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• 146****8651

  目前國內(nèi)的高層建筑結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，其結(jié)構(gòu)體系主要有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)(筒體)體系、筒體結(jié)構(gòu)和巨型結(jié)構(gòu)等。

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• 157****9743

  根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》以及《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，高層建筑的結(jié)構(gòu)體系包括以下幾種：
  　　1、框架結(jié)構(gòu)（包括鋼框架－支撐結(jié)構(gòu)和混凝土框架結(jié)構(gòu)）
  　　2、剪力墻結(jié)構(gòu)
  　　3、框架剪力墻結(jié)構(gòu)（包括鋼框架－混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)）
  　　4、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)
  　　5、框架核心筒結(jié)構(gòu)（包括鋼框架－混凝土核心筒結(jié)構(gòu)、鋼桁架－核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒鋼結(jié)構(gòu)、束筒鋼結(jié)構(gòu)）
  　　6、筒中筒結(jié)構(gòu)
  　　7、鋼－砼混合結(jié)構(gòu)（由鋼框架、型鋼混凝土、鋼管混凝土和混凝土筒體結(jié)合而成的高層建筑）
  筒中筒，多筒，筒束，由筒體發(fā)展而來的更復(fù)雜的，承載力更強，抗側(cè)移剛度更好的結(jié)構(gòu)體系，可適用于百層以上的超高層建筑。

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• 154****6327

  　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
  　　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，當側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當產(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，使機電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。
  　　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。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數(shù)值，其后果相當于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。
  　　(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，尤其是當結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段之后，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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相關(guān)問題

• 問 高層建筑結(jié)構(gòu)體系可分哪幾類
  答

  高層建筑，建筑高度大于27米的住宅建筑和建筑高度大于24m的非單層廠房、倉庫和其他民用建筑。在美國，24.6m或7層以上視為高層建筑；在日本，31m或8層及以上視為高層建筑；在英國，把等于或大于24.3m的建筑視為高層建筑。中國《高規(guī)》（JGJ 3-2010）1.0.2條規(guī)定10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24米的其他高層民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)為高層建筑。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)。一，框架結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形成可靈活布置的建筑空間，使用較方便。鋼筋混凝土框架按施工方法的不同。又可分為：①梁、板、柱全部現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架；②樓板預(yù)制，梁、柱現(xiàn)場澆筑的現(xiàn)澆框架；③ 梁、板預(yù)制，柱現(xiàn)場澆筑的半裝配式框架；④梁、板、柱全部預(yù)制的全裝配式框架等。二，框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。1.框架結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。（1）框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價較低。（2）框架結(jié)構(gòu)的缺點是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風(fēng)荷載作用下會產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴重。（3）框架結(jié)構(gòu)的適用范圍：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，**經(jīng)濟的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、**及多層工業(yè)廠房和倉庫中。2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構(gòu)件。（1）剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。（2）剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。（3）在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有：（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結(jié)構(gòu)受力特點類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。（2）筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積小（一般不大于墻體面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國內(nèi)**高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。（3）成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設(shè)置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復(fù)雜的建筑中。（4）巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個巨柱（通常由電梯井或大面積實體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個樓層設(shè)一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，也可應(yīng)用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過目前應(yīng)用**廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。當高層建筑的層數(shù)和高度增加到一定程度時，它的功能適用性、技術(shù)合理性和經(jīng)濟可行性都將發(fā)生質(zhì)的變化。與多層建筑相比，在設(shè)計上、技術(shù)上都有許多新的問題需要加以考慮和解決。建筑方面主要有：①總平面布局要加大防火間距，處理嚴重的日照干擾，為大量集中的人口疏散和停放車輛安排通道和場地。②在符合功能要求的基礎(chǔ)上將多層重復(fù)的建筑平面布局標準化、統(tǒng)一化，以滿足主體結(jié)構(gòu)、設(shè)備管線、電氣配線分區(qū)、防火疏散等豎向設(shè)計技術(shù)的要求。③合理布置豎向交通中心，確定樓梯、電梯的數(shù)量和布置方式，保證使用效率和防火安全。④內(nèi)外建筑裝修、構(gòu)造、用料和做法必須適應(yīng)因風(fēng)力、地震、溫度變化等所引起的變形和安全問題。⑤在建筑藝術(shù)方面要考慮高大體型在城市和群體中的形象和全方位造型效果。結(jié)構(gòu)方面主要有：①考慮高層建筑遇到巨大風(fēng)力和地震力時所產(chǎn)生的水平側(cè)向力。②嚴格控制高層建筑體型的高寬比例，以保證其穩(wěn)定性。③使建筑平面、體型、立面的質(zhì)量和剛度盡量保持對稱和勻稱，使整體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。④妥善處理因風(fēng)力、地震、溫度變化和基礎(chǔ)沉降帶來的變形節(jié)點構(gòu)造。⑤考慮在重量大、基礎(chǔ)深的地質(zhì)條件下如何保證安全可靠的設(shè)計技術(shù)和施工條件問題。設(shè)備和電氣主要有：①設(shè)計供暖和給水排水系統(tǒng)時，必須考慮因建筑高度增大的壓力，保證管道、爐片具有耐壓能力。②特殊處理消防和排煙問題。③在供暖、通風(fēng)中考慮因高處風(fēng)力增大而增加的空氣滲透和中合面以上、以下的熱壓變化對于散熱量計算的重要影響。④考慮由于增加了電梯、水箱供水和消防動力用電，對電氣設(shè)計的區(qū)域配電和干線、支線布置提出的要求。

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• 問 高層建筑的結(jié)構(gòu)體系有哪些？高層建筑結(jié)構(gòu)體系可以分為幾類？
  答

  高層建筑結(jié)構(gòu)體系按受力區(qū)分，可分為承受重力的結(jié)構(gòu)體系和承受側(cè)力的結(jié)構(gòu)體系；按使用材料可分為鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)。

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• 問 ??高層結(jié)構(gòu)體系有哪些？高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪幾種？
  答

  高層建筑常用結(jié)構(gòu)體系有框架，靠梁柱承重，內(nèi)部空間靈活，合理建筑層數(shù)為6-15層，10層**經(jīng)濟；框架剪力墻，這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，構(gòu)成靈活自由的使用空間，結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)抗震性能差，剪力墻結(jié)構(gòu)整體性強，抗側(cè)移剛度大，抗震性能好一般適用于高度小于150米的高層建筑（7度抗震設(shè)防區(qū)）框支剪力墻，底層框架，上部為剪力墻的結(jié)構(gòu)體系，一般多用于下部要求大開間，上部住宅、酒店且房間內(nèi)不能出現(xiàn)角柱的綜合高層建筑框筒，即框架筒體結(jié)構(gòu)，由框架-剪力墻結(jié)構(gòu)與全剪力墻結(jié)構(gòu)綜合演變和發(fā)展而來。筒體結(jié)構(gòu)是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內(nèi)部和外圍而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間，多用于130（180）米以下高層建筑，筒體，由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成，在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件稱為筒體（由密柱框架組成的筒體稱為框筒；由剪力墻組成的筒體稱為薄壁筒）。一般適用于它適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大30-50層高層建筑，筒中筒，多筒，筒束，由筒體發(fā)展而來的更復(fù)雜的，承載力更強，抗側(cè)移剛度更好的結(jié)構(gòu)體系，可適用于百層以上的超高層建筑。

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• 問 高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些? 高層建筑的體系包括哪些?
  答

  高層建筑常用結(jié)構(gòu)體系有框架，靠梁柱承重，內(nèi)部空間靈活，合理建筑層數(shù)為6-15層，10層**經(jīng)濟；框架剪力墻，這種結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，構(gòu)成靈活自由的使用空間，結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)抗震性能差，剪力墻結(jié)構(gòu)整體性強，抗側(cè)移剛度大，抗震性能好一般適用于高度小于150米的高層建筑（7度抗震設(shè)防區(qū)）框支剪力墻，底層框架，上部為剪力墻的結(jié)構(gòu)體系，一般多用于下部要求大開間，上部住宅、酒店且房間內(nèi)不能出現(xiàn)角柱的綜合高層建筑框筒，即框架筒體結(jié)構(gòu)，由框架-剪力墻結(jié)構(gòu)與全剪力墻結(jié)構(gòu)綜合演變和發(fā)展而來。筒體結(jié)構(gòu)是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內(nèi)部和外圍而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間，多用于130（180）米以下高層建筑，筒體，由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成，在水平荷載作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件稱為筒體（由密柱框架組成的筒體稱為框筒；由剪力墻組成的筒體稱為薄壁筒）。一般適用于它適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷載大30-50層高層建筑，筒中筒，多筒，筒束，由筒體發(fā)展而來的更復(fù)雜的，承載力更強，抗側(cè)移剛度更好的結(jié)構(gòu)體系，可適用于百層以上的超高層建筑。

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• 問 高層建筑結(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
  答

  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，能夠承受相當大的水平荷載，剪力墻結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)力能力強，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)中適當位置布置適當?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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