浅谈高层建筑常用结构体系及结构体系选择
高层建筑结构体系与布置原则
高层建筑结构体系与布置原则1. 高层建筑结构体系与布置原则1.1 结构体系选择高层建筑的结构体系选择应考虑建筑的高度、形状、荷载等因素。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构、筒状结构等。
选择合适的结构体系可以提高建筑的安全性和经济性。
1.2 结构材料选择高层建筑的结构材料应具备足够的强度和刚度以承受荷载。
常见的结构材料包括钢结构、钢混凝土结构和钢木混凝土结构等。
在选择结构材料时还应考虑材料的可持续性和环保性。
1.3 布置原则高层建筑的布置应考虑结构的均匀性和对外界环境的适应性。
为了提高建筑的整体性能，应采用合理的布置原则，如底部加固、设计布局合理、选择合适的结构系统等。
1.4 开间控制高层建筑的开间控制是指建筑结构中跨度的控制。
合理的开间控制可以提高结构的抗震性能和整体刚度。
开间控制应根据具体的结构形式和荷载条件来确定。
1.5 端部处理高层建筑的端部处理是指建筑结构两端的处理方法。
端部处理应考虑结构的整体刚度和变形性能，采用合适的端部处理方法可以提高结构的抗震性能和稳定性。
1.6 楼层布置高层建筑的楼层布置应根据建筑的功能和使用需求进行合理的规划。
楼层布置应考虑结构的稳定性和对外界环境的适应性，合理确定楼层的数量和高度。
1.7 结构连接高层建筑的结构连接应采用合适的连接方式，确保连接的强度和稳定性。
常见的结构连接方式包括焊接、螺栓连接、预应力等。
1.8 结构维护高层建筑的结构维护是指在使用过程中对结构进行定期检查和维护的工作。
结构维护应根据结构的使用状况和维护需求，制定合理的维护计划和方法，确保结构的安全性和可靠性。
本文档涉及附件：附件1：高层建筑结构体系选择案例分析附件2：高层建筑结构材料选择流程图附件3：高层建筑布置原则实例展示法律名词及注释：1.高层建筑：按照国家标准规定的建筑高度在一定范围内的建筑物。
2.结构体系：指建筑结构的整体布局和组成形式。
3.结构材料：指用于构造建筑结构的材料，如钢材、混凝土等。
高层建筑结构体系浅谈
高层建筑结构体系浅谈摘要：高层建筑中设计中的结构要素，影响着整体的造型。
当我们在结构力学允许的范围内，调整梁、柱、墙的数量、比例、排列方式和截面形式等这些因素的时候，看似枯燥的结构就展现出无比丰富的表现力随着建筑高度的增大，水平荷载效应逐渐增大；在高层建筑结构中，水平荷载和地震作用却起着决定性作用。
关键词：结构体系结构类型所谓结构体系是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。
高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢筋混凝土组合结构等类型。
1、高层建筑中常用结构体系和其特点的分析主要分为:(1)一般高层建筑结构体系。
一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架－剪力墙体系、框架－筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。
(2)复杂高层建筑结构体系。
复杂高层结构体系指带转换层结构体系、连体结构体系、悬挑结构体系、带加强层结构体系、平面不规则结构体系等。
(3)新颖高层建筑结构体系。
近年来,出现了一些新颖的高层建筑结构体系。
其中具有代表性的有束筒体系、巨型框架体系、脊骨体系等结构体系。
A、框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成不但承受竖向荷载，也承受着水平荷载的结构体系（多用于多层建筑）。
其优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间及特殊用途的房间。
必要时，可用隔断分隔成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。
B、力墙结构体系:剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载，并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。
剪力墙也称抗震墙。
它自身平面内的刚度大、强度高、整体性好，在水平荷载作用下侧向变形小，抗震性能较强。
在国内外历次大地震中，剪力墙结构体系表现出良好的抗震性能，且震害较轻。
因此，剪力墙结构在实际中得到了广泛的应用。
由于其良好的抗震性能，所以在地震区15层以上的高层建筑中采用剪力墙是经济的，在非地震区采用剪力墙建造建筑物的高度可达140m。
高层建筑的结构体系
高层建筑的结构体系在现代化的城市中，高层建筑如同一座座挺拔的巨人，矗立在天际线之上。
它们不仅是城市繁荣的象征，也是人类建筑技术不断进步的见证。
而要让这些高层建筑稳固地站立，合理的结构体系至关重要。
高层建筑的结构体系就像是建筑的骨骼，承担着整座建筑的重量，并抵御着各种自然力的作用，如风、地震等。
常见的高层建筑结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构和巨型结构等。
框架结构是一种较为常见的结构体系。
在这种体系中，梁和柱通过节点连接形成框架，共同承受竖向和水平荷载。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以根据使用需求自由划分空间。
然而，其缺点也较为明显，由于框架的侧向刚度较小，在水平荷载作用下，比如强风或地震，容易产生较大的侧向位移，因此不太适合用于太高的建筑。
剪力墙结构则是另一种常见的结构形式。
剪力墙就像是一面巨大的墙壁，它能够有效地抵抗水平荷载。
这种结构体系的优点是侧向刚度大，水平位移小，适用于较高的建筑。
但剪力墙结构的空间布置相对不够灵活，房间的分隔受到一定限制。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在这种结构中，框架和剪力墙协同工作，共同抵抗水平和竖向荷载。
框架主要承担竖向荷载，剪力墙则主要承担水平荷载。
这种结构体系既保证了建筑有一定的灵活空间布局，又具有较好的抗侧力性能，因此在高层建筑中应用广泛。
筒体结构是一种较为高效的结构体系。
筒体可以分为实腹筒、框筒和桁架筒等。
实腹筒是由剪力墙围成的封闭筒体；框筒是由密排柱和深梁组成的框架筒体；桁架筒则是由桁架围成的筒体。
筒体结构具有很大的侧向刚度和承载力，能够适应更高的建筑高度。
巨型结构是一种较为新颖和复杂的结构体系。
它通常由巨型柱、巨型梁和巨型支撑等组成。
巨型结构能够有效地将荷载传递到基础，同时具有良好的抗震性能和抗风性能。
这种结构体系适用于超高层建筑和大型复杂建筑。
在选择高层建筑的结构体系时，需要综合考虑多个因素。
首先是建筑的功能和使用要求。
高层建筑水平的结构体系
高层建筑水平的结构体系高层建筑水平的结构体系是实现建筑物高度和重量支撑的关键。
其结构体系的选择，将对建筑物的整体稳定性、安全性、经济性、美观性等方面产生深远的影响。
本文将对高层建筑水平的结构体系进行介绍、分析和比较，并试图为读者提供一些实用的参考信息。
一、高层建筑水平的结构体系的类型目前，高层建筑水平的结构体系可分为以下几类：1. 框架结构框架结构是一种广泛使用的高层建筑结构体系，其特点是建筑物的各个楼层之间通过框架体系连接在一起，形成一个整体。
框架结构可以分为钢框架结构和混凝土框架结构两种类型。
其中，钢框架结构具有结构重量轻、施工速度快、环保无污染等优点；但是，其价格较高，容易受到氧化、腐蚀等环境因素的影响。
而混凝土框架结构虽然价格相对较低，但其施工难度大、施工周期长等弊端也限制了其应用范围。
框架结构因其刚度大、抗震性好、适应性广等优点，在高层建筑中得到了广泛应用。
2. 核心筒结构核心筒结构是以厚实的筒形结构作为建筑物的主要支撑力量，通常由混凝土浇筑而成。
核心筒结构具有简洁、节省空间、抗震性好、供电等配套设施便捷等优点。
但核心筒结构也存在一些问题，如横向承载能力相对较弱、结构重量大、施工难度高等。
因此，核心筒结构通常需要与其他结构体系结合使用。
3. 桩基础结构桩基础结构是以大直径的深基础为支撑载体的一种结构体系。
在高层建筑中，长桩和大直径桩通常被采用。
桩基础结构能够有效对抗土体及地基的沉降、侧移和临界状态等问题，在工程中有着广泛的应用。
4. 悬索结构悬索结构是通过吊装龙门架、进行索网架等方法将建筑物吊起来的一种结构体系。
这种结构体系不仅耗费极大、施工困难且对建筑物的安全性、稳定性等问题有很高的要求，因此应用范围不太广泛，只在一些特殊工程中使用。
二、高层建筑水平的结构体系的选择原则在选择高层建筑水平的结构体系时，需要考虑以下一些因素：1. 建筑物的结构高度建筑物的结构高度对结构体系的选择具有决定性影响，一般来说，高层建筑水平的结构体系在结构高度较小的情况下可以采用框架结构、深基础、核心筒结构等单一结构体系；而在结构高度较高的情况下，则必须采用多重结构体系的组合方案，以确保建筑物的稳定性和安全性。
高层住宅结构体系的选择
高层住宅结构体系的选择随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中越来越常见。
高层住宅的结构体系选择是一个至关重要的决策，它不仅关系到建筑物的安全性、稳定性和耐久性，还对建筑的造价、施工难度和使用功能产生深远影响。
高层住宅的结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
每种结构体系都有其独特的特点和适用范围，在选择时需要综合考虑多种因素。
框架结构是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载。
这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可以根据需要自由分隔空间，便于后期的改造和装修。
但其缺点也较为明显，由于框架节点应力集中显著，框架结构的侧向刚度较小，在水平荷载作用下，位移较大，抗震性能相对较弱。
因此，框架结构一般适用于层数较少、高度较低的高层住宅。
剪力墙结构则是利用建筑物的墙体来抵抗水平荷载和竖向荷载。
剪力墙的侧向刚度大，在水平荷载作用下，位移较小，抗震性能良好。
但其建筑平面布置不够灵活，空间受限，不利于后期的改造。
剪力墙结构常用于小开间的住宅建筑，能较好地满足居住的空间需求。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
它既有框架结构平面布置灵活的特点，又有剪力墙结构侧向刚度大、抗震性能好的优势。
在框架剪力墙结构中，框架主要承受竖向荷载，剪力墙主要承受水平荷载。
这种结构体系适用于层数较多、高度较高的高层住宅，能够在满足建筑功能需求的同时，保证结构的安全性和稳定性。
筒体结构又分为框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
筒体结构的抗侧力性能非常好，能够承受较大的水平荷载。
但这种结构体系的施工难度较大，造价较高，一般用于超高层住宅或对建筑造型和使用功能有特殊要求的项目。
在选择高层住宅结构体系时，需要考虑的因素众多。
首先是建筑的高度和层数。
对于较低的高层住宅，框架结构或框架剪力墙结构可能是较为经济合理的选择；而对于较高的高层住宅，剪力墙结构或筒体结构则更能保证结构的安全性和稳定性。
其次是建筑的使用功能。
高层建筑结构思考题答案—无错版
高层建筑结构思考题答案—无错版1.高层建造有哪些常用结构体系？试述每种结构体系的优缺点。
1) 框架结构优点：平面布置灵便，可提供较大的室内空间。
缺点：抗侧移刚度较小，主要用在层数不多、水平荷载较小的状况。
2) 剪力墙结构优点：抗侧移刚度较大，可承受较大的水平荷载。
用于层数较多，水平荷载较大的状况。
缺点：墙体多，难于布置面积较大的房间，主要用于住所、公寓、旅馆等对室内面积要求不大的建造物。
3) 框架－剪力墙结构优点：综合了框架和剪力墙结构的优点，既具有较大的抗水平力能力，又可提供较大的室内空间和较灵便的平面布置。
4) 筒体结构优点：具有更大的抗侧移刚度。
缺点：框筒体系在水平荷载下外框筒的剪力滞后效应较大，结构的潜能和空间效应发挥较差。
2.高层建造的结构平面布置原则？结构平面外形宜容易、规章，质量、刚度和承载力分布宜匀称。
不应采纳严峻不规章的平面布置。
否则会产生过大的偏心，导致扭转过大。
3.分离讲述何时需设防震缝、伸缩缝和沉降缝？缝宽如何确定？伸缩缝：高层建造结构未实行牢靠的构造或施工措施来防止建造物在温度变化过程中产生的温度应力时，需设伸缩缝。
沉降缝：在高层建造中，当建造物相邻部位层数或荷载相差悬殊或地基土层压缩性变化过大，从而造成较大差异沉降时，宜设沉降缝将结构划分为自立单元。
防震缝：当建造物平面外形复杂而又无法调节其平面外形和结构布置使之成为较规章的结构时，宜设防震缝将其划分为较容易的几个结构单元。
伸缩缝宽度由线膨胀系数经计算求得。
沉降缝宽度由沉降转角计算后，建造顶部不接触求得。
防震缝的最小宽度是按照地震中缝两侧的房屋不发生碰撞的条件确定的。
框架，当H≤15m时，δ=100mm设防烈度为6 7 8 9度H每增强5m 4m 3m 2m防震缝宽度增强20mm框架--剪力墙，缝宽为框架的70%，剪力墙，缝宽为框架的50%，缝宽均应≥100mm两侧房屋高度不同时，按较低的房屋高度确定；当两侧结构体系不同时，按不利的不利体系确定。
高层建筑结构与选型
框架结构的特点
（1）框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙
（2）框架结构平面布置灵活，能够满足生产工艺和使用功
（3）框架结构采用的材料是型钢和钢筋混凝土，有很好的 抗压和抗弯能力，由于梁、柱刚接，抗侧移和抗振动能力 强，抗震性、整体性和延通性较好。
框架柱网布置简单、规则、整齐，对结构是非常有利的，经济效果也
好。但有些建筑平面采用周边复杂的形式来表示建筑艺术的效果，这就出
现了在复杂的建筑平面形式上力求简单的柱网布置的协调问题。
2、 纯剪力墙体系 普通剪力墙结构是全部由剪力墙组成的结构体系，其墙体
的布置实际上等于将砌体结构的块体承重墙换成现浇的钢筋混
第二节 高层建筑结构与选型
一、结构型式按材料区分
（一）砌体结构：加筋砌体结构
（二）钢筋混凝土结构：整体性好、刚度大、变形小；阻尼 比高、舒适性佳；耐腐蚀、耐火、维护方便、造价低。但 截面大、自重大。
（三）钢结构：强度大、韧性大、易加工；断面小、自重轻、 抗震性好；可在工厂加工、缩短工期、施工方便；但用钢 量大、造价高；耐火性差。
框架结构体系 (a)横向框架体系；(b)纵向框架体系
• 框架结构体系
优点：布置灵活； 缺点：侧向刚度较小。
4000 5800 6200 5800 4000
北京长富宫中心 26层，90.85m， 89年建成。
4000 8000
8000
8000
8000
8000 4000
框架结构的平面布置方式
（1
工业建筑的柱网布置可分为内廊式和跨度组合式两种， 内廊式柱网的常用尺寸：柱距为6.0m，跨度一般采用6.0m、 6.6m和6.9m，走廊宽一般为2.4m、2.7m和3.0m。跨度组合 式柱网的常用尺寸：柱网采用6.0m，跨度采用6.0m、7.5m、 9.0m和12m。层高一般为3.6m、3.9m、4.5m、4.8m和 5.4m。
高层建筑结构体系分析及基础选型
03
高层建筑基础选型分析
常见高层建筑基础类型
01
02
03
桩基
通过桩基将建筑物荷载传 递至下层土体，适用于各 种地质条件。
箱基
通过大面积的基底传递荷 载，适用于软弱土层和沉 降要求严格的情况。
扩基
通过扩大基底面积来减小 基底压力，适用于浅层土 承载力较低的情况。
高层建筑基础选型的影响因素
地质条件
成本控制优化
02
加强施工现场管理，控制材料消耗、机械使用等成本支出，降
低工程成本。
结算审计优化
03
加强工程结算审计工作，确保工程结算的准确性和合理性，防
止出现超支或漏项的情况。
05
高层建筑结构体系与基础选型 的案例分析
案例一：某高层住宅楼的结构设计
结构设计特点
该高层住宅楼采用钢筋 混凝土框架-剪力墙结构 ，具有较高的抗震性能
高层建筑的基础选型与地质条件密切相关，不同的地质条 件对基础的要求不同，因此选择合适的结构体系需要考虑 地质因素。
施工条件
高层建筑的施工难度较大，需要考虑施工的可操作性和安 全性，同时还要考虑施工周期和成本等因素。
抗震性能
高层建筑的抗震性能是选择结构体系的重要因素之一，需 要根据地震风险和建筑物的重要性来选择合适的结构体系 。
框架-剪力墙结构体系
总结词
结合了框架结构和剪力墙结构的优点，通过在适当位置设置剪力墙来提高结构的 抗侧刚度。
详细描述
框架-剪力墙结构体系既具备框架结构的灵活性，又具有剪力墙结构的高侧向刚 度，适用于高层大型建筑。
筒体结构体系
总结词
由一个或多个竖向筒体作为主要抗侧力构件的结构体系。
详细描述
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浅谈高层建筑常用结构体系及结构体系选择
摘要：对目前较为普通的高层建筑结构体系的优缺点、适用性、经济性等方面的比较，并论述如何选择合理的结构体系方案，具有较高的参考价值。
关键词：高层建筑；结构体系;经济合理性
Abstract: at present are normal of the high-rise building structure and the advantages and disadvantages of the system, applicability, economy, and other aspects of the comparison, and discusses how to select the reasonable structure system plan, is of high reference value.
Keywords: high building; Structure system; Economic rationality
随着经济社会的不断发展，城市规划设计中的高层建筑越来越广泛。
为了更好的使设计建筑结构设计工作在现实生活中得到合理的运用，这就需要设计师从概念设计为基础进行设计。
而本文主要是探讨高层建筑的结构体系以及如何进行结构体系的选择。
1、高层建筑的结构体系目前国内的高层建筑目前最广泛基本结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构、钢结构等五种体系。
（1）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。
优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，房间隔墙可以随意拆改，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在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;并且框架柱尺寸过大，不适合民用住宅，在地震区不宜做太高。
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”。
其优点是：刚度大，空间整体性好。
由于承重结构为片状的混凝土墙体，房间不见柱子的棱角，感觉更美观，比框架结构更适合用于住宅、旅馆等房屋。
在历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微。
缺点是：混凝土用量多，自重大，总高度通常无法超过150m。
混凝土墙体为高强度承重墙体，房间不能拆改。
剪力墙结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以
将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架，形成框支剪力墙结构。
在框支剪力墙中，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形，因此，在地震区不宜采用这种框支剪力墙结构。
框架—剪力墙结构体系。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙，可以组成框架—剪力墙结构，这种结构优点是：既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。
缺点是：混凝土用量多，自重大，总高度不宜超过150m。
筒体结构体系。
由剪力墙构成空间薄壁筒体，成为竖向悬臂箱形梁，加密柱子，以增强梁的刚度，形成空间整体受力的框筒，由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构;有时为了满足建筑高度要求在结构中的框架柱内添加型钢钢材，或在柱子外侧包裹型钢钢材，此类建筑常用于超高层民用建筑和地标建筑，其优点是：可以有效减小混凝土柱子的尺寸，减少结构自重，并加强柱子的抗震和承重性能，因为综合了框架剪力墙结构和钢结构的优点，此类结构在150米~300米的建筑中广泛使用，缺点较少。
钢柱、钢梁承重，叫做钢结构。
常用于厂房、超高层公建和大跨度房屋(例如体育场)。
优点是自重轻，施工快。
可以修建到300多米甚至更高的高度。
因为是柔性结构，地震破坏力对它影响较小。
缺点是钢材害怕腐蚀，建筑保养困难，而且保养费用昂贵。
钢材最怕高温，火灾是钢结构房屋的天敌。
1.2高层建筑结构体系选择
钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，并积极采用新技术、新工艺和新材料,提高建筑的安全适用性、技术先进性、经济合理性。
高层建筑结构设计时应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。
在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。
（1）增加抗弯结构体系的有效宽度。
这里很有效的，因为增加宽度可以直接减小倾覆力，并且当其它条件不变时，侧移按宽度增加的三次方的比例减小然而，必须使加宽了的结构体系中的竖向构件连接良好，才能真正达到上述效果。
（2）增大承受荷载最有效的构件的截面。
例如，加大较低楼层柱子和连接大梁的翼缘截面，就能够直接减小侧向位移和增加抵抗力矩，而不会增大上层楼面的质量，否则，抗震问题将更加严重。
（3）使大部分竖向荷载直接由主要抗弯构件承受。
这将使主要的抗倾覆构件受到预压而有助于倾覆拉力作用下的房屋稳定。
（4）在竖向结构分体系中，合理布置实心墙或者斜撑构件，可以最有效
地抵抗每层楼的局部剪力。
完全用抗弯的竖向构件来抵抗这些剪力通常不经济的，因为使柱及梁有足够的抗弯能力，比用墙或斜撑需要更多的材料和施工工作量。
（5）每层楼盖应足以起水平隔板的作用。
这可以使各抵抗外力的构件共同工作，而不是单独工作。
（6）将大型竖向和水平构件联结成巨型框架。
诸如，在两个或更多的电梯井间每隔若干层用重型楼盖结构体系或非常大的梁式析架连接起来。
所有高层建筑基本上都是支承在地面上的竖向悬臂结构。
当合理使用上述原则时，由墙、核心筒、框架、筒式结构和其它竖向结构分体系可以得到所希望的结构方案，从而真正实现建筑的安全适用性、经济合理性。
参考文献
[1] GB50011-2010 建筑抗震设计规范
[2] JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程
[3] 赵西安,高层建筑结构实用设计方法,同济大学出版社,1998。