论高层建筑结构体系构成及其特点

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1、论高层建筑结构体系构成及其特点——结构实例分析班级：指导老师姓名：【摘要】:本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，结合实例展开介绍各种高层、超高层常用的结构体系，了解各种结构的特征与使用范围。通过对于目前高层建筑的结构体系的大致分析，并总结高层建筑结构体系的发展趋势。【关键词】:钢筋混凝土结构钢结构发展趋势一、概况高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛

2、发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98.高层及超高层结构体系对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没

3、有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架一剪力墙结构体系、框一筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。钢筋混凝土结构框架结构剪力墙结构框架-剪力墙结构筒体结构巨型框架结构框架-筒筒中筒结构成束筒结构二、高层建筑结构特点1、高度大、竖向荷载大，要求结构有很高的承载力。2、水平力大（风和地震产生），作用高度髙。建筑底部产生很大的弯矩和倾覆

4、力矩。3、顶部位移大。会造成轴力的改变，偏心增大。要求具有很好的抗侧力抗侧向位移的性能。4、房屋易产生扭转。房屋刚度中心与地震力合力作用线相距较远时，则产生附加扭矩。要求结构中心与质量中心尽量接近。三、高层建筑结构体系（一）纯框架体系整个结构的纵向和横向全部由框架单一构件组成的体系称为框架体系。框架即负担重力荷载，又负担水平荷载。框架体系的优点是建筑平面布置灵活，可提供较大的内部空间。但由于本体系属于柔性结构体系，在水平作用荷载下，它的强度低，刚度小，水平位移大，所以在高烈度地震区不宜采用。1、结构特征竖向承重由框架组成，水平刚度小、承载力低、位移大、为柔性结构体系。2

5、、适用范围6〜15层，最经济是10层，高烈度地区不用。3、特点空间较大、平面布置灵活。4、柱网尺寸跨度4~9米之间，梁高h二（1/15〜1/10）L；梁宽b二（1/2~1/3）h。柱截面高不小于300（矩形）350（圆形）高宽比不大于35、开间住宅3・3〜4・5米，公建6・6〜7・5m6、缺点：侧向刚度小，抵抗侧向变形能力差。限制了框架结构的建造高度。框架结构在水平力作用下的受力变形特点：侧移两部分组成:梁柱弯曲变形产生的侧移和柱轴向变形产生的。水平荷载作用下，框架梁柱中的内力有弯矩、剪力和轴力，在弯矩作用下，梁柱发生弯曲，且有反弯点，梁柱弯曲引起框架的整体侧向位移。框

6、架结构下部的梁柱内力大，层间变形大，愈到上部层间变形愈小，框架的整体变形呈现剪切型。国2—1枢架侧向变形(c)框架体系的分类：横向框架、纵向框架、纵横向框架预制板框架承重体系(«)横向框架承賣丨(6)纵向框架承重丨(c)纵横向框架承重框架体系应用实例照片:(二)纯剪力墙体系所谓剪力墙体系，是指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。同框架体系相比，该体系侧向刚度大，位移小，属于刚性结构体系。但建筑平面布置不够灵活,适合于像高层公寓，宾馆这种空间要求较小，分隔墙较多的建筑。1、结

7、构特征竖向承重由纵横向的钢筋混凝土墙组成，类似与砖混结构的砖墙换成钢筋混凝土墙，水平刚度大、侧位移小、为刚性结构体系。2、适用范围理论上可达100~150层，但过高墙会增厚，使用和经济不利，宜40层以下。非地震区150m,7度区可达130m,8度区120m,9度区70mo3、特点空间较小、平面布置欠灵活。4、结构布置与建筑设计原则(1)横向布置剪力墙间距3~6・6m,刚度好、空间小，用于住宅、旅馆等。(2)纵向布置剪力墙(3)纵横向布置剪力墙(4)建筑物高宽比h/bW6（三）筒体结构筒体结构由框架或剪力墙合成竖向井筒，并以各层楼板将井筒四