结构概念、体系与选型--2
结构概念
材料特性与承载力
1）脆性材料（素混凝土、砖、石）：构件受力后，
当构件截面上任意一点达到材料的弹性极限强度 时，该构件截面立即丧失抵抗能力，称为弹性承 载力，材料称为脆性材料。 2）理想塑性材料（钢材）：截面上任意点应力达到 材料的弹性极限或屈服强度时，该截面并未丧失 抵抗力，只有在截面上各点应力都达到材料的弹 性极限强度或屈服强度时，构件才丧失抵抗力， 这时的截面承载力称为塑性承载力。 3）复合材料（钢筋混凝土）：复合材料截面的受压 承载力计算比单一材料截面要复杂，需引入两种 材料的应变条件，只有在变形条件协调下，才能 得到计算其截面承载力的方法。
刚性结构与柔性结构的特点
结 构 刚 性 结 构 柔 性 结 构 优 点 1、当地面运动周期长时，震 害较小 2、结构变形小，非 结构构件容易处理 3、安全 储备较大，空间整体性好 4、 适合钢筋混凝土结构的特点 1、当地面运动周期短时，震 害较小 2、地震力较小 3、 一般结构自重较轻，地基易 处理 4、适合钢结构的特点 缺 点 1、当地面运动周期短时，有产生共 振的危险。 2、地震力较大 3、结 构变形能力小，延性小 4、材料用 量常常较多
初步设计 概念设计）选型、简化计算方法、 设计概念和经验总结、结构构造与措施五个 过程。 进行初步设计构思，在此基础上综合及合理 地处理规划、建筑、结构、设备、施工等方 面关系形成的“总体设计方案”，是概念设 计的结果
什么是结构概念设计？
结构概念设计指一般不经精确的数值计算，尤其在一 些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中， 按整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、 震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计 思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细 部措施的宏观控制。 结构概念设计中的主要过程：结构方案评价、主体 结构选型、简化计算方法、设计概念和经验总结、结构 构造与措施五个过程。
结构体系与选型
1.梁的分类及受力特征：按材料：石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、组合梁等。
按断面形状：矩形梁、工字梁、T形梁、工字薄腹梁等。
按受力分：简支梁、连续梁、悬臂梁等。
当跨度太大时，在两端支座之间再增中间支座，称连续梁。
2.桁架的组成和特点：桁架是由若干杆件在每杆两端用铰联结而成的结构。
平面桁架：当各杆的轴线都在同一平面内，且外力也在这个平面内时，称为平面桁架。
在平面桁架的计算简图中，通常引用如下假定：a各结点都是无摩擦的理想铰。
b各杆轴线绝对平直，并通过铰的中心。
c荷载和支座反力作用在结点上。
经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构。
特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。
轴力又称主内力（primary internal forces）。
3.桁架结构的分类：一、根据维数分类：1. 平面（二维）桁架（plane truss）:所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内。
2. 空间（三维）桁架（space truss）:组成桁架的杆件不都在同一平面内。
二、按外型分类：1. 平行弦桁架2. 三角形桁架3. 抛物线桁架4. 梯形桁架三、按几何组成分类：简单桁架（simple truss）联合桁架（combined truss）复杂桁架（complicated truss）。
四、按受力特点分类：1. 梁式桁架2. 拱式桁架。
五、计算方法：结点法、截面法、联合法结点法：以只有一个结点的隔离体为研究对象，用汇交力系的平衡方程求解各杆的内力的方法。
结构计算简化的技巧应用需注意：a相似三角形的应用：在计算中，经常需要把斜杆的内力S分解为水平分力X和竖向分力Y。
设斜杆的长度为L,其水平和竖向投影的长度分别为Lx和Ly,则由比例关系可知：b结点单杆：以结点为平衡对象能仅用一个方程求出内力的杆件，称结点单杆（nodal single bar）。
利用这个概念，根据荷载状况可判断此杆内力是否为零。
结构概念和体系
一些值得学习重要的概念建筑结构狭义的建筑指各种房屋及其附属的构筑物。
建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。
建筑结构因所用的建筑材料不同，可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等。
《建筑结构设计统一标准（GBJ68－84）》该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则，是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则，这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。
制定其它土木工程结构设计规范时，可参照此标准规定的原则。
本标准适用于建筑物（包括一般构筑物）的整个结构，以及组成结构的构件和基础；适用于结构的使用阶段，以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。
本标准引进了现代结构可靠性设计理论，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定，即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量，使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上，并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性，属于“概率设计法”，这是设计思想上的重要演进。
这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势，而我国在设计规范（或标准）中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。
结构可靠度建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。
结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率，称为结构可靠度。
其“规定的时间”是指设计基准期50年，这个基准期只是在计算可靠度时，考虑各项基本变量与时间关系所用的基准时间，并非指建筑结构的寿命；“规定的条件”是指正常设计、正常施工和正常的使用条件，不包括人为的过失影响；“预定的功能”则是能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用的能力（即安全性）；在正常使用时具有良好的工作性能（即适用性）；在正常维护下具有足够的耐久性能（耐久性）。
结构概念和体系
结构概念和体系重点回顾结构：建筑物的基本受力骨架。
结构的基本功能要求：可靠、适用、耐久，以及在偶然事故中当局部结构遭到破坏后仍能保持结构的整体稳定性。
圈梁实质：一个受拉杆件。
要求：1、尽可能的形成“圈”；2、不能随意弯折；3、钢筋不能有内折角；4、钢筋必须锚固。
构造柱和圈梁提高了房屋的抗震能力，实质都是受拉杆件。
构件的基本受力状态：拉、压、弯、剪、扭。
正应力：截面上下边缘离中和轴最远处最大，截面中间部分应力很小，材料强度不能充分利用。
所以受弯构件截面“T”形或工字形。
剪应力：截面中和轴处最大，上下边缘为零。
“T”形或工字形。
材料在三向受压状态下：1、改善结构的承载能力；2、提高结构构件的延性。
预应力：构件尚未受外荷载作用前，预先对构件施加的应力。
预应力特点：预应力不能提高强度和承载力，主要提高混凝土构件的抗裂性能，更充分的利用高强钢材的抗拉性能和高强混凝土的抗压性能，减轻自重，使混凝土结构跨度更大，混凝土房屋造得更高。
结构的设计过程：方案设计、初步设计、施工图设计。
高宽比：房屋高宽比是房屋高度与房屋较短方向结构尺度的比值；是建筑结构抗倾覆能力的重要指标。
所以控制高宽比可以改善房屋的抗倾覆能力。
截面的弯曲刚度EI：截面产生单位曲率所需要施加的弯矩，与构件长短无关。
若要增大EI，材料尽量远离中和轴。
屋架支撑屋架垂直支撑：位于两端第一跨或第二跨内，对于很长的厂房，中间也可增设一道；作用是保证屋架在施工安装和使用阶段的稳定性。
屋架上弦横向水平支撑：位于相邻屋架上弦之间；作用是承受作用在屋架上弦平面内的纵向水平力。
屋架下弦横向水平支撑：相邻屋架下设悬挂吊车时应设，是在相邻下弦屋架间设交叉支撑形成的水平桁架；作用是传递下弦纵向水平力，保证屋架的出平面稳定。
1屋架下弦纵向水平支撑：与下弦横向支撑类似，但沿厂房纵向布置，设在屋架下弦第一节间；保证由于厂房柱距较大、柱间需设托架来承受柱中间的屋架荷重时，用来保证托架的出平面稳定。
工程结构概念、体系与选型
1989年建成的美国拉斯维加斯Excalibur
Hotel，高28层，是目前世界最高的配筋砌体
建筑。
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4.3 结构竖向体系的主要类型和特点
（The Major Styles and Characteristics of Vertical Structural System）
一、混合结构房屋的竖向体系
二、排架体系（略）
(Bent Frame System )
三、框架体系 (Frame System)
四、结构墙（剪力墙）体系
( Shear Wall System)
五、框架-结构墙（框-剪）体系
(Frame－Shear Wall System)
2020/10/24
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4.3 结构竖向体系的主要类型和特点
北京 国际饭店
2020/10/24
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4.3 Vertical Structural System …四、 Shear Wall System
2020/10/24
广州 花园酒店
高112 m ，地上 31 层 ，地下 1 层， 三叉型平面， 剪力墙结构。
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▪
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.242 0.10.2 4Satur day, October 24, 2020
传给基础
竖向
竖向体系的
水平
荷载
作用是承受
荷载
要求有足够的承载能力， 也要有足够的抗侧移刚度
满足承载力和正常使用极限状态
2020/10/24
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第四章 结构竖向体系(Vertical Structural System )
芝加哥（Chicago）
湖点大厦
建筑结构体系与选型共38页文档
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按其承重结构的类型分为： 1）框架结构 2）剪力墙结构 3）框架——剪力墙结构 4）筒体结构
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1）框架结构
※采用梁、柱组成的结构体系作为建筑承重结构。 ※框架结构的主要构件是梁和柱，而墙体只是作为 围护构件。 ※可以做成预制或现浇框架，平面布置比较灵活， 可以获得较大的使用空间， ※比混合结构强度高整体性强，但随层数增多抗侧 刚度不足。
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钢－混凝土组合结构
波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥
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筒中筒结构体系
深圳发展中心
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多筒结构体系
成束筒
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砌体结构
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钢结构
佛光寺大殿
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一座中型寺院，坐东向西，大 殿在寺的最后即最东的高地上， 高出前部地面十二三米。大殿 通长34米，进深17.66米，殿内 有一圈内柱。大殿的空间构成 也很有特点，一圈内柱把全殿 分为“内槽”和“外槽”两部 分，内槽空间较高较大，加上 扇面墙和佛坛，更突出了它的 重要性；外槽较低较窄，是内 槽的衬托。大殿展示了大唐建 筑的艺术风采：气魄宏伟，严 整而又开朗。
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四、建筑结构的分类
按所用材料的不同分为： 1）混凝土结构（以混凝土为主要材料的结构）包括：
钢筋混凝土结构—配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢骨架； 预应力混凝土结构 —配置预应力钢筋的混凝土结构； 素混凝土结构 —没有配置受力的钢筋的混凝土结构。
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2）钢结构:以钢材(钢板、型钢）为主制作的结构。 3）砌体结构:由块材通过砂浆砌筑而成的结构。 4) 木结构 :指全部或大部分用木材制作的结构。 5）混合结构:由两种及两种以上材料作为主要承 重结构的房屋。
结构概念和体系课件
边界元法是一种只在结构边界上离散 化的方法，适用于解决一些特殊的问 题，如只关心边界上的应力分布等。
动力分析方法
动力分析方法概述
有限元-时间积分法
动力分析方法主要研究结构在动力载荷作 用下的响应，如地震、风振等。
有限元-时间积分法是将时间域离散化，对 每个时间步长进行有限元分析，再通过时 间积分得到结构的动态响应。
模态分析方法
时域分析方法
模态分析方法是通过求解结构的特征值和 特征向量，得到结构的固有频率和模态形 状，用于预测结构的振动响应。
时域分析方法是将动力载荷在时间域内进 行积分，直接得到结构在动力载荷作用下 的响应。
稳定性分析方法
稳定性分析方法概述
非线性稳定性分析
稳定性分析方法主要研究结构在各种 载荷作用下的稳定性，如屈曲、后屈 曲等。
结构的基本要素
总结词
结构的基本要素包括节点、连接和属性。节点表示系统中的个体或组成部分，连接表示各节点之间的 相互关系，属性则描述节点的特征和性质。
详细描述
在结构中，节点是构成系统的个体或组成部分，可以是具体的物体、组织或概念。连接表示各节点之 间的相互关系，可以是物理连接、化学反应、信息传递等。属性则描述节点的特征和性质，包括形状 、大小、颜色、功能等。这些基本要素共同构成了结构的完整性和系统性。
筒体结构体系
总结词
由一系列连续的筒体组成的结构体系， 具有较高的侧向刚度和稳定性。
VS
详细描述
筒体结构体系主要用于高层和超高层建筑 ，其特点是筒体作为主要受力构件，提供 较大的抗侧刚度，有效抵抗水平荷载，如 风、地震等。筒体结构体系通常采用钢筋 混凝土或钢材作为材料，具有较高的承载 能力和稳定性。
应用。
《结构概念和体系》课件
钢材在某些环境下容易腐蚀和燃烧，因此需要进行防腐和 防火处理。常见的防腐处理包括涂装、镀锌等，防火处理 则可以通过涂装防火涂料来实现。
其他建筑材料
木材
木材是一种可再生资源，具有自 然的美感和良好的力学性能。它 主要用于木结构和建筑装饰。木 材的强度和耐久性取决于树种和
加工方式。
石材
《结构概念和体系》ppt课件
目录 CONTENTS
• 结构概念 • 结构体系 • 结构设计原理 • 结构材料 • 结构分析方法 • 结构优化设计
01
结构概念
结构的定义
总结词
结构是指物体或系统内部各组成部分之间相对位置、排列顺序和相互关系的总 和。
详细描述
结构是构成物体或系统的基本要素，它决定了物体的功能、性能和稳定性。在 建筑学中，结构是指建筑物或构筑物的支撑体系，包括梁、柱、板、墙体等结 构构件的相对位置、排列顺序和相互关系。
后求解该方程组得到近似解。
有限差分法在解决偏微分方程时 特别有效，广泛应用于流体动力
学、热传导、波动等问题。
有限差分法的优点在于简单直观 、易于编程实现，但精度相对较 低，且对不
其他结构分析方法还包括边界元 法、离散单元法、有限体积法等
。
这些方法各有特点和适用范围， 可以根据具体问题选择合适的方
不同的结构体系。
混凝土的配合比
混凝土的配合比对其性 能有很大影响。通过调 整水泥、骨料、水和其 他添加剂的比例，可以 获得所需的强度、耐久
性和工作性能。
混凝土的施工方法
混凝土的施工方法对其 性能和结构的安全性有 很大影响。常见的施工 方法包括浇筑、振捣和 养护等，这些步骤对确 保混凝土的质量和结构
的稳定性至关重要。
建筑结构选型02梁、板及楼盖体系ppt课件
▪ 现浇结构； ▪ 装配式结构； ▪ 装配整体式结构。
❖ 现浇楼盖体系的结构平面布置就是在建筑平面上 进行梁、板的布置。
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2 梁、板及楼盖体系
2.1 梁 2.2 板 2.3 楼盖体系 2.4 常用梁和板的参考尺寸
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2.1 梁
2.1.1 梁的型式 2.1.2 梁的受力与变形 2.1.3 钢筋砼梁的构造
.
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2.1.1.1 梁的型式按材料—钢梁
钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强， 故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜； 最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好， 可有较大变形，能很好地承受动力荷载； 建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的 专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好。
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2.3 楼盖体系 ❖楼盖分类
按体系
主次梁体系 交叉梁体系
常用形式
曲梁 体系 无梁 体系
与平面形状有关
钢结构多层或高层
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2.3 楼盖体系
❖楼盖分类
木结构中或室内改造
木楼（屋）盖
按材料
钢筋混凝土楼盖
常用形式
预应力钢筋混凝土楼盖
钢-混凝土组合楼盖
钢楼盖
钢结构平台或简易楼面
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2.1.3 钢筋砼梁的构造
钢筋砼梁截面尺寸应根据梁的跨度、荷 载、支承及建筑使用要求确定。
梁高可取梁跨度的1/14～1/8,梁宽可梁 高度的1/3～1/2。
当梁截面高度受限制时，可适当采用扁 梁。简支梁可比连续梁截面稍大些，采用 预应力混凝土梁的截面可稍小些。
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2.2 板
❖ 板的分类 ❖ 单向板
《建筑结构与选型2》课程教学大纲
《建筑结构与选型2》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：06110114课程名称：建筑结构与选型2课程英文名称：Building Structure and Choise of Structure System 2总学时：48学分：3授课对象：建筑学专业三年级本科生先修课程：建筑力学二、课程目标与教学任务本课程为建筑学专业学科基础必修课。
通过本课程的教学，使学生掌握常见的结构类型的受力特点，掌握钢筋混凝土基本构件、预应力混凝土构件及砌体结构、钢结构、多层框架结构的受力特点及建筑结构造型的一般知识，为建筑师合理选择建筑结构型式打下基础。
三、课程教学基本内容与教学方法第一章绪论1.建筑和结构的关系2.建筑结构的基本要求和分类基本要求：了解建筑结构这门课的任务及建筑与结构的关系，现代建筑结构需要满足的基本要求，建筑结构的各种型式及本课程的特点与要求。
第二章结构材料的力学性质及选用原那么1.建筑钢材2.混凝土3.钢筋与混凝土的相互作用一一粘结力4.砌体材料基本要求：掌握建筑钢材的机械性能、钢材的冷加工、建筑钢材的品种、钢材的选用原那么；碎的强度、变形、险的强度等级及选用原那么，钢筋与混凝土之间粘结力的概念及保证钢筋与混凝土之间粘结力的措施；块体的强度。
第三章结构构件的设计方法1.作用、作用效应和抗力2.结构可靠度理论和概率极限状态设计法基本要求：掌握结构的功能要求和结构可靠性、作用、作用效应、结构抗力的概念，了解作用的分类，掌握结构可靠度理论和概率极限状态设计法，理解极限状态的定义和分类。
第四章钢筋混凝土轴心受拉构件1.轴心受拉构件的受力特点2.轴心受拉构件的承载力计算3.轴心受拉构件的裂缝宽度验算基本要求：掌握轴心受拉构件的受力特点，轴心受拉构件承载力计算的方法、轴心受拉构件的构造要求及轴心受拉构件的裂缝宽度验算。
第五章钢筋凝土受弯构件1.钢筋混凝土受弯构件的一般构造规定2.受弯构件正截面性能的实验研究3.受弯构件正截面承载计算公式4.受零构件按正截面载力的设计计算5.受弯构件按正截面受剪破坏6.受弯构件斜截面的受剪承载力计算7.受方构件斜截面抗零承载力及有关构造要求8.受弯构件的裂缝宽度和度验算基本要求：了解钢混凝土受弯构件受力三阶段的受力特点，梁正截面破坏特征及分类，掌握受弯构件正截面承载力计算的基本假定，基本计算公式的推导及公式的适用条件、深刻理解界限破坏的意义，掌握单筋、双筋及T型截面受弯构件正截面承载力的设计计算；了解受弯构件剪弯段的受力特点及斜截面受剪砌坏的主要形态，掌握受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算，掌握材料图的作法，能熟练确定纵向钢筋的宵起位置，截断位置及在支座内的锚固，掌握受方构件的裂缝宽度和度验算。
建筑结构选型02梁板及楼盖体系
建筑结构选型02梁板及楼盖体系建筑结构的选型是建筑设计中至关重要的一步，它关系到建筑的稳定性、安全性和经济性。
本篇文章将重点介绍梁、板及楼盖体系的选型。
首先，我们需要了解梁、板及楼盖体系的基本概念和分类。
梁是建筑结构中起承载和传递荷载的主要构件，一般分为横梁和竖梁。
板是用来覆盖楼面或屋顶并传递荷载的构件，它一般分为承重板和非承重板。
楼盖体系是由梁和板组成的楼面结构，可以按照梁和板的布置方式不同分为梁板体系、梁板柱体系等。
在进行梁、板及楼盖体系的选型时，我们需要考虑以下几个方面：1.荷载要求：首先需要了解建筑所要承受的荷载要求，包括自重、使用荷载、风荷载、地震荷载等。
根据荷载要求选择合适的梁和板的尺寸和材料，以确保结构的稳定性和安全性。
2.功能要求：不同的建筑功能对梁、板及楼盖体系的要求也不同。
例如，办公建筑可能需要更大的开间，而居住建筑可能需要更高的楼层承载力。
因此，在选型时需要综合考虑建筑的具体功能要求。
3.空间要求：建筑的空间布局也会影响到梁、板及楼盖体系的选型。
例如，如果需要大跨度的空间，可能需要采用钢结构或预应力混凝土结构。
而如果需要灵活的空间分隔，可以考虑使用轻型钢结构或木结构。
4.经济性：选型时还需要考虑结构的经济性，包括材料成本、施工成本和维护成本等。
一般情况下，在保证结构安全的前提下，选择材料和构件尺寸时应尽量精简，以降低成本。
在进行选型时，可以参考以下几种常见的梁、板及楼盖体系：1.钢筋混凝土梁板体系：这是目前最常见的梁、板及楼盖体系，它具有较好的承载能力和稳定性，并且适用于大多数建筑类型。
2.预应力混凝土梁板体系：预应力混凝土梁板体系具有较好的抗弯和抗剪能力，适用于大跨度或大荷载的建筑。
它的特点是可以减少梁和板的截面尺寸，提高空间利用率。
3.钢结构梁板体系：钢结构梁板体系适用于大跨度、高层建筑或需要灵活空间布局的建筑。
它具有较轻的自重和较高的强度，可以提供更大的空间自由度。
4.预制混凝土梁板体系：预制混凝土梁板体系可以提高施工效率，减少工期。
结构体系分类及选型原则
结构体系分类及选型原则建筑结构选型 Selection of Building Structures主要内容1 2 3 4 3 5 3 建筑结构的定义和功能建筑结构与建筑设计的关系建筑结构选型的原理影响建筑结构选型的因素建筑结构的组成和分类Back建筑结构选型一建筑结构的定义和功能建筑结构是形成一定空间及造型建筑结构是形成一定空间及造型，是形成一定空间及造型，并具有承受人为和自然界施加于建筑物的各种荷载作用，载作用，使建筑物得以安全使用的骨架。
使建筑物得以安全使用的骨架。
什麽是结构建筑结构(Building 建筑结构(Building structure)是 structure)是房屋建筑的空间受力骨架体系，房屋建筑的空间受力骨架体系，是建筑物得以存在的基础构件：构件：是结构的组成部分，是结构的组成部分，如梁、如梁、板、柱、基础等结构的作用：结构的作用：承担荷载建筑结构的功能首先是骨架所形成的空间能良好地为人类生活与首先是骨架所形成的空间能良好地为人类生活与生产服务，生产服务，并满足人类对美观的需求，并满足人类对美观的需求，为此须选择合理的结构型式。
合理的结构型式。
其次是应合理选择结构的材料和受力体系其次是应合理选择结构的材料和受力体系，应合理选择结构的材料和受力体系，充分发挥所用材料的作用，发挥所用材料的作用，使结构具有抵御自然界各种作用的能力，作用的能力，如结构自重、如结构自重、使用荷载、使用荷载、风荷载和地震作用等。
震作用等。
荷载：荷载：自重、自重、外部荷载作用（外部荷载作用（活荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、雪荷载、和地震作用等）、和地震作用等）、变形作用）、变形作用（变形作用（温度变化引起的变形、度变化引起的变形、地基沉降等）、地基沉降等）、环境作用）、环境作用（大气污染作用等）大气污染作用等）结构的基本功能要求：结构的基本功能要求：可靠、可靠、适用、适用、耐久，以及在偶然事故中，以及在偶然事故中，当局部结构遭到破环后，结构遭到破环后，仍能保持结构的整体稳定性。
结构选型的概念
结构选型的概念结构选型是指在设计建筑物、工程或其他系统时，根据特定目标和要求选择适当的结构形式和类型的过程。
它涉及对系统功能、形态、性能、经济和可持续性等因素进行综合考虑，以确定最佳的结构形式和类型。
结构选型的目的是为了满足系统的功能需求，并在经济可行的前提下，确保结构安全、可靠、经济、美观、可维护和可持续。
它是设计过程中非常重要的一环，决定了后续设计和施工的方向和方法。
一个合理的结构选型需要考虑以下几个方面：1. 功能需求：首先需要明确系统的功能需求，包括所需承载能力、刚度、稳定性等。
例如，对于建筑物来说，不同类型的建筑往往有不同的功能需求，如住宅、商业、工业等建筑的功能需求差异较大，需要选择相应的结构类型来满足这些需求。
2. 起草设计方案：根据功能需求和其他限制条件，制定多种可能的设计方案。
这些方案应该能够满足功能需求，但在成本、施工时间、材料使用等方面可能存在差异。
3. 评估设计方案：对每个设计方案进行评估，考虑其在结构性能、经济性、美观性和可持续性等方面的优缺点。
这包括使用结构分析和计算方法评估各个方案的承载能力、刚度、稳定性等性能指标，并使用成本分析方法评估各个方案的经济性。
4. 选择最佳方案：结合评估结果和设计目标，选择最佳的结构方案。
这个选择应该是一个综合决策过程，需要考虑诸多因素，如结构的功能性能、材料成本、施工工艺、维护成本、环境影响等。
最佳方案应该是在满足功能需求的前提下，能够最大程度地满足其他要求。
5. 详细设计和优化：在确定了最佳方案后，进行更加详细的结构设计和优化。
这包括具体的材料选择、结构形式确定、构件尺寸设计等。
通过细化设计和优化，可以进一步提高结构性能和经济性。
结构选型需要综合考虑各种因素和约束条件，既包括技术性因素，也包括经济、环境、社会等方面的因素。
通常情况下，结构选型的目标是要尽可能满足系统的功能需求和性能指标，同时保证结构的经济性并最小化对环境的影响。
总之，结构选型是设计和建造过程中一个至关重要的环节，需要综合考虑各种因素，在满足功能需求的前提下选择最佳的结构形式和类型。
结构概念设计与体系共36页文档
扭转震害严重 控制扭转变形 保证抗扭刚度 注意弹塑性对扭转变形影响
地震作用下楼板的作用
楼板作用
刚性连接抗侧向力竖向构件 抗侧力构件水平位移呈线性关系
协调传递地震力给抗侧力构件 楼板处于弹性状态 不宜形成塑性铰（水平深梁）
注意楼板传力途径、孔洞应力集中 平面外协助梁、柱、墙共同承受地震作用
重要建筑 50年超越概率10%中震作用
基本弹性 功能影响小 轻微损伤
限制位移 保证承载力
特点
钢筋混凝土结构 可能裂缝 混凝土不压碎
钢结构
不屈服 不压屈
损伤控制极限状态 （中震可修）
50年超越概率10%中震作用
特点
损伤可经济修复
钢筋屈服 混凝土裂缝宽 局部压碎 表层剥裂
钢结构 可能屈服、压屈
幸存极限状态 （大震不倒）
注
1 房屋高度——室外地面至主要屋面高度 不包括局部突出屋面的电梯机房 水箱 构架等高度
2 框架不含异形柱框架结构 3 部分框支剪力墙结构 地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构 4 平面和竖向均不规则结构 IV类场地上结构 最大适用高度适当降低 5 甲类建筑 6、7、8度 按本地区抗震设防烈度提高一度后符合要求
50年超越概率2%-3%大震作用
特点
损坏严重 不倒塌 避免人身伤害
适应大变形 仍能承重
抗震设防建筑分类
甲类建筑——重大建筑工程 地震时可能发生严 重次生灾害
乙类建筑——地震时使用功能不能中断或需尽快 恢复的建筑
丙类建筑——除了属甲、乙、丁类外建筑 丁类建筑——抗震次要建筑
抗震设防标准
甲类建筑
8度 ≤30 >30 二一 ≤60 >60 二一 一一 ≤80 >80 二一 二 一 一
结构概念、体系与选型(2)
十一、 结构转换层 (The Horizontal structure－Transition Story ) 十二、门式刚架( Portal Frame)
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3.2 结构水平体系的主要类型和特点…十、 Composite Structure
北京：亚运会英东游泳馆（平面为100 m×84 m）
Structural System)
五、网架体系 (Lattice grid System )
六、张拉索结构 (Tension-Cable Structure )
七、膜结构 (Membrane Structure ) 八、拱结构( Arch Structure) 九、薄壳 结构(Shell Structure) 十、 组合结构(Composite Structure )
内设跳水池和50 m长的标准游泳池
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3.2 结构水平体系的主要类型和特点…十、 Composite Structure
北京：亚运会英东游泳馆（外景）
主要承重结构为1.8 m×1.8 m的箱形截面钢梁，支承在两端的筒体上，跨度达100 m。
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3.2 结构水平体系的主要类型和特点…十、 Composite Structure
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3.2 结构水平体系的主要类型和特点…十、 Composite Structure
沿主体要育竖馆向纵结向构边为缘四与片八钢 管字桁形架分拱开相的对剪布力置墙倾，斜荷的钢载 筋(竖混向凝和土水边平拱荷，载在)都边通拱过和钢它 管传组给合基拱础之。间另布外置，屋看面台承部重分 索的荷，载与将承由重看索台正下交的方框向架布传置 稳给基定础索。，以保证悬索屋盖的 稳定性。
结构体系与选型范文
结构体系与选型范文对于一个项目或组织来说，良好的组织结构是非常重要的，它可以为团队提供明确的工作职责和沟通流程，有助于提高工作效率和协同性。
在建立组织结构时，我们需要考虑到组织的规模、业务特点以及团队成员之间的关系等因素，并选择合适的结构形式。
下面是一些常见的组织结构形式和选型要点。
1.功能型组织结构功能型组织结构是最常见的一种结构形式，按照不同的职能将团队划分为不同的部门，每个部门有自己的职责和工作重点。
这种结构形式适用于规模较小的组织，部门之间的沟通和协作相对简单。
但在组织规模扩大后，功能型结构可能会导致沟通障碍和决策滞后等问题。
2.项目型组织结构项目型组织结构是根据不同的项目设立临时的团队，由项目经理负责项目的统筹和协调。
这种结构形式适用于需要频繁进行不同项目的组织，可以灵活调配资源和人员，提高项目的执行效率。
但项目型结构对项目经理的能力和团队协同能力要求较高，如果项目管理不善，可能会导致资源浪费和项目失败。
3.矩阵型组织结构矩阵型组织结构是功能型和项目型的组合，同时考虑职能和项目两个维度的需求。
在矩阵结构下，每个员工可能同时属于一个或多个职能部门和一个或多个项目组。
这种结构形式能够充分发挥员工的专业能力，提高团队的灵活性和响应能力。
但矩阵型结构也可能导致权责不明、沟通混乱等问题，需要完善的沟通机制和决策流程。
4.网状组织结构网状组织结构是一种较为扁平和自由的结构形式，强调团队成员之间的平等和合作。
在网状结构下，每个成员可以直接和其他成员沟通和协作，没有层级和职能限制。
这种结构形式适用于创新型项目和灵活性较高的组织，能够激发成员的创造力和自主性。
但网状结构也可能导致决策困难、责任模糊等问题，需要明确的目标和合作原则。
在选择组织结构时，我们需要根据组织的具体情况和发展阶段，权衡不同结构形式的优缺点，并结合团队成员的能力和特点，选择最适合的结构。
同时，我们还可以根据需要进行结构的调整和优化，以适应不同的业务需求和环境变化。
建筑结构体系与选型概述
建筑结构体系与选型概述本章要求：1.了解各种不同类型结构的组成、优缺点及适用范围；2.掌握各种类型结构体系的合理布置原则及常用构件截面尺寸的估算；3.掌握各种类型结构体系承受不同荷载作用时的传力路线及受力特点；本章的目的:我们要使工程造价专业学生了解各种房屋建筑结构体系的基本类型及其组成，了解和掌握建筑方案设计中空间形式对结构性能的影响，更深入地理解和体会一些重要的结构概念，学会使用近似方法快速估算和比较各种设计方案。
在本小节中我们要说明结构体系是如何分类的。
人类社会在初期就出现了建筑物。
人类的祖先为了生存不得不和自然界展开斗争，房屋建筑就是人类向自然界作斗争的产物。
建筑结构(Building structure)是房屋建筑的空间受力骨架体系，是建筑物得以存在的基础（图1-1）。
图1-1建筑结构的功能首先是建筑骨架所形成的空间能良好地为人类生活与生产服务，并满足人类对美观的需求，为此须选择合理的建筑结构型式。
其次是应合理选择建筑结构的材料和受力体系，充分发挥所用材料的作用，使结构具有抵御自然界各种作用的能力，如结构自重、使用荷载、风荷载和地震作用等（图1-2）。
图1-2水平结构体系一般由板、梁、桁（网）架组成，如板一梁结构体系和桁（网）架体系。
水平结构体系也称楼（屋）盖体系，其作用为：①在竖直方向，它通过构件的弯曲变形承受楼面或屋面的竖向荷载，并把它传递给竖向承重体系；②在水平方向，它起隔板作用，并保持竖向结构的稳定。
竖向结构体系一般由柱、墙、筒体组成，如框架体系、墙体系和井筒体系等。
其作用为：①在竖直方向，承受水平结构体系传来的全部荷载，并把它们传给基础体系；②在水平方向，抵抗水平作用力，如风荷载、地震作用等，也把它们传给基础体系。
图1-3基础结构体系一般由独立基础、条形基础、交叉基础、片筏基础、箱形基础（一般为浅埋）以及桩、沉井（一般为深埋）组成。
其作用为：（1）把上述两类结构体系传来的重力荷载全部传给地基；（2）承受地面以上的上部结构传来的水平作用力，并把它们传给地基；（3）限制整个结构的沉降，避免不允许的不均匀沉降和结构的滑移。
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3.2 结构水平体系的主要类型和特点…六、Tension-Cable Structure
上海南浦大桥张拉索结构（夜景） 上海南浦大桥张拉索结构（夜景）
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…六、Tension-Cable Structure
张拉索结构
（Tension-Cable Structure ） 以高强钢丝、 钢绞线为主 以高强钢丝 、 要承重结构， 要承重结构 ， 是超大跨度结构 的主要形式。 的主要形式 。 张拉索结构按其 拉索的布置也可分为多种形式： 拉索的布置也可分为多种形式 ： ( 一 ) 斜 拉 索 结 构 （ Diagonal Tension-Cable Structure ） 这种结构以直线形斜拉索 为水平结构提供中间支座。 为水平结构提供中间支座 。 右 图上海杨浦大桥(主跨为 主跨为602 m) 图上海杨浦大桥 主跨为 为典型的斜拉索结构。 为典型的斜拉索结构。
张 拉 薄 膜 结 构 小 品
海 南 亚 ： 亚 龙 湾 三
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…七、膜结构(Membrane
Structure )
张拉膜结构
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…七、膜结构(Membrane
Structure )
上海：八万人体育场（张拉膜结构雨篷） 上海：八万人体育场（张拉膜结构雨篷）
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…六、Tension-Cable Structure
法国诺曼底大桥 (Normandy Bridge) ——世界第三斜拉索桥 世界第三斜拉索桥
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…六、Tension-Cable Structure
施工中( 诺曼底大桥施工中( Normandy Bridge )
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…七、膜结构(Membrane
Structure )
上海：八万人体育场（张拉膜结构雨篷） 上海：八万人体育场（张拉膜结构雨篷） 300 m直径，70 m高，悬挑 70 m，柱顶断面 m×10 m 直径， 直径 高 ，柱顶断面2 ×
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…七、膜结构(Membrane
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…六、Tension-Cable Structure
月通车) 江阴长江公路大桥 (1999 年10 月通车
特大跨悬索桥 全长3 全长 071 m，桥面宽 ，桥面宽33.8
m,按6 车道高速公路设计，主跨 按 车道高速公路设计， 世界排名第一： 世界排名第一：日本的明石海 跨度1 跨度 ，建成于1998 ， 1998年 峡大桥，建成于1998年，主跨 峡大桥385 m，门式钢筋混凝土塔 柱高193 m，桥下通航净高 m 柱高 ，桥下通航净高50 m； 1 990 m； 每根主缆由二万多根直径5.35 。每根主缆由二万多根直径 mm的镀锌高强钢丝组成，直径 的镀锌高强钢丝组成， 的镀锌高强钢丝组成 世界排名第二： 世界排名第二：丹麦的亨伯大 0.9 m,两根主缆总重达 000t； 两根主缆总重达17 两根主缆总重达 正在兴建中，主跨1 m； 桥，正在兴建中，主跨1 624 ； m； 主桥箱形截面钢梁（ 主桥箱形截面钢梁（36.9 m × 3 世界排名第三： 世界排名第三：英国的亨伯尔 m）,用钢达 000 t。北锚碇采 用钢达18 ） 用钢达 。 Hamber） 建成于1981 （Hamber）桥，建成于1981 年， 用大型深沉井基础，平面尺寸为 用大型深沉井基础， 主跨1 m； 主跨1 410 m； 69 m×51 m×58 m，为世界第一 × × ， 大沉井；南锚碇为90 000 m3混凝 大沉井；南锚碇为 ：江阴长江 世界排名第四： 世界排名第四 土的重力锚。 土的重力锚。 公路大桥，建成于1999年，全 公路大桥，建成于1999年
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…八、拱(Arch ) 结构水平体系的主要类型和特点
合理选择拱轴线形状就显得更加重要。 合理选择拱轴线形状就显得更加重要。 就显得更加重要 例如，对于大跨落地拱结构房屋， 例如，对于大跨落地拱结构房屋，其荷载主 要是沿拱轴线均匀分布的屋面结构自重(与 要是沿拱轴线均匀分布的屋面结构自重 与 项链的受力方向正好相反)， 项链的受力方向正好相反 ， 若选用悬链线 拱截面有一定抗弯刚度， 拱截面有一定抗弯刚度 ， 不 作为拱轴线，在自重作用下， 作为拱轴线，在自重作用下，拱的内力基本 可能像悬索一样自动调整形状来 为轴力，弯矩近似为零。 为轴力，弯矩近似为零。 消除弯矩。 消除弯矩 。 即使精心选择拱轴线 假如要设计一座承受沿水平方向均布线 的形状， 的形状 ， 在荷载状态改变或可变 荷载的拱桥(与悬索桥的受力方向正好相反 与悬索桥的受力方向正好相反)， 荷载的拱桥 与悬索桥的受力方向正好相反 ， 荷载作用下， 荷载作用下 ， 拱内弯矩是不可避 则宜选择抛物线作为拱轴线。 则宜选择抛物线作为拱轴线。承受均匀水压 免的。因此， 免的 。 因此 ， 拱截面必须有一定 或土压）的涵洞（或地铁隧道） （或土压）的涵洞（或地铁隧道），若忽略 的抗弯能力。 的抗弯能力。 沿洞高的压力变化， 沿洞高的压力变化，则选用圆形截面较为有 利。
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…八、拱(Arch )
拱是一种很古老的结构形式， 拱是一种很古老的结构形式，可以用抗压材料 来跨越一定的跨度， 来跨越一定的跨度，拱的受力状态和悬索结构正好 相反， 拱截面有抗弯刚度，不能自由变形， 相反，但拱截面有抗弯刚度，不能自由变形，是刚 性结构。 性结构。
十一、 十一、结构转换层 structure－ (The Horizontal structure－Transition Story ) 十二、门式刚架( 十二、门式刚架( Portal Frame)
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…七、膜结构(Membrane
Structure )
近年出现的张拉膜结构，与双向预应力悬索结构很相似， 近年出现的张拉膜结构，与双向预应力悬索结构很相似， 张拉膜结构轻松明快，受力简单明确，成本低，自重轻， 张拉膜结构轻松明快，受力简单明确，成本低，自重轻，造型 千变万化，在大跨建筑及旅游景点，发展前景看好， 千变万化，在大跨建筑及旅游景点，发展前景看好，还有待设 计者积极开发创新。 计者积极开发创新。
五、网架体系 (Lattice grid System ) 六、张拉索结构 (Tension(Tension-Cable Structure ) 七、膜结构 (Membrane Structure ) 八、拱结构( Arch Structure) 拱结构( 九、薄壳结构(Shell Structure) 薄壳结构(Shell 组合结构(Composite 十、 组合结构(Composite Structure) 十一、 十一、 结构转换层 structure－ (The Horizontal structure－Transition Story ) 十二、门式刚架( 十二、门式刚架( Portal Frame)
公路大桥，建成于1999年，全 m，主跨1 m。 长2 888 m，主跨1 385 m。
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…六、Tension-Cable Structure
斜拉索--悬索组合体系 斜拉索--悬索组合体系 --悬索
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…六、Tension-Cable Structure
3.2 结构水平体系的主要类型和特点 ( The Major Styles and Characteristics of Horizontal Structural System)
五、网架体系 (Lattice grid System ) 六、张拉索结构 (Tension(Tension-Cable Structure ) 七、膜结构 (Membrane Structure ) 八、拱结构( Arch Structure) 拱结构( 九、薄壳结构(Shell Structure) 薄壳结构(Shell 十、组合结构(Composite Structure 组合结构(Composite )
悬索截面很细，不能承受弯矩，在荷载状态改变时， 悬索截面很细，不能承受弯矩，在荷载状态改变时， 例如风荷载或其它可变荷载作用下， 例如风荷载或其它可变荷载作用下，与其它结构形式相比 变形相对要大一些。 建筑结构中， ，变形相对要大一些。在建筑结构中，通常需沿两个曲率 相反的主曲率方向布置悬索，一个方向为承重索 承重索， 相反的主曲率方向布置悬索，一个方向为承重索，另一个 方向为稳定索 以帮助承受可能发生的反向内力， 稳定索， 方向为稳定索，以帮助承受可能发生的反向内力，减小承 重索在荷载状态改变时的变形。 重索在荷载状态改变时的变形。一般应对悬索适当施加预 应力，以提高刚度，减小变形。 应力，以提高刚度，减小变形。
Structure )
某膜结构（内景） 某膜结构（内景）
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…七、膜结构(Membrane
Structure )
某膜结构（外景） 某膜结构（外景）
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…七、膜结构(Membrane
Structure )
某膜结构（侧面） 某膜结构（侧面）
3.2 结构水平体系的主要类型和特点…七、膜结构(Membrane
Structure )
加拿大温哥华室内体育场——薄膜结构（内景） 薄膜结构（内景） 加拿大温哥华室内体育场 薄膜结构
Байду номын сангаас
3.2 结构水平体系的主要类型和特点 ( The Major Styles and Characteristics of Horizontal Structural System)
3.2 结构水平体系的主要类型和特点 ( The Major Styles and Characteristics of Horizontal Structural System)