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• 141****8667

  高層建筑有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：
  
  框架結(jié)構(gòu)：多梁柱組成，空間靈活，但抗風(fēng)、抗震能力弱，多用于公共建筑，且大多為多層建筑高層，超高層建筑中并不常見。
  
  剪力墻結(jié)構(gòu)體系：鋼筋混泥土剪力墻結(jié)構(gòu)是指用鋼筋混泥土墻板來承受豎向荷載和水平荷載的空間結(jié)構(gòu)，墻體亦同時作為維護(hù)和分隔構(gòu)件，由于墻板街面慣性矩比較大，整體性能好，因此剪力墻體系的側(cè)向剛度很大，能夠承受相當(dāng)大的水平荷載，剪力墻結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)力能力強(qiáng)，變形小，抗震能力好。
  
  框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：框架-剪力墻是一種在框架結(jié)構(gòu)中適當(dāng)位置布置適當(dāng)?shù)募袅π纬傻慕Y(jié)構(gòu)體系，各種框架和各片剪力墻是抗側(cè)力構(gòu)件，在豎向荷載下兩者承擔(dān)各自傳遞范圍內(nèi)的樓面荷載。

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• 133****3281

  目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。
  　　高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計特點分別是：
  　　(一)水平力是設(shè)計主要因素
  　　在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。
  　　(二)側(cè)移成為控指標(biāo)
  　　與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。
  　　另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：
  　　1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌。

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• 157****4550

  高層建筑結(jié)構(gòu)體系與宏觀受力特點
  
  
  
  
  高層建筑**新高度
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  哈利法塔,838m,建成 DCH塔,1145m,在建 王國塔,1007m ,在建
  
  
  
  
  
  結(jié)構(gòu)體系簡述
  
  懸臂柱體系(傳統(tǒng)高層建筑結(jié)構(gòu)體系)
  
  傳統(tǒng)高層建筑可整體看作一根巨型的懸臂柱;
  
  在實心的巨型懸臂柱中,通過不同的空間開洞方式形 成不同的結(jié)構(gòu)體系,例如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框 剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)、巨型框架-核心筒等等；
  
  高層建筑結(jié)構(gòu)屬于特殊的空間結(jié)構(gòu)，樓蓋結(jié)構(gòu)將所 有豎向構(gòu)件（筒體、剪力墻、框架柱、支撐）連成 整體，實現(xiàn)共同工作；
  
  在水平力（風(fēng)、地震）作用下，整體結(jié)構(gòu)具有懸臂 柱內(nèi)力分布特點—彎矩、剪力沿根部方向逐漸增大， 根部彎矩、剪力**大。
  
  索作為主抗側(cè)力構(gòu)件的超高層建筑 DCH塔屬于索作為主抗側(cè)力構(gòu)件的新型超 高層建筑，有別于傳統(tǒng)超高層建筑：
  
  索作為第一抗側(cè)力主構(gòu)件；
  
  水平力作用下，筒體不具有懸臂柱內(nèi)力 分布特點；由于索的存在，筒體**大彎 矩出現(xiàn)在中部，非根部；
  
  抵抗水平力由受拉側(cè)索、筒體、受壓側(cè) 索共同承擔(dān)；
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  常見高層建筑結(jié)構(gòu)體系
  
  常見高層建筑結(jié)構(gòu)體系如下：
  
  
  
  
  
  
  
  250m以上高層建筑結(jié)構(gòu)體系
  
  高度超過250 m 的超高層建筑 結(jié)構(gòu)，一般采用框架-核心筒、 框筒-核心筒、巨型框架-核心筒 和巨型框架-核心筒-巨型支撐4 種結(jié)構(gòu)體系；
  
  框架-核心筒、框筒-核心筒適 用于高度250 ～ 400 m 的超高 層建筑;
  
  巨型框架-核心筒、巨型框架- 核心筒-巨型支撐適用于高度300 m 以上的超高層建筑。
  
  
  
  
  
  上海中心結(jié)構(gòu)體系
  
  塔樓抗側(cè)力體系為巨型框架- 核心筒-外伸臂結(jié)構(gòu)體系； 在8 個機(jī)電層區(qū)布置6 道兩 層高的外伸臂桁架和8 道箱 形空間環(huán)形桁架。 由箱形空間環(huán)形桁架和巨柱 形成外圍巨型框架
  
  
  
  
  
  
  
  高層建筑結(jié)構(gòu)宏觀受力特點
  
  高層建筑設(shè)計中，水平荷 載（作用）是主要荷載，結(jié) 構(gòu)高度和抵抗側(cè)移是設(shè)計的 主要矛盾； 隨結(jié)構(gòu)高度增加，在水平 力作用下，側(cè)向位移增加** 快，其次是彎矩、軸力。
  
  
  
  
  
  
  
  用于承擔(dān)重力荷載的結(jié)構(gòu) 材料用量，與房屋層數(shù)成線 性比例增加； 其中用于樓蓋結(jié)構(gòu)的材料 用量大體是定值，幾乎與結(jié) 構(gòu)層數(shù)無關(guān)； 用于墻、柱等豎向承重構(gòu) 件的材料用量，則隨房屋的 層數(shù)比例增長； 用于抵抗水平側(cè)力的結(jié)構(gòu) 材料數(shù)量，則按房屋層數(shù)二 次方的關(guān)系曲線急劇增長。
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)思想
  
  
  
  
  結(jié)構(gòu)的均勻?qū)ΨQ性
  
  結(jié)構(gòu)的對稱性
  
  結(jié)構(gòu)的對稱性指高層建筑中抗側(cè)力的主體結(jié)構(gòu)對稱； 對稱的建筑容易實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的對稱性； 不對稱的建筑如平面形狀L形、T形、S形等高層建筑， 需進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置（如筒體、剪力墻的合理布 置），設(shè)法調(diào)整的剛心與建筑質(zhì)心、平面形心盡量 接近，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基本對稱； 結(jié)構(gòu)較大不對稱，引起水平力下較大扭轉(zhuǎn)變形，不 利非結(jié)構(gòu)構(gòu)件如填充墻、幕墻正常工作，結(jié)構(gòu)成本 較大增加。
  
  
  
  結(jié)構(gòu)的均勻性
  
  主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)兩個主軸方向的剛度接近、變形特 性接近； 主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)沿豎向斷面、構(gòu)成變化比較均勻， 盡量減少突變。
  
  主要體現(xiàn)—層剛度盡量減少突變， 層剛度突變（增大或減小過大），容易應(yīng)力集中， 一般伴隨抗剪承載力突變，引起薄弱層出現(xiàn)； 主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面布置，同一主軸方向各片抗側(cè) 力結(jié)構(gòu)剛度均勻，避免設(shè)置某一、兩片剛度特別大 而延性較差的結(jié)構(gòu)，如長窄的實體剪力墻。
  
  個別構(gòu)件剛度巨大，容易應(yīng)力集中，首先破壞，從 而形成逐個擊破，無法發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作。盡量做到中央核心與周邊結(jié)構(gòu)剛度協(xié)調(diào)均勻，保證 主體結(jié)構(gòu)具有較好扭轉(zhuǎn)剛度，避免扭轉(zhuǎn)變形過大， 有利于控制扭轉(zhuǎn)周期比、扭轉(zhuǎn)位移比。 如剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻盡量周邊、均勻布置，結(jié)構(gòu) 中部剪力墻滿足重力荷載要求。
  
  
  
  荷載的傳力直接
  
  重力荷載的傳力直接
  
  傳力路徑：荷載（集中、線、面）通過樓蓋的板、 梁，將重力荷載傳至豎向構(gòu)件墻、柱，后由豎向構(gòu) 件傳至基礎(chǔ)，再由基礎(chǔ)傳至地基。
  
  樓屋蓋結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量使重力荷載以**短路徑傳至 豎向構(gòu)件墻、柱； 豎向構(gòu)件的布置應(yīng)盡量使其在重力荷載作用下壓應(yīng) 力水平接近均勻，減少豎向構(gòu)件之間的壓應(yīng)力二次 轉(zhuǎn)移。
  
  如核心筒墻肢壓應(yīng)力水平差異較大，重力荷 載作用下連梁有較大的內(nèi)力，墻肢通過連梁進(jìn)行壓 應(yīng)力二次傳遞，應(yīng)避免；轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的布置，應(yīng)盡量使上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳來 的重力荷載通過轉(zhuǎn)換層一次至多二次轉(zhuǎn)換，能傳遞 到下部結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件。
  
  

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相關(guān)問題

• 問 ??高層建筑結(jié)構(gòu)有哪些設(shè)計特點？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有哪些特點？
  答

  建筑結(jié)構(gòu)形式一般有木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、底部框架抗震墻的砌體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻核心筒結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等等。高層建筑常采用框架、框剪、剪力墻這幾種結(jié)構(gòu)形式。

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• 問 高層結(jié)構(gòu)體系有哪些？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有哪些特點？
  答

  目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)?！　「邔咏ㄖY(jié)構(gòu)體系設(shè)計特點分別是：　　(一)水平力是設(shè)計主要因素　　在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化?！　?二)側(cè)移成為控指標(biāo)　　與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。　　另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：　　1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌?！　?.使居住人員感到不適或驚慌。　　3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行?！　?.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。　　(三)抗震設(shè)計要求更高　　有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒?！　?四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要　　高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益?！　〉卣鹦?yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大?！　?五)軸向變形不容忽視　　采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大?！　?六)概念設(shè)計與理論計算同樣重要　　抗震設(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進(jìn)行分析。實踐表明，在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。

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• 問 ??高層建筑結(jié)構(gòu)有哪些設(shè)計特點？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有什么特點？
  答

  目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)?！　「邔咏ㄖY(jié)構(gòu)體系設(shè)計特點分別是：　　(一)水平力是設(shè)計主要因素　　在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化?！　?二)側(cè)移成為控指標(biāo)　　與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)?！　×硗?，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：　　1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌?！　?.使居住人員感到不適或驚慌?！　?.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行?！　?.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞?！　?三)抗震設(shè)計要求更高　　有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒?！　?四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要　　高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益?！　〉卣鹦?yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大?！　?五)軸向變形不容忽視　　采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大?！　?六)概念設(shè)計與理論計算同樣重要　　抗震設(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進(jìn)行分析。實踐表明，在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。

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• 問 高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有什么特點
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  目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。 高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計特點分別是： (一)水平力是設(shè)計主要因素 在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。 (二)側(cè)移成為控指標(biāo) 與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。 另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況： 1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌。 2.使居住人員感到不適或驚慌。 3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。 4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。 (三)抗震設(shè)計要求更高 有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。 (四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要 高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。 地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。 (五)軸向變形不容忽視 采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。 (六)概念設(shè)計與理論計算同樣重要 抗震設(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進(jìn)行分析。實踐表明，在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。

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• 問 ??高層結(jié)構(gòu)體系有哪些？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些各有什么特點？
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  　目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)?！　「邔咏ㄖY(jié)構(gòu)體系設(shè)計特點分別是：　　(一)水平力是設(shè)計主要因素　　在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化?！　?二)側(cè)移成為控指標(biāo)　　與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)?！　×硗?，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：　　1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌。　　2.使居住人員感到不適或驚慌。　　3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行?！　?.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。　　(三)抗震設(shè)計要求更高　　有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒?！　?四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要　　高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益?！　〉卣鹦?yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大?！　?五)軸向變形不容忽視　　采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大?！　?六)概念設(shè)計與理論計算同樣重要　　抗震設(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進(jìn)行分析。實踐表明，在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。

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