高层建筑的常见结构形式及特点.doc
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。
建筑结构体系及特点
建筑结构体系及特点建筑结构体系是指建筑物的构造系统，用于支撑和传递载荷。
它是建筑设计的关键方面，直接决定着建筑物的稳定性、安全性和美观性。
不同类型的建筑结构体系有着不同的特点和应用范围。
下面将介绍几种常见的建筑结构体系及其特点。
1.框架结构体系：框架结构体系是由柱与梁组成的网格结构，广泛应用于多层建筑和高层建筑中。
其主要特点如下：-稳定性强：框架结构体系能够承受垂直重力和水平荷载，并通过简单的板材或墙体来稳定整个建筑。
-灵活性好：框架结构体系的柱和梁可以根据需要进行调整和扩展，提供了设计和空间布局的灵活性。
-施工简便：框架结构体系的构建相对简单，适合大规模工业化建造，可以减少施工时间和成本。
2.钢结构体系：钢结构体系是由钢材构成的支撑结构体系，具有以下特点：-强度高：钢材的强度较高，能够承受大荷载和抗震能力，适用于高层建筑和大跨度空间的建造。
-轻巧灵活：相比传统混凝土结构，钢结构具有重量轻、体积小的特点，可以实现更灵活的设计和布局。
-施工速度快：钢结构材料的制作和加工相对简单，可以在工厂预制，缩短施工时间。
3.钢筋混凝土结构体系：钢筋混凝土结构体系是由钢筋和混凝土共同构成的复合结构，常用于建筑物的主体结构。
其特点如下：-承载能力强：钢筋混凝土结构能够承受大荷载，具有较好的抗震性能。
-耐久性好：混凝土具有良好的耐久性，能够抵抗气候和化学腐蚀。
-施工便捷：钢筋混凝土结构可以在现场浇筑，适用于各种规模的建筑项目。
4.地基与基础结构体系：地基与基础结构体系是建筑物的基础-承载能力强：地基与基础结构为整个建筑提供稳定的承载能力。
-抗沉降性好：合理设计的基础结构可以有效抵抗地基沉降带来的不平衡和破坏。
-刚性要求高：地基与基础结构需要具有一定的刚性，以确保建筑的稳定。
总而言之，建筑结构体系的选择应该根据建筑物的功能、用途和地理环境来确定。
每种结构体系都有其特定的应用范围和优势，设计师需要根据具体情况综合考虑各种因素，选择最合适的结构体系，以实现建筑物的稳定性、安全性和美观性。
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。
双曲线塔楼原理及结构特点
双曲线塔楼原理及结构特点
双曲线塔楼是一种常见的高层建筑形式，其原理和结构特点如下：
1. 原理：
双曲线塔楼采用了曲线形状的外形设计，主要基于以下原理：双曲线结构具有较好的抗震性能，能够有效地减少地震对建筑物的影响；双曲线形状的设计能够使内部空间最大化，提供更多可利用的空间，提高使用效率；双曲线结构的曲线形状可以优化建筑外观，增加美感和视觉效果。
2. 结构特点：
（1）双曲线形状：双曲线塔楼的主体结构和外观采用了双曲
线形状的设计，通过曲线的连续变化使建筑更具艺术感和动感。
（2）斜撑结构：为了增加建筑的抗震性能，双曲线塔楼常采
用了斜撑结构。
斜撑结构通过斜杆或斜梁与建筑主体相连接，形成一个稳定的三角支撑系统，增强了建筑的整体稳定性。
（3）柱平面布置：双曲线塔楼在柱平面布置上通常采用对称
布置，使结构更加均衡、稳定。
柱的分布合理，可以减少结构承载的不均匀性，提高抗震性能。
（4）空间最优化：双曲线塔楼的曲线形状可以使内部空间最
大化，提供更多可利用的空间。
同时，空间的最优化设计也能改善建筑使用效率和功能性。
总之，双曲线塔楼通过双曲线形状、斜撑结构、柱平面布置和空间最优化等设计特点，能够提高建筑的抗震性能、美观度和空间利用率。
高层建筑结构设计特点
高层建筑结构设计特点摘要：结构的科学合理性关系到结构的安全性及造价，况且目前的结构形式多元化，给结构设计提出了更高的要求。
本文主要对三种结构体系的设计特点进行论述。
关键词：高层建筑；结构体系；特点前言有些地区由于经济条件限制，小高层及高层建筑的结构设计比较偏向于该地区的特征，因此在进行结构设计时，应充分考虑该地区的特点，满足本地市场的需求。
现在普遍采用的结构形式有框架结构，剪力墙结构，框架-剪力墙结构，三种结构形式有利也有弊。
一、结构形式的特点（一）框架结构体系框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。
由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。
框架结构的优点在于建筑平面布置灵活，可以用隔断墙分隔空间，住户装修时更改室内空间也容易。
最重要的是计算理论相对成熟，施工工艺也成熟，工程质量得到保证。
框架结构的设计要点：柱网布置要规整，尽可能对称；梁柱中心线宜重合，以避免偏心对节点核心区和柱子产生的不利影响；填充墙宜选用轻质墙体，宜减轻结构自重。
框架结构的合理层数一般是 6~15层，最经济的层数是 10层左右。
其缺陷在于结构抗侧力能力差，本身柔性较大等，风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。
层数多了还需要截面尺寸大的梁柱，减小了使用空间，造成材料浪费。
（二）剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。
剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它空间整体性好，承载力和侧向刚度大。
合理设计的延性剪力墙具有良好的抗震性能。
在历次地震中，剪力墙结构震害较少发生，而且程度也较轻微。
在高层住宅中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观，但住户不能随便按照自己使用要求更改室内布局。
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。
高层建筑的主要变形特点
高层建筑的主要变形特点高层建筑的主要变形特点是由于建筑物自身重量、外部荷载、温度变化、风力等因素的影响，导致建筑物产生各种形式的变形。
这些变形特点主要包括以下几个方面：1. 垂直变形：高层建筑的垂直变形主要是由于建筑物自身重量和外部荷载的影响所引起的。
在建筑物的使用过程中，由于人员和物品的负荷，建筑物会产生一定的垂直变形，这种变形通常是逐渐发生的，但是如果荷载过大或者建筑物结构不合理，就会导致建筑物的垂直变形过大，从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
2. 水平变形：高层建筑的水平变形主要是由于风力和地震等外部因素的影响所引起的。
在强风和地震的情况下，建筑物会产生较大的水平变形，这种变形通常是瞬间发生的，但是如果建筑物的结构不合理或者建筑物所处的地理环境不稳定，就会导致建筑物的水平变形过大，从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
3. 温度变形：高层建筑的温度变形主要是由于温度的变化所引起的。
在建筑物的使用过程中，由于气温的变化，建筑物会产生一定的温度变形，这种变形通常是逐渐发生的，但是如果建筑物的材料不合理或者建筑物所处的气候环境不稳定，就会导致建筑物的温度变形过大，从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
4. 建筑物整体变形：高层建筑的整体变形主要是由于建筑物自身结构的变化所引起的。
在建筑物的使用过程中，由于建筑物的材料老化、结构疲劳等因素的影响，建筑物会产生一定的整体变形，这种变形通常是逐渐发生的，但是如果建筑物的结构不合理或者建筑物所处的环境不稳定，就会导致建筑物的整体变形过大，从而影响建筑物的使用寿命和安全性。
高层建筑的变形特点是多种多样的，需要在设计和施工过程中充分考虑这些因素，采取合理的措施来保证建筑物的使用寿命和安全性。
同时，在建筑物的使用过程中，也需要定期进行检查和维护，及时发现和处理建筑物的变形问题，以保证建筑物的稳定性和安全性。
高层建筑的结构特点
高层建筑的结构特点一、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。
（二）侧移成为控指标与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。
随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形快速增大，与建筑高度H的4次方成正比（△＝qH4/8EI）。
另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的快速增大，在设计中不仅要求结构具备足够的强度，还要求具备足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生下述情况：1.因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。
2.使居住人员感到不适或惊慌。
3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运转。
（三）抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具备良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
（四）减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。
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高层建筑的常见结构形式及特点
高层建筑常见的结构形式有哪些？高层建筑不同结构形式有哪些特点？下面是下面带来的关于层建筑的常见结构形式及特点的内容介绍以供参考。
高层建筑的结构体系主要有：框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构，是由纵梁、横梁和柱组成的结构，这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。
框架结构的优点：强度高，自重轻，整体性和抗震性好，柱网布置灵活，便于获得较大的使用空间;施工简便，较经济;框架结构的弱点：抗侧移刚度小，侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。
根据分析，框架房屋高度增加时，侧向力作用急剧地增长，当建筑物达到一定高度时，侧向位移将很大，水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。
一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。
框架―剪力墙结构，又称框剪结构，框架-剪力墙结构体系是指由
框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。
它是在框架纵、横方向的适当位置，在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。
在这种结构中，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分水平荷载，框架则以承担竖向荷载为主，这样，可以减少柱子的截面。
剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。
框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点，既能获得大空间的灵活空间，又具有较强的侧向刚度。
所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。
这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。
框架一剪力墙结构，一般用于25层以下房屋结构。
剪力墙结构，是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构，即结构采用剪力墙的结构体系。
墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外，还对房屋起围护和分割作用。
剪力墙结构优点是整体性好，侧向刚度大，适宜做较高的高层建筑，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露构件，可以不影响房屋的使用功能。
缺点是由于剪力墙位置的约束，使得建筑内部空间的划分比较狭小，不能提供大空间房屋，结构延性较差。
因此较适宜用于宾馆与住宅。
全剪力墙结构常用于25～30层结构。
筒体结构，是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形
式。
筒体在侧向风荷载的作用下，它的受力特点就类似于一个固定在基础上的筒形的悬臂构件。
迎风面将受拉，而背风面将受压。
筒式结构可分单筒、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。
筒体可以为剪力墙，也可以采用密柱框架;也可以根据实际需要采用数量不同的筒。
筒体结构多用于高层或超高层公共建筑中。
筒式结构则用于30层以上的超高层房屋结构，经济高度以不超过80层为限。