建筑结构选型高层建筑结构
高层建筑结构选型的主要内容与要求
高层建筑结构选型的主要内容与要求摘要：在高层建筑设计中，结构设计赋予建筑物一个支撑骨架，结构设计不仅仅关系到建筑物的空间性以及合理性，同时还直接影响建筑物的安全性。
关注建筑物能否实现预定功能和能否达到预期的经济效益，根据工作实践经验。
高层建筑结构选型要从实际情况出发，要保证建筑的安全性和可靠性。
处理高层建筑结构体系选型问题这对于高层建筑设计、施工使用都是十分重要。
在目前，高层建筑结构选型普遍不重视结构选型的决策工作，同时自身也是缺乏完成和统一的整体，仅上部结构土建造价单一或者几个易于转换成计量单位评估定量指标进行决策。
因此，高层建筑结构选型存在以下几个问题。
影响因素不确定，结构选型决策工作具有很强的综合性，自身包含大量的确定和不确定因素，在多种因素的共同作用下结果决定结构型式，这也需要对诸多因素进行大量分析。
一、高层建筑结构选型的问题高层建筑结构选型的影响因素较多除了要考虑工程造价以及投资能力还要考虑对建筑功能的适应性、施工条件以及工期。
同时还要分析地形和地貌等条件。
合理结构型式主要是通过多个目标进行决策，将诸多因素统一协调产生，设计人员也是要正确的对高层建筑结构进行选型。
由于缺乏处理模糊概念，这就使得设计变量和目标函数不能够达到应有的取值范围，这样就导致决策结果不能够真正的满意。
二、影响高层建筑结构选型的因素（一）结构受力合理性结构设立合理性主要包括可靠抗震性和有效抗风向，因此，高层建筑物应力分布要合理。
结构选型一定要保证结构体系的受力合理，要根据力学要求比较各种结构体系的优点进行分析，选择出合适的结构体系，结合影响因素并且进行具体分析，在水平荷载以及高层建筑结构设计中是有着重要作用。
具体到非地震区，起着控制性作用的水平荷载就是风荷载，在风荷载的作用下高层建筑可能会出现层剪位移过大，甚至会导致结构体系出现不同程度的损坏。
整个结构摆动过大，因此，在非地震区尤其是风荷载较大的地区，高层建筑结构选型要对风荷载作用引起重视。
建筑结构的基本知识
建筑结构的基本知识（工程技术角度）一、低层、多层建筑结构选型根据建筑结构的基本概念，如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来，用以抵抗各类荷载的作用,以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系，这就是结构选型的问题.低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。
(一）砖混结构砖混结构是使用得最早、最广泛的一种建筑结构型式.这种结构能做到就地取材，因地制宜,适合于一般民用建筑，如住宅、宿舍、办公楼、学校、商店、食堂、仓库等以及各种中小型工业建筑.不同使用要求的混合结构,由于房间布局和大小的不同，它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的.但是，从结构的承重体系来看，大体分为三种：纵向承重体系、横向承重体系和内框架承重体系。
1．纵向承重体系荷载的主要传递路线是：板一梁一纵墙一基础一地基。
纵向承重体系的特点：（1）纵墙是主要承重墙，横墙的设置主要为了满足房屋空间刚度和整体性的要求,它的间距可以比较长。
这种承重体系房间的空间较大,有利于使用上的灵活布置。
（2）由于纵墙确的荷载较大,因此赔上开门、开窗的划.和位置都要受到一定脱。
（3）这种承重体系,相对于横向承重体系，楼盖的材料用量较多,墙体的材料用量较少.纵向承重体纱适用于使用上要求有较大空间的房屋，或隔断墙位置可能变化的房间.如教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、食堂、工业厂房等。
2．横向承重体系荷载的主要传递路线是：板-横墙-基础-地基。
它的特点是：（1）横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。
一般情况下,纵墙的承载能力是有余的，所以这种体系对纵墙上开门、开窗的限制较少。
（2)由于横墙间距很短(一肌在3～4。
5m之间)，每一开间有一道横墙，又有纵墙在纵向拉结，因此房屋的空间刚度很大，整体性很好。
这中承重体系，对抵抗风力、地震作用等水平荷载的作用和调整地基的不均匀沉降，比纵墙承重体系有利得多.(3）这中承重体系,楼盖做法比较简单、施工比较方便，材料用量较少，但是墙体材料有量相对较多。
010高层结构选型
高层结构体系和选型1．高层民用建筑钢结构应根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别和施工技术条件等因素考虑其适宜的钢结构体系高层民用建筑钢结构采用的结构体系有：框架、框架-支撑体系、框架-延性墙板体系、筒体和巨型框架体系。
这里所说的框架是具有抗弯能力的钢框架；框架-支撑体系中的支撑在设计中可采用中心支撑、偏心支撑和屈曲约束支撑；框架-延性墙板体系中的延性墙板主要指钢板剪力墙、无粘结内藏钢板支撑剪力墙板和内嵌竖缝混凝土剪力墙板等。
筒体体系包括框筒、筒中筒、桁架筒、束筒，这些筒体采用钢结构容易实现。
巨型框架主要是由巨型柱和巨型梁(桁架)组成的结构。
2．将框架-偏心支撑(延性墙板)单列，有利于促进它的推广应用。
筒体和巨型框架以及框架-偏心支撑的适用最大高度，与国内现有建筑已达到的高度相比是保守的。
AISC 抗震规程对C抗震等级(大致相当于我国0．10g以下)的结构，不要求执行规定的抗震构造措施，明显放宽。
据此，有必要对7度按设计加速度划分。
对8度也按设计加速度作了划分。
对框架柱在附注中列明为全钢柱和钢管混凝土柱两种，以适合钢结构设计的需要。
3．高层民用建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制；在结构设计满足本规程规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后，仅从结构安全角度讲高宽比限值不是必须满足的，主要影响结构设计的经济性98规程建议的高宽比限值参考了20世纪国外主要超高层建筑，本次根据发展情况作了相应修订。
同时为方便大底盘高层民用建筑钢结构高宽比的计算，规定了底部有大底盘的房屋高度取法。
设计人员可根据大底盘的实际情况合理确定。
4．本条按房屋高度和设防烈度给出了高层民用建筑钢结构房屋的结构选型要求。
本次修订又增加了高层民用建筑钢结构不应采用单跨框架结构的要求。
第7章高层建筑简介
（二）剪力墙体系
它在自身平面内的刚度大、整体性好、水平承载力高，在水平荷载作用下的侧向位移 小，剪力墙受力示意图及布置形式见12。
图12 剪力墙受力示意图及布置形式
我国广州白云宾馆，建于1976年，高112.4m，地上33层，地下1层，采用的就 是剪力墙体系，是我国第一座高度超过100m的高层建筑，见图13。
(3)建筑高度超过100m时，不论住宅或公共建筑均为超高层 1972年，国际高层建筑会议将高层建筑分为四类： (1)第一类：9 ～ 16层，最高到50m (2)第二类：17 ～25层，最高到75m (3)第三类：26 ～40层，最高到100m (4)第四类：40层以上或高于100m。 为统一标准，我国建设部对建筑一律以10层作为高层建筑统计的起点。
图13 广州白云宾馆
（三）框支剪力墙体系
下部采用框架上部采用剪力墙的体系称为框支剪力墙体系，见图14。
图14 框支剪力墙体系示意图
我国建于1985年的北京兆龙饭店，高71.8m，地上22层，采用的就是框支 剪力墙体系，见图15。
图15 北京兆龙饭店
（四）框架-剪力墙体系
框架—剪力墙体系是在框架结构体系中适当位置布置一定数量的剪力墙，通 过在自身平面内刚度很大的楼盖结构将框架与剪力墙这两类结构单元组合而成的结 构体系，框架-剪力墙常见的形式如下图16。
第7章高层建筑简介
2020年7月24日星期五
二、高层建筑分类
高层建筑主要用于住宅、旅馆、办公楼、商业大楼和一些特殊建筑。我国现 行《民用建筑设计通则》(JGJ-87)对高层建筑作出了明确规定:
(1)住宅建筑按照层数划分为：1-3层为低层；4-6层为多层；7-9层为中高 层；10层以上为高层。
(2)公共建筑及综合性建筑总高度超过24m为高层（不包括高度超过 24米的单层主体建筑）
高层结构选型与结构布置ppt课件.pptx
框架侧向变形
2.2.2 剪力墙结构体系
定义：房屋竖向承重结构全部由剪力墙组成。
剪力墙结构平面图
典型剪力墙结构平面布置
剪力墙结构特点
抗侧刚度大，侧移小 室内墙面平整 平面布置不灵活 结构自重大，地震作
我国最高的钢框架结构——北京长富宫，22层，94米
典型框架结构柱网平面布置
典型框架结构剖面示意图
框架结构特点
平面布置灵活，可形成较大的使用空间 施工简便，较经济 抗侧刚度小，侧移大 对支座不均匀沉降较为敏感
框架结构分类
按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和 装配整体式三种。
构的抗扭作用
2.2.4 筒体结构体系
定义：是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的 高层建筑结构体系
筒体结构平面图
筒中筒 多重筒
框架-核心筒 成束筒
特点 筒体结构
框筒-框架 是空间结构， 具有很大的
侧向刚度及
水平承载力，
并具有很好
的抗扭刚度。
目前世界最
高的100幢
高层建筑约
多筒体
有2/3采用 筒体结构。
由于它可以看作是由两级框 架组成，第一级为巨型框架，是 承载的主体；第二级是位于巨型 框架单元内的辅助框架（只承受 竖向荷载），也起承载作用。因 此，这种结构是具有两道抗震防 线的抗震结构，具有良好的抗震 性能。
小框架 巨型梁
巨型柱
上海证券交易所
2.2.6 各种结构体系的 最大适用高度和最大高宽比
平面布置
规则性
平面宜简单、规则 平面长度不宜过长 突出部分宜减小 凹角部分应采取加强措施
结构选型4-高层建筑结构
高层建筑结构
• • • • • • 1 高层建筑的定义及发展历史 2 高层建筑结构的受力与变形特点 3 高层建筑结构体系及其选择 4 高层建筑结构的布置原则与要求 5 高层建筑结构设计的基本要求 6 世界知名高层建筑简析
1 高层建筑的定义及发展历史
• 1.1 高层建筑的定义 • 高层建筑并不以高度或楼层数为其定义。重要的准则在于 它的设计是否受到“高度”的影响。 • 就结构特性而论，高层建筑可以定义为必须着重考虑侧向 荷载和重力荷载组合影响的建筑物。 • 设计高层建筑时，它的结构除在上述荷载组合下的强度、 刚度和稳定性应该予以确保外，还必须控制风荷载造成顶 部楼层的加速度反应，以使用户对摆动的感受和不适感降 到最低程度。
• 低层建筑—所有重力荷载就是决定其结构体系的设计荷载， 风荷载对结构体系的影响忽略不计； • 中层建筑—有规律设置的楼盖和柱网、墙体形成的结构体 系，可以提供足够的抗侧力强度和侧向刚度，来承受因风 荷载和重力荷载组合所引起的结构内力和变形； • 高层建筑—需要一个经过精心设计的明确而有效的承受风 荷载的结构体系。随着建筑高度增加，风荷载对整个建筑 结构的影响（倾覆力矩和水平剪力）更在大幅度增加。
5). 在民用建筑中，一般横墙短而数量多， 纵墙长而数量少 横向剪力墙的间距一般在6-8m 纵向剪力墙一般设为二-四道 6). 剪力墙宜设置于建筑物两端、楼梯间、 电梯间及平面刚度有变化处，同时以能纵 横向相互连接在一起为有利； 7). 当建筑使用功能要求有底层大空间时， 可以使用框支剪力墙，但一般均应有落地 剪力墙协同工作。
高层建筑的基本抗侧力单元有框架、剪力墙、 框剪、筒体等，由它们可以组成多种结构体系。
框架结构 框架-剪力墙结构 剪力墙结构 筒体结构 框架-核心筒结构 带加强层的高层建筑结构
高层建筑相关的知识点
2、裙房与裙房与主体建筑的组合关系
根据裙房与主体建筑的关系，并结合地基条件与裙房的功能 要求，平面布置中常有以下几种组合方式。
基座式裙房 毗邻式裙房 分离式裙房
基座式裙房
这是最常用的一种形式。基座式裙房将高层 建筑公共用房集中于底部，并扩大柱网形成 基座。 其优点是在建筑红线范围内利用低矮的裙房 尽量布满基地，以保证裙房拥有更多的建筑 面积，既使高层主体建筑与邻近建筑保持必 要的防火间距，又使高层建筑的临街面与街 道环境景观区的协调统一。 基座式组合常采用框架、框筒、框支剪力墙等结构形式。 由于主体建筑柱网较密，且柱子较粗，在其柱网范围内 往往还有部分剪力墙落下，并附带大量的设备管井，造 成主体柱网内裙房空间不甚理想，因此，在基座式内部 空间布局中，应充分考虑这一不利因素。 基座式裙房组合方式体形实例由深圳国贸大厦、巴西利 亚议会大厦等。
高层综合体分类
按主要功能划分，可将建筑综合体分为以下五类：
1 居住综合体
2 办公会议综合体 3 交通枢纽综合体 4 文化娱乐综合体 5 商业综合体
高层综合体分类
1、居住综合体
以居住功能为主，配合有零售商业、餐馆、球场、游泳池、电影院、停车场、 屋顶花园等生活服务设施的建筑综合体。
高层综合体分类
框架结构体系优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较 成熟，在一定高度范围内造价较低。 框架结构的缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震 荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。
北京长富宫中心
“绿色阳台阵列”公寓楼
高层综合体分类
5、商业综合体 集合有各类大型商场、专业商店和零售商业的购物中心或商业街。往往兼有餐 饮、娱乐、休闲等内容。
高层建筑的常见结构
高层建筑的常见结构
高层建筑是现代城市建设的重要组成部分，其结构设计和施工过程都需要严格的规范和标准。
以下是高层建筑常见的结构类型：
1. 钢结构：钢结构是高层建筑中最常见的结构类型之一。
它使用钢材作为主要的结构材料，具有高强度、轻量化、施工速度快等优点。
2. 钢筋混凝土结构：钢筋混凝土结构是高层建筑中另一个常见的结构类型。
它使用钢筋和混凝土作为主要的结构材料，可以承受很高的压力和拉力。
3. 预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是在混凝土浇筑之前就施加预应力，使混凝土在使用过程中能够承受更大的荷载。
这种结构类型适用于高层建筑中的梁和柱。
4. 钢框架结构：钢框架结构使用钢材建造的骨架来支撑整个建筑。
这种结构类型适用于高层建筑中的大跨度空间。
5. 钢混凝土混合结构：钢混凝土混合结构融合了钢结构和钢筋混凝土结构的优点，可以减少结构材料的使用量，同时又能够承受高强度的压力和拉力。
以上是高层建筑常见的结构类型，建筑设计者和施工人员需要根据具体情况来选择合适的结构类型，以确保建筑的结构安全和稳定。
- 1 -。
高层建筑的结构类型有哪些
高层建筑的结构类型有哪些1. 高层建筑的结构类型及细化（1）框架结构框架结构是目前最常见的高层建筑结构类型之一。
它包括刚性框架和柔性框架两种形式。
框架结构通常由柱、梁和桥墩等主要构件组成，可以有效承受横向荷载和重力荷载。
刚性框架结构对侧向荷载具有较强的刚度和稳定性，适用于高层建筑，并能满足抗震需求。
柔性框架结构可以通过调整柱和梁的刚度来抵抗侧向荷载。
（2）筒体结构筒体结构是一种具有较高综合性能、经济高效的高层建筑结构类型。
通常采用圆形或多边形的筒体形式，将结构质量和刚度集中在外部边缘，形成一个承载体。
筒体结构的主要优点是抗震性能较好、使用空间高效，适用于高层建筑和塔楼等。
（3）剪力墙结构剪力墙结构是一种常用的高层建筑结构类型，它通过设置大量的剪力墙，在水平方向上对侧向荷载进行吸收和分散。
剪力墙通常沿建筑的外围和内部核心位置布置，可有效提高高层建筑的抗震性能和整体稳定性。
（4）框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构是将框架结构和剪力墙结构相结合的一种复合结构。
它融合了框架结构的刚度和剪力墙结构的承载能力，能够更好地满足高层建筑对抗震性能和整体稳定性的要求。
（5）摩天楼结构摩天楼结构是指超高层建筑的结构类型。
摩天楼采用多种结构形式的组合进行设计，在高度、抗震性能和整体稳定性方面都具有较高的要求。
常见的摩天楼结构类型包括框架-筒体结构、框架-剪力墙结构和剪力墙-筒体结构等。
(6) 附件：无（7）法律名词及注释：无2. 高层建筑的结构类型及细化（1）钢结构钢结构是高层建筑中常用的结构类型之一。
它由钢材构件组成，具有轻质、高强度和可塑性等特点。
钢结构可以通过焊接、螺栓连接等方式进行组装，施工速度快，适用于高层建筑的加固和扩建。
（2）混凝土结构混凝土结构是高层建筑中最常见的结构类型之一。
它由混凝土材料和钢筋组成，具有良好的抗压和抗震能力。
混凝土结构可以采用预制构件或现场浇筑的方式进行施工，施工效率高，适用于高层建筑的整体结构。
高层建筑结构定义
一1．高层建筑结构定义：大于等于十层或超过28米的混凝土结构民用建筑2．高建结构受力及变形特点，设计时考虑问题：高建结构可设想成为支承在地面上的竖向悬臂构件，承受着竖向荷载和水平荷载的作用。
特点：a水平荷载称谓设计的决定性因素（地震作用风荷载）b侧移成为设计的控制指标c轴向变形的影响在设计中不容忽视d延性成为结构设计的重要指标e结构材料用量显著增加3．从结构材料区分高建结构类型，特点：a砌体结构取材容易、施工简便、造价低廉等优点，但由于砌体是一种脆性材料，其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低，抗震性能较差，现代高层建筑很少采用无尽砌体结构建造b混凝土结构取材容易、耐久性和耐火性好、承载能力大、刚度好、节约钢材、降低造价、可模性好以及能浇制成各种复杂的截面和形状等优点，现浇整体式混凝土结构还具有整体性好，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。
但由于其结构自重大，导致构件截面较大，占用较大的面积。
此外其施工施工工序复杂、建造周期长、受季节影响c钢结构具有材料强度高、截面小、自重轻、塑性和韧性好、制造简便、施工周期短、抗震性能好等优点，在高层建筑中有广泛应用。
但由于高层建筑钢结构用钢量大，造价高，再加之因钢结构防火性能差，需要采取防火保护措施，增加造价。
其应用还收钢铁产量和造价限制d钢混结构具有告诫够自重轻、截面尺寸小、施工进度快、抗震性能好等优点，同时还兼具混凝土结构刚度大、防火性能好、造价低的优点。
二4．高建混凝土结构体系，其优缺点、受力特点和应用范围：a框架结构体系优点：建筑平面布置灵活，能获得较大空间；建筑立面易处理；结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低缺点：其侧向刚度较小或在框架结构房屋的高度较大时，水平荷载作用下侧移较大b剪力墙结构体系优点：此结构房屋的楼板直接支承在墙上，房间墙面及天花板平整，层高较小；剪力墙的水平承载力和侧向刚度均很大，侧向变形较小缺点：结构自重较大，建筑平面布置局限性大，较难活的大的建筑空间c框架-剪力墙结构体系优点：充分发挥框架结构平面布置灵活和剪力墙结构侧向刚度大的特点5．框-剪结构和框-核心筒结构有何异同？框-核心筒结构和框筒结构有何区别？带加层高层建筑结构与框-核心筒结构有何不同？特点及协同工作原理类似，水平布置灵活。
高层建筑结构与选型
框架结构的特点
（1）框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙
（2）框架结构平面布置灵活，能够满足生产工艺和使用功
（3）框架结构采用的材料是型钢和钢筋混凝土，有很好的 抗压和抗弯能力，由于梁、柱刚接，抗侧移和抗振动能力 强，抗震性、整体性和延通性较好。
框架柱网布置简单、规则、整齐，对结构是非常有利的，经济效果也
好。但有些建筑平面采用周边复杂的形式来表示建筑艺术的效果，这就出
现了在复杂的建筑平面形式上力求简单的柱网布置的协调问题。
2、 纯剪力墙体系 普通剪力墙结构是全部由剪力墙组成的结构体系，其墙体
的布置实际上等于将砌体结构的块体承重墙换成现浇的钢筋混
第二节 高层建筑结构与选型
一、结构型式按材料区分
（一）砌体结构：加筋砌体结构
（二）钢筋混凝土结构：整体性好、刚度大、变形小；阻尼 比高、舒适性佳；耐腐蚀、耐火、维护方便、造价低。但 截面大、自重大。
（三）钢结构：强度大、韧性大、易加工；断面小、自重轻、 抗震性好；可在工厂加工、缩短工期、施工方便；但用钢 量大、造价高；耐火性差。
框架结构体系 (a)横向框架体系；(b)纵向框架体系
• 框架结构体系
优点：布置灵活； 缺点：侧向刚度较小。
4000 5800 6200 5800 4000
北京长富宫中心 26层，90.85m， 89年建成。
4000 8000
8000
8000
8000
8000 4000
框架结构的平面布置方式
（1
工业建筑的柱网布置可分为内廊式和跨度组合式两种， 内廊式柱网的常用尺寸：柱距为6.0m，跨度一般采用6.0m、 6.6m和6.9m，走廊宽一般为2.4m、2.7m和3.0m。跨度组合 式柱网的常用尺寸：柱网采用6.0m，跨度采用6.0m、7.5m、 9.0m和12m。层高一般为3.6m、3.9m、4.5m、4.8m和 5.4m。
高层建筑结构设计相关规范
浅析高层建筑结构设计及相关规范摘要：随着经济的快速发展，全国大中型城市的高层建筑迅速增多，高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。
近年来，随着许多新的设计规范、规程的相继颁布，新旧规范、规程有许多内容不同，再加上工程设计中一些特殊的问题，难以应用规范进行处理，在高层建筑结构设计过程中经常出现一些遗漏或错误。
本文对高层建筑结构设计，从结构选型及结构计算分析两个方面阐述了一些容易出现的问题及相关规定。
关键词：高层建筑结构结构分析与计算1.结构选型对于高层结构来说，在工程设计的结构选型阶段，结构工程师应该注意以下几点：1.1结构体系的合理选择。
高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称,避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间位置偏置，以免产生扭转的影响。
竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多，力求刚度均匀渐变，避免产生应力集中。
《高层建筑混凝土结构技术规程》在结构的规则性方面也规定了相应的条文，例如：平面规则性信息、竖向规则性信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。
”因此，结构工程师在遵循规范的这些限制条件上必须严格注意，发现问题应及时和建筑工程师沟通，以避免在后期设计中带来麻烦。
1.2房屋的适用高度和高宽比。
在《高层建筑混凝土结构技术规程》中，严格的限制了结构的总高度，除了将原来的限制高度设定为a级高度的建筑外，还增加了b级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为b级高度建筑甚或超过了b级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。
在实际工程设计中，出现过由于忽略该问题，导致施工图审查时没有通过，必须重新进行设计的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。
a、b级高度高层建筑建筑的高宽比限值也相应不同。
但在复杂体型的高层建筑中，如何计算高宽比是一个比较难以确定的问题。
适用于高层建筑的结构形式
适用于高层建筑的结构形式
框架结构：多梁柱组成，空间灵活，但抗风、抗震能力弱，多用于公共建筑，且大多为多层建筑高层，超高层建筑中并不常见。
剪力墙结构体系：钢筋混泥土剪力墙结构是指用钢筋混泥土墙板来承受竖向荷载和水平荷载的空间结构，墙体亦同时作为维护和分隔构件，由于墙板街面惯性矩比较大，整体性能好，因此剪力墙体系的侧向刚度很大，能够承受相当大的水平荷载，剪力墙结构体系抗侧力能力强，变形小，抗震能力好。
框架-剪力墙结构：框架-剪力墙是一种在框架结构中适当位置布置适当的剪力墙形成的结构体系，各种框架和各片剪力墙是抗侧力构件，在竖向荷载下两者承担各自传递范围内的楼面荷载。
筒体结构：所谓的筒体结构是指由一个或多个筒体作竖向承重结构的高城屋结构体系，筒体体系适用于层数较多的高层建筑。
筒体在侧向风荷载的作用下，其受力类似于刚性的箱型截面的悬臂梁，迎风面将受拉，而背风面将受压。
采用这种体系的建筑，其平面最好是正方形或是接近正方形。
高层建筑结构设计(共44张PPT)
• 高层建筑结构设计概述 • 高层建筑结构体系与选型 • 高层建筑结构荷载与效应 • 高层建筑结构分析与设计 • 高层建筑结构抗震设计 • 高层建筑结构抗风设计 • 高层建筑结构施工图绘制与审查
01
高层建筑结构设计概述
高层建筑定义与特点
高层建筑定义
一般指高度超过一定层数或高度 的建筑物，具体标准因国家和地 区而异。
。
可变荷载
包括楼面活荷载、屋面活荷载、雪 荷载、风荷载、吊车荷载等，是随 时间变化的荷载。
偶然荷载
包括地震作用、爆炸力、撞击力等 ，是偶然事件引起的荷载。
水平荷载与效应
风荷载
高层建筑受到的风荷载较大，需要考虑风压高度变化系数、风荷 载体型系数等。
地震作用
地震时地面运动对结构产生的水平惯性力，需要考虑地震烈度、 场地类别、结构自振周期等因素。
适用范围
剪力墙结构的房屋高度一 般不超过100m。
框架-剪力墙结构体系
优点
适用范围
框架结构布置灵活，可以获得较大的 空间；剪力墙结构抗侧力刚度大，整 体性好，两者结合可以取长补短。
框架-剪力墙结构的房屋高度一般不超 过150m。
缺点
框架和剪力墙的变形性能相差较大， 在地震作用下，两者的受力情况较难 协调。
通过改变结构刚度、阻尼、质量分布等方式，优化高层建筑结构的抗风
性能。
03
结构抗风设计流程
阐述高层建筑结构抗风设计的流程，包括初步设计、详细设计、施工图
设计等阶段。
风振舒适度控制标准与方法
风振舒适度评价标准
介绍国内外关于高层建筑风振舒适度的评价标准，如加速度限值、位移限值等。
风振舒适度控制方法
浅析高层建筑结构选型
浅析高层建筑结构选型摘要：随着城市化进程的不断推进，土地资源利用形势的不断严峻，高层建筑也逐渐成为了建筑行业发展的大势所趋。
在本文中，我们首先对高层建筑结构体系类型进行了全面的研究，探究了高层建筑结构体系设计中存在的问题，并结合实际情况提出了高层建筑结构选型的主要方法，以及选型过程中应该注意的问题，从而为我国工程建设活动的顺利开展提供必要的保障。
关键词：高层；建筑结构；选型一、高层建筑结构体系类型分析（一）框架结构框架结构是由竖向构件与水平构件以节点链接的形式组合而成，其结构本身需要承载竖向与水平方向的荷载。
这种高层建筑结构体系的平面布置形式相对灵活，能够提供更大的建筑空间，其立面造型也更加丰富，能够更好的满足使用者的实际需求，然而这种建筑结构体系也存在着抗侧能力相对不足的问题，这也决定了其建筑高度不会过高。
在水平荷载的影响下，其内力分布的特性是底层柱轴力、剪力、弯矩从下往上的减小，而其变形规律则是柱轴力的侧向位移随着高度不断递增。
这里要注意的是，框架结构往往会受到建筑物高度的限制，导致其变形仍然会以剪切变形为主，其底层的变形量最大，一直向上递减[1]。
（二）框架—剪力墙体系框架剪力墙结构起源于西方发达国家，目前已经在我国得到了较为广泛的应用，这种结构形式有着更加良好的强度和力学性能，同时在高层建筑中应用，能够对高层建筑最为关键的水平荷载加以分担，从而使建筑物的受力形式更加科学，推动建筑安全性和稳定性的全面提升。
对于框架剪力墙结构而言，顾名思义，其本身是框架结构与剪力墙结构的综合体，而相应的设计人员也要结合实际情况和建筑物的使用需求，不断调整二者的应用形式，确保其作用得到充分发挥，确保整个建筑物的荷载分布更加均匀。
而从建筑物的能建高度上来看，框架剪力墙结构的能建高度比单纯的框架结构要高，而比单纯的剪力墙结构要小[2]。
（三）剪力墙结构体系在受力主体结构全部都是剪力墙构件组成的情况下，也就形成了剪力墙结构体系。
高层建筑结构
风荷载的计算方法在第三章“单层厂房排架结构”中已作过介绍，但 是高层建筑风荷载的计算还有下列一些特点：
*基本风压w0应根据《建筑结构荷载规范》（GB50009）”全国基本风压 分布图”中的数值采用，对于特别重要和有特殊要求的高层建筑可乘以 1.1;
*高层建筑的体形和平面尺寸变化较多，一般情况体形系数按《高层建筑 混凝土结构技术规程》选用，当房屋的高度大于200m时应进行风洞试验 以确定其风荷载。
*在非地震区可做到15层， 最高可做到20层
*在地震设防区层数相应减 少
*常用于综合办公楼、旅馆、 医院、学校、商店等建筑
框架立柱
楼板 框架横梁 连系梁
楼板框架立柱
框架横梁
连系梁 框架横梁
二、高层建筑结构体系
1. 框架结构
变形特征
*在水平荷载作用下，表
现出刚度小、水平侧移
大的特点，水平侧移呈
剪切型。
H
组成和变形特征
*将剪力墙集中到房屋的内部或 外部形成封闭的筒体，以此来 承受房屋大部分或全部竖向荷 载和水平荷载所组成的结构体 系称为筒体结构体系
电梯间
窗孔 窗裙梁 立柱
H
*分实腹筒体和空腹筒体两类 窗孔
电梯间
窗裙梁
*变形呈弯剪型
立柱
9000
9000
二、高层建筑结构体系
4. 筒体结构
框架-筒体结构
四、荷载与作用
3. 荷载效应组合
所考虑的荷载和作用种类
设计要求
竖向荷载
风荷载
水平地震作用
竖向地震作用
非抗震设计
抗震设计
6～8度
剪切型
剪力墙
弯曲型
框架
6×7500＝45000
论高层建筑结构选型的要点
论高层建筑结构选型的要点随着城市化进程的加快，高层建筑越来越成为城市建设的重点。
高层建筑的结构选型直接关系到建筑的安全性和可持续性，因此在高层建筑设计中，结构选型是非常重要的一步。
本文将从以下几个方面讨论高层建筑结构选型的要点。
一、建筑地基及基础建筑地基及基础是支撑建筑物的基础，其必须满足强度和稳定性要求。
因此，为确保高层建筑的安全性，必须对该建筑所处的地质条件进行详细考察，并根据具体情况选用适当的基础形式。
当然，在选用基础形式的同时还需要考虑到施工和维护的方便性，以及对周边环境的影响等问题。
二、选用合适的材料高层建筑所选用的材料必须符合强度、耐久性、耐腐蚀性等要求，同时也要考虑到建筑的造价和可持续性。
在大多数情况下，高层建筑所使用的主要材料是钢筋混凝土、钢结构和玻璃幕墙等，但随着科技的不断发展，新型的建筑材料也在逐渐被引入。
三、考虑抗震和风荷载抗震和风荷载是影响高层建筑结构选型的两个重要因素。
在地震和飓风等自然灾害发生时，建筑物所承受的力量将极大地增强。
因此，设计者必须在建筑的结构设计中充分考虑抗震和风荷载的因素，以确保建筑物能够在强烈的地震和飓风中保持稳定的结构和建筑安全。
四、灵活性和可扩展性随着城市化的加剧，高层建筑的使用需求也在日益增加。
因此，在结构设计中考虑到灵活性和可扩展性需求会对建筑物的使用具有极大的帮助。
在设计高层建筑时，应考虑到其未来的扩展和改造需求，以减少成本和时间成本，最大化利用建筑物的使用价值。
五、环保和可持续性随着全球环保问题的不断升级，高层建筑的可持续性也成为大家关注的焦点。
因此，在结构选型过程中，应充分考虑到环保和可持续性的因素。
例如，选择可再生材料来构建建筑物，以及在施工和使用过程中节约能源、减少二氧化碳排放等措施都是可以采取的。
以上是论高层建筑结构选型的要点，结构选型是高层建筑设计中很重要的一步，建筑设计者需要全面考虑建筑的强度、安全性、维护性、环保性和可持续性等因素。
高层建筑的四大结构体系
高层建筑的四大结构体系目前国内高层建筑的四大结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
一、框架结构体系：框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。
由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。
一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。
钢筋混凝土框架按施工方法的不同。
又可分为：①梁、板、柱全部现场浇筑的全现浇框架；②楼板预制，梁、柱现场浇筑的部分现浇框架；③梁、板预制，柱现场浇筑的半装配式框架；④梁、板、柱全部预制的全装配式框架。
优点：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低。
缺点：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。
适用范围：框架结构的合理层数一般是6到15层，最经济的层数是10层左右。
由于框架结构能提供较大的建筑空间，平面布置灵活，可适合多种工艺与使用的要求，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
二、剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
优点：由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好，用钢量省。
历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微，在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观。
缺点：剪力墙结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架，形成框支剪力墙结构。
2024版全套电子课件高层建筑结构设计
2024/1/30
1
目录
2024/1/30
• 高层建筑结构设计概述 • 高层建筑结构体系与选型 • 高层建筑结构荷载与效应组合 • 高层建筑结构分析方法与工具 • 高层建筑结构构件设计与优化 • 高层建筑基础设计与地基处理 • 高层建筑结构抗震性能评价及加固措施
2
01
5
发展趋势及挑战
2024/1/30
发展趋势
随着科技的不断进步和人们对建筑品质要求的提高，高层建筑结构设计正朝着更高、 更柔、更轻的方向发展。同时，绿色建筑、智能建筑等理念也在逐渐渗透到高层建 筑设计中。
面临挑战
高层建筑结构设计面临着诸多挑战，如复杂的地质条件、多样化的建筑功能需求、 高标准的安全性能要求等。此外，还需要应对日益严峻的环境问题和资源短缺问题， 推动高层建筑向更加环保、节能的方向发展。
ETABS
阐述ETABS软件的基本功能、分析流程、设计模块等，以及其在高 层建筑结构设计中的优势和应用实例。
MIDAS
概述MIDAS软件的分析能力、前后处理功能、接口程序等，以及其在 高层建筑结构设计中的适用性和实践经验。
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05
高层建筑结构构件设计与 优化
2024/1/30
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6
02
高层建筑结构体系与选型
2024/1/30
7
框架结构体系
优点
空间分隔灵活，自重轻，节省材料； 具有可以较灵活地配合建筑平面布置 的优点，利于安排需要较大空间的建 筑结构；
缺点
框架结构的侧向刚度小，属柔性结构 框架，在强烈地震作用下，结构所产 生水平位移较大，易造成严重的非结 构性破坏；
应用范围
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建筑结构选型高层建筑结构
高层建筑结构的选型是建筑设计中非常重要的一环。
正确选择适合的
结构类型，不仅可以保证建筑的稳定性和安全性，还可以提高建筑的经济
性和可持续性。
1.钢筋混凝土框架结构：钢筋混凝土框架结构是高层建筑最常见的结
构类型之一、其主要由钢筋混凝土柱、梁和楼板组成，具有高强度、刚性好、施工速度快等优点。
钢筋混凝土框架结构可以分为剪力墙结构、框架
-筒体结构和框架-剪力墙结构等不同的变种。
根据具体的建筑设计要求和
地震设计要求，可以选择不同形式的钢筋混凝土框架结构。
2.钢结构：钢结构是另一种常见的高层建筑结构类型。
相比于钢筋混
凝土框架结构，钢结构具有自重轻、强度高、变形小等优点。
钢结构可以
采用梁柱框架结构、桁架结构和框架-剪力墙结构等形式。
在大跨度和复
杂形状的高层建筑中，常常选择钢结构。
3.预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是一种通过在混凝土构件内
引入预应力拉索或钢束，在无外力作用下使混凝土构件受到的预压力，从
而提高了构件的承载能力和抗震能力的结构类型。
预应力混凝土结构可以
分为预应力混凝土梁柱结构、预应力混凝土框架结构和预应力混凝土框体
结构等。
预应力混凝土结构可以提高建筑的整体刚度和稳定性。
4.综合结构：综合结构是多种结构形式组合而成的一种建筑结构类型。
常见的综合结构形式包括筒体-框架结构、筒体-钢结构和筒体-预应力混
凝土结构等。
综合结构可以根据不同的构件组合和分布，提供更多的设计
灵活性，以适应不同的功能和形态要求。
在选择高层建筑结构类型时，需要综合考虑以下几个因素：
1.抗震性能：高层建筑特别需要考虑抗震性能，选用能够满足地震设
计要求的结构类型。
2.经济性：高层建筑结构对建筑成本有很大影响，需要选用经济性较
好的结构类型。
3.施工性：结构类型要有良好的施工性能，能够适应现场施工的要求。
4.可持续性：结构类型要注重节能和环保，有利于提高建筑的可持续性。
5.功能性：结构类型要满足建筑的功能需求，如大跨度空间、开放式
设计等。
6.美观性：结构类型要具有良好的外观效果，能够与建筑整体风格协
调一致。
综合考虑上述因素，进行全面的技术经济分析和综合评估，选定适合
的高层建筑结构类型。
同时，还需要根据具体项目的特点和要求，进行详
细的结构设计和计算，确保结构的稳定性和安全性。