒体系用得比较多，基本上每个超高层建筑都有一个核心筒，不管是建筑或是设备使用的需要，结构也刚好利用，从各个工种来说核心筒非常有用。
多数超高层建筑都有核心筒在中间，周边配上一些支撑结构，目前以框架、巨型框架和外框筒这三种外周边结构居多。
总体来说，现在的结构体系多是一个核心筒一个框架，如果不能满足规范要求，加一个伸臂桁架、腰桁架或是斜撑，从200米到500米基本上都用这种结构。
框架+核心筒。
无论是哪种结构都是基本的，同时往往在这个基础上还有一个补强措施，在某个层面加上伸臂桁架和腰桁架。
巨框架已经具有腰桁架的形式，可能加伸臂桁架，有时还加斜撑。
柳州地王国际财富中心。
高303米，矩形底盘44米X44米，高宽比是6.8（高宽比虽然是一个很粗略的指标，但是可以显示设计难度，高宽比越大设计难度越大。
我个人认为比较正常的是7左右，7以下难度不大，超过8难度就来了，超过9就非常困难。
不过这仅是一个方面的指标，不是绝对的，还要看当地的自然条件，不要将7作为一个分界线），其结构为一个核心筒，加一个外周边的框架，每边4根柱，柳州自然条件比较好，六度区、风也不太大，在高宽比也不太大的条件下，这个结构设计并不困难。
加了加强层，当时参加审查时，这个指标的参数非常好，我们建议取消一个，后来取消。
In ■仙:!XN rliii1■■ ,"料・nut”重庆瑞安嘉陵帆影。
其外框架是椭圆形，半边错开，建筑高度440米（人可到达楼面高度），高宽比8.6。
重庆自然条件好，六度区，风不大，超高层建设条件有利。
由于该项目比较高，高宽比较大，采用五道加强层。
深圳京基100。
建筑高度441.8米，矩形平面，高宽比9.5,高宽比非常大，设计难度大，加之深圳风很大，七度区，采用框架+核心筒，同时加3道伸臂桁架和5道腰桁架。
此外，还加了斜撑。
巨型框架+核心筒。
巨型框架跨度很大，层高也很多，需要布置第二层桁架。
论高层建筑设计要素及结构体系
论高层建筑设计要素及结构体系高层建筑设计要素及结构体系：高层建筑是城市化发展的重要标志之一，其设计要素和结构体系的确定直接关系到建筑的安全、稳定和美观性。
下面将详细介绍高层建筑设计的要素以及常见的结构体系。
一、高层建筑设计要素1.功能需求：高层建筑根据具体用途的不同，需要满足不同的功能需求。
例如，商业综合楼需要兼顾商业、办公和公共空间，住宅楼需要提供舒适的居住环境。
2.建筑形式：高层建筑的外形和造型直接影响到建筑的美观度和形象。
建筑设计师需要根据场地条件、环境要求和建筑功能来确定建筑形式，如塔楼、阶梯状结构或拱形结构等。
3.建筑材料：高层建筑的选材直接决定了建筑的结构强度和外观效果。
常见的建筑材料包括钢结构、混凝土、玻璃等。
考虑材料的成本、可持续性和可回收性等因素是选择建筑材料的重要考虑因素。
4.空间布局：高层建筑的空间布局需要考虑到内部功能的合理分配和空间的利用率。
建筑师需要平衡不同功能区域的面积和连通性，以及保证走廊、电梯和楼梯的合理布局。
5.防火安全：高层建筑的防火安全是楼房设计中最重要的要素之一、建筑设计师需要考虑到防火分区、防火门、消防通道、火灾报警系统等设施的设置，以保证建筑的防火安全性。
6.节能环保：随着人们对节能环保的重视，高层建筑的设计也需要考虑到能源利用效率和环境保护。
建筑师可以通过优化建筑外墙、采用节能材料、设计太阳能利用系统等方式来提高建筑的能源效率和环保性能。
二、常见的高层建筑结构体系1.钢结构：钢结构是目前高层建筑中最常用的结构体系之一、钢结构具有强度高、刚度好、施工周期短的优点，适用于大跨度和高层建筑。
2.混凝土结构：混凝土结构是另一种常见的高层建筑结构体系。
混凝土具有良好的抗压性能，可以满足高层建筑对强度和稳定性的要求。
3.钢混凝土结构：钢混凝土结构是钢结构和混凝土结构的组合。
它结合了钢结构的强度和混凝土的抗压性能，适用于高层建筑和大跨度结构。
4.空心板结构：空心板结构是一种比较常见的高层建筑结构体系。
爬、顶、滑!超高层建筑的三大模架体系介绍
爬、顶、滑！超高层建筑的三大模架体系介绍随着城市用地的日益紧张，超高层建筑成了不少一线城市的首选。
当前，可用于超高层建筑施工的模板及围护体系多种多样，比较常见的有爬模系统、滑模系统、顶模系统，这三种模板体系均可属于核心筒墙体结构先行施工的工艺。
爬模系统介绍爬模系统有专业厂家生产，构件设计为标准件，可厂家租赁，使用完毕后厂家可以回收。
爬模由下架、上架、附墙挂座、导轨、液压油缸系统、模板、护栏等组成。
爬模的原理是，根据墙体情况，布置机位，每个机位处设置液压顶升系统，架体通过附墙挂座与预埋在墙上的爬锥连接固定，爬升时先提升导轨，然后架体连同模板沿导轨爬升。
1 爬模系统的特点(1)、液压爬模可整体爬升，也可单榀爬升，爬升稳定性好。
(2)、操作方便，安全性高，可节省大量工时和材料。
(3)、爬模架一次组装后，一直到顶不落地,节省了施工场地，而且减少了模板、特别是面板的碰伤损毁。
(4)、液压爬升过程平稳、同步、安全。
(5)、提供全方位的操作平台，施工单位不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力。
(6)、结构施工误差小，纠偏简单,施工误差可逐层消除。
(7)、爬升速度快，可以提高工程施工速度。
(8)、模板自爬,原地清理，大大降低塔吊的吊次。
总体来说，爬模系统具有操作简便灵活，爬升安全平稳，速度快，模板定位精度高，施工过程中无需其他辅助起重设备的特点。
但一般机位较多，整体性不够好，承载力也不大。
2 爬模系统的爬升流程注意：钢筋绑扎钢筋完成进行;爬模能容易适应较薄的墙厚变化，但墙体突变时适应困难。
3 爬模质量控制(1)爬升前应检查混凝土墙体是否达到爬升所需强度，受力螺栓是否拧紧，附墙挂座是否牢固。
检查架体各个构件之间是否断开连接，检查电控系统是否正常工作，液压系统是否安全可靠。
是否已明确爬升单元的先后顺序。
(2)爬升中应待导轨提升超过最下层的附墙挂座，及时拆除附墙挂座及爬锥。
导轨提升到位后检查是否和附墙挂座无缝卡死。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超高层建筑可采用的结构体系有哪些
在我国，民用建筑按地上层数或高度分类划分，建筑高度大于等于100m的民用建筑为超高层建筑。
其中，超高层建筑可采用的结构体系有哪些？下面是下面带来的关于超高层建筑可采用的结构体系有哪些的内容介绍以供参考。
我国已建造高度在150m以上的建筑150余栋。
可供选择的结构形式很多。
较为常见的结构形式包括：钢筋混凝土框架-核心筒结构、钢筋混凝土框架-剪力墙结构、钢框架-钢筋混凝土核心筒结构、钢框架-支撑结构、混合结构、巨型结构等。
近年来，新兴的斜网格结构在办公大厦中也有不少成功应用的案例。
可供选择的楼盖体系包括：钢—混凝土组合楼盖、钢筋混凝土梁板楼盖、钢筋混凝土预应力楼盖等。
从概念上讲，处于地震设防地区的超高层建筑应该遵循体型简单、规整的原则，在建筑平面和立面上尽量规则。
不过，体型规则并不等同于方盒子。
优秀的超高层建筑都能够将良好的使用功能、完美的体型和立面与合理的结构布置很好的统一起来。
综合考虑各种因素后，对结构形式的选择提出以下目标：
①充分保障建筑设计的要求，满足建筑外部形象和内部空间的设计要求，满足功能对结构形式提出的要求，尤其是金融机构对内部空间的要求。
②要充分考虑结构成本，这其中不仅仅要考虑结构建造的成本，还要考虑结构空间占用带来的面积损失成本，上部结构自重带来的地基和基础成本，以及建造周期缩短或增长带来的成本。
同时，还应当考虑建成后使用期内的结构维护成本。
③要考虑施工建造的可行性，要考虑材料采购和招标的便利性，施工工艺的成熟性、建造工期的可控性、现场施工的安全性等。