高层结构

高层结构的型式繁多，以材料分有配筋砌体结构，钢筋混凝土，钢结构和钢-混凝土混合结构。

高层常见的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构体系和简体结构体系等； 框架结构的抗侧刚度小，早水平力的作用下将产生较大的侧向位移，其中一部分是结构弯曲变形，即框架的产生的整体弯曲，由柱子的拉伸和压缩所引起的水平位移，另一部分是剪切 变形，即框架的整体受剪，层简间梁柱杆件发生弯曲而引起的水平位移。当高宽比H/B<=4时，框架结构以剪力变形为主，弯曲变形较小可以忽略。

钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度和高度和高宽比分别A 级和B 级高度高层建筑结构的最大适用高度和高宽比可较A 级适当放宽，其结构抗震等级，有关的计算和构造措施赢相应加严。

高层建筑应采用结构平面形状宜简单、规则、对称、刚度和承载力分布均匀，不应采用严重不规则的平面形状。

为了保证楼板平面内的刚度较大，使楼板平面内不产生大的振动变形，建筑平面的长宽比不宜过大，一般宜小于6，以避免两端相距太远，振动不够产生扭转等复杂的振动而使结构受损害。

结构扭转为主的第一自振周期为t T 与平动为主的第一自振周期1T 之比A 级高度高层建筑不应大于0.9，B 级高度高层建筑混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85.

抗震设防的建筑结构竖向布置应使体型规则均匀，避免有较大的外挑和内收，结构承载力和刚度宜自下而上逐渐地减少，避免抗恻力结构的侧向刚度和承载力。

多年的高层建筑结构设计和施工经验表明：高层建筑结构宜调整平面形状、尺寸和结构布置，采取构造和施工措施，尽量不设变形缝，当需要设变形缝，则应将高层建筑结构划分为独立的结构单元，并设置必要的风宽，以防止震害。

伸缩缝：钢筋混凝土高层建筑结构的温度（收缩）问题，常根据施工经验和实践效果，由构造措施来解决。

后浇带的混凝土可在主题混凝土施工后60d 浇筑，至少也不应该少于30d 。

建筑物各部分不均匀沉降差大体上有三种方法处理：

1放—设沉降缝，让各部分自由沉降，互不影响，避免出现由于不均匀沉降是产生内力。 2 抗—采用端承桩或利用刚度很大的基础。

3 调—在设计与施工中采取的措施，调整各部分沉降，减少其差异，降低由沉降差产生的内力。

楼层各构件的竖向地震作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值比例分配并乘以增大系数1.5.。

水平长悬臂构件大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分考虑竖向地震作用时

竖向地震作用的标准值在8度和9度设防时，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的10%和20%

地震波从震源经过基岩传播到建筑地的地表土相当于一个放大器和滤波器。

框架结构按空间分析和简化成平面结构分析两种方法。

框架节点可简化成刚节点，铰节点和半铰节点。根据施工方案和构造措施来确定。 影响框架的延性有：1纵向配筋率2剪压比3跨高比4塑形铰区的箍筋用量

当剪压比大于0.15时，梁的强度和刚度有明显的退化现象。剪压比越高则退化越快，混凝土破坏越早，这是增加箍筋用量已不能发挥作用。

剪力墙结构应具有良好的延性，细高的剪力墙容易设计成弯曲破坏的延性墙，避免脆性的剪切破坏。

试验研究证实各墙肢剪力的分配与墙肢的截面积及惯性矩有关，当各墙肢较窄时基本上按惯性矩的大小分配，当各墙肢较宽，基本按截面面积的大小分配。

框架梁的跨度即取柱子周线之间的距离，当上下层柱截面尺寸变化时，一般以最小截面的形心线来确定。框架的层高（框架柱的长度）即为相应的建筑层高，而底层的长度则应从基础顶面算起。

高层建筑结构宜调整平面形状、尺寸和结构不知，采取构造和施工措施，尽量不设变形缝；当需要设缝时，则应将高层建筑结构划为独立的结构单元，并设置必要的缝宽，以防止震害。

抗震设防的建筑结构竖向布置应使体型规则、均匀，避免有较大的外挑和内收，结构的承载力和刚度宜自上而下逐渐地减少，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

震害表明，有地下室的建筑物震害明显减轻。

高层建筑结构平面形状宜简单、规则、对称，刚度和承载力分布均匀，不应采用严重不规则的平面形状。

为了使高层建筑满足抗震设防要求，应考虑下述的抗震设计基本原则：

1 选择有力的场地，避开不利的场地，采取措施保证地基的稳定性

2 保证地基基础的承载力、刚度，以及足够的抗滑移、抗倾覆能力，使整个高层建筑形成稳定的结构体系，防止在外荷载作用下产生过大的不均匀沉降、倾覆和局部开裂等。

3 合理设置防震缝。

4 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径

5多道抗震设防能力，避免因局部结构或构件破坏而导致整个结构体系丧失抗震能力。

6合理选择结构体系。

7结构应有足够的刚度，且具有均匀的刚度分布控制结构顶点总位移和层间位移，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。

8结构应有足够的结构承载力，具有较均匀的刚度和承载力分布。

9节点的承载力应大于构件的承载力。

10结构应有足够的变形能力及耗能能力，应防止构件脆性破坏，保证构件有足够的延性.

11突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力和延性，以承受鞭梢效应影响。

12减轻结构自重，最大限度降低地震的作用，积极采用轻质高强材料。

13 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失承载能力荷载、风荷载和地震作用的能力。

如果塑性变形能力越大，则受到的地震作用越小。

在框筒结构的顶部，角柱内的正应力反而小于翼缘框架中柱内的正应力，这一现象称为负剪力滞后效应。正应力在角柱较大，在中部逐渐减小，这种现象称为剪力滞后效应。原因：这是由于翼缘框架中梁的剪切变形和梁、柱的弯曲变形所造成的。在框筒结构的顶部，角柱内的正应力反而小于翼缘框架中柱内的正应力，这一现象称为负剪力滞后效应。影响：由于剪力滞后效应的影响，使得角柱内的轴力加大，而远离角柱的柱子则由于剪力滞后效应仅有较小的应力，不能充分发挥材料的作用，也减小了结构的空间整体抗侧刚度。

钢与混凝土组合结构主要有以下特点及优点：

1受力合理，材料利用充分。2稳定性好，抗风抗震性能也好。

3综合经济效益好。5施工方便，建造速度快。

4钢筋混凝土的外壳可作为保护层，大大增强型钢的防火防锈能力，提高结构的耐久性。钢管混凝土结构是在钢管中浇筑素混凝土后形成的组合构件，最适合用于轴心受压构件。它有如下几个特点： 1 构件的承载力大大提高

2构件延性提高，抗震性能好3经济效果显著4施工简单易行，缩短工程周期