1高层结构体系

非抗震设计 6 全部落地 剪力墙 部分框支 剪力墙 150 130 140 120 抗震设防烈度 7 120 100 8 100 80 9 60 —
弯曲型曲线
1.4 框架－剪力墙结构体系的特点是什么？
构件组成： 在框架结构中适当布置剪力墙组成框 架－剪力墙结构。 结构特点： 水平荷载主要由剪力墙承担； 侧移刚度较大； 弯剪型曲线 符合多道抗震防线准则； 侧向变形曲线为弯剪型。 最大适用高度（m）：
钢筋砼筒体
框架－核心筒 筒中筒
钢筋砼板柱－剪力墙 钢框架－钢筋砼筒体 型钢砼框架－钢筋砼筒体 钢筋砼剪力墙错层结构 钢筋砼框架－剪力墙错层结构
注： 什么是部分短肢剪力墙结 构？ 按建筑物的两个主轴方向 分别计算短肢墙比例，取 较大比例为控制依据，当 其较大值大于20%时，该结 构为部分短支剪力墙结构。 （短肢墙比例：短肢剪力 墙截面面积与同一层中所 有剪力墙截面面积的比 例）。
转换层
转换 结构 形式 转换 轴线 布置
转换层
转换层的结构形式
● ● ● ●
●
● ● ●
● ● ● ●
●
●
●
● ● ●
●
●
●
●
●
●
桁架式
托粱式
板式
1.9 什么是带加强层的高层建筑？
加强层： 设置连接内筒与外围结构的水平外伸 臂（梁或桁架）结构的楼层，必要时 还可以沿该楼层外围结构周边设置水 平梁或桁架。
混 凝 土 结 构 体 系
疑大小前 者疑疑辈 ，则则知 觉大小学 悟进进谓 之，，知 机 疑 也 ， 。
问题是成长的机会，没有 问题才是最大的问题。
1.结构 体系
目
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19
1.16
如何认定规则性超限的高层建筑工程？
1.同时具有下述三项或三项以上不规则情况的高层建筑工程， 为不规则性超限的高层建筑工程。
b Bmax δ1 B δ2 L l L
B
l
Bmax
平 面 不 规 则
（1）
2 1.2
1 2 2
（2）
7度：L/B>6 8度：L/B>5
1.7 什么是复杂的高层建筑结构？适用范围是什么？
复杂结构包括：带转换层结构、带加强层结构、错层结构、连 体结构、多塔结构。 复杂结构属于不规则结构。它不是一个独立的结构体系，而是结 构中有不规则的“子结构”。 复杂结构适用范围：
转换层 9度设防 结构高度 × 加强层 × 错层 ×
≤80m ≤60m
（3）
l>0.30Bmax、 b<0.3L或<0.5l
b
L
（ 4） l>B b<0.5Bmax
（ 5）
A0>0.3A A=Bmax×L
l
Ki+3 Ki+2 Ki+1 Ki
Ki+1 Ki
竖 向 不 规 则
B
注：除顶层或 高度小于主楼 20%的裙房 （辅楼）外。
（6）
Ki<0.7Ki+1
K K i 2 K i 3 K i 0.8 i 1 3
铰接或滑动连接 滑动连接 刚接或铰接
架空连粱式
凯旋门式
连体结构特点： 连体结构振型复杂，扭转反应大。 地震时，连接体震害严重。
1.11 什么是多塔楼结构？
多塔楼结构： 两个或两个以上塔楼用裙房相连 组成的结构体系。 结构特点：多塔楼结构为侧向刚 度不规则结构。其振型复杂，高 振型对内力影响较大。当各塔楼 刚度与质量分布不均匀时，结构 扭转振动反应大，高振型对内力 的影响更为突出。 多塔楼设计要点 1 各塔楼建筑体型宜相似； 2 转换层的不宜位置（图1） 3 塔楼对底盘宜对称布置（图2）
（3）
（4）
l
Ki+1 Ki
竖向不规则
Ki<0.6Ki+1 l B1
注：除顶层或 高度小于主楼 20%的裙房 （辅楼）外。
错层结构
1.13 多高层建筑还有哪些结构体系？ 新的结构体系： 巨型框架结构、巨型桁架结构、悬挂和悬挑结构、隔震、 减震结构等。 目前采用这些结构体系的工程尚少，研究也不够深入， 除隔震、减震结构外，其它体系还没列入《规程》中。
一级框架
二级框架
巨型框架结构
巨型桁架结构
悬挂结构
悬挑结构
隔震结构
新的结构示意图
1.1 多高层建筑有哪些结构体系？
多高层建筑主要有以下几种结构体系： 一般结构： 框架结构； 剪力墙结构： 框架－剪力墙结构； 筒体结构。 复杂结构： 带转换层结构； 带加强层结构； 错层结构； 连体结构； 多塔楼结构。 混合结构： 多种材料构件（砼构件、钢构件、组合结构构 件）构成的结构。
1.2 框架结构体系的特点是什么？
非抗震 设计 框架－核心筒 筒中筒 160 200 抗震设防烈度 6 150 180 7 130 150 8 100 120 9 70 80
框架－核心筒结构
筒中筒结构
1.6
什么是混合结构体系？
混合结构体系： 由多种不同材料构件组成的结构体系称为混合结构体系。如钢框架－钢 筋砼筒体结构及型钢砼框架－钢筋砼筒体结构。 混合结构体系中的构件类型： 钢筋砼构件、钢构件、型钢砼构件、钢管砼构件等。 型钢砼构件： 在砼中主要配置型钢，在截面中也配置一些构造钢筋及辅助受力钢筋。 型钢砼可制作成柱、梁、剪力墙等。该构件特点是强度高、刚度大、断 面小、延性与防火性能好。 钢管砼构件： 砼受约束，抗压强度提高，该构件最 适宜用于受压为主的轴心受压或小偏 心受压柱。该构件的特点是：受压强 度高、延性好，浇灌砼时不需要模板。 可用于高层建筑的柱子、拱桥的受压 型钢砼梁 型钢砼柱 拱圈等。
超限高层建筑工程
摘自上海《超限高层建筑工程 抗震设计指南》
1.14 什么是超限高层建筑工程？ 超限高层建筑工程，是指超出国家和上海市现行规 范、规程所规定的适用高度和适用结构类型的高层建 筑工程，体型特别不规则的高层建筑工程，以及有关 的政府管理机构文件中规定应当进行抗震专项审查的 高层建筑工程。 超限高层建筑工程抗震设计与一般高层建筑工程抗震 设计的不同点如下： 超限高层建筑工程抗震设计时，除应遵守现有技术标 准的要求外，还应有特殊的要求，包括下列内容：
转换层不 适宜位置
图1
底盘质心
≤0.2L
塔楼质心
L
图2 塔楼与底盘质心示意图
1.12 什么是错层结构？
错层结构 同一层房屋的楼板不在同一高度上， 即为错层结构。 结构特点：错层结构为竖向不规则结 构。错层附近的竖向构件宜形成应力 集中；错层的框架结构宜形成长短柱 混合的不利体系。 设计要点： 错层两侧的结构布置及侧向刚度应相 近； 应加强错层处框架柱的构造要 求；抗震设计时，高层建筑宜避免错 层，当房屋不同部位因功能不同而使 楼层错层时，宜采用防震缝分为独立 的结构单元。
Vy，i<0.8Vy，i+1
2. 不规则程度为下列情况之一的高层建筑工程：
b b Bmax
平面不规则
A1
A A<25%A2 l2
Байду номын сангаасBmax
L
l
设防烈度 l/b
7度 >2.0
8度 >1.5
A2
l>0.40Bmax、
（1）
（2）
l1
Bmax
b
L
L1+l2>0.50Bmax
b<0.4Bmax
A0>0.35A A=Bmax×L
（1）超限程度的控制和结构抗震概念设计； （2）结构抗震计算分析的要求； （3）结构抗震构造措施的要求； （4）地基基础抗震设计要求； （5）必要时，应包括结构抗震试验的要求；
1.15
如何认定高度超限的高层建筑工程？
建筑物高度超过下表规定高度的高层建筑工程，属 于高度超限的高层建筑工程。
结构体系 6 钢筋砼框架 钢筋砼框架－剪力墙 全部落地剪力墙 钢筋砼剪力墙 部分框支剪力墙 部分短支剪力墙 60 130 140 120 120 150 180 40 200 220 100 100 抗震设防烈度 7 55 120 120 100 100 130 150 35 160 190 80 80 8 45 100 100 80 60 100 120 30 120 150 60 60
连体 ×
多塔
7度
8度
剪力墙及 框-剪结构
B级高层建筑（抗震） 7度和8度抗震设计 B级底部带转换层的筒中筒结 构
不宜 高层建筑不宜采用超过两种复杂结构 外筒框支层以上采用壁式框架时，其最大高度 应适当降低
1.8 什么是带转换层的高层建筑结构？
转换层结构： 完成上部楼层到下部楼层的 结构型式转变或上部楼层到 下部楼层结构布置改变而设 置的结构构件，包括转换梁、 转换桁架、 转换板等。 结构特点： 构造复杂、传力不直接、结 构竖向刚度变化很大，易形 成结构薄弱层。 转换层的建筑功能： 提供大的室内空间；为建筑 提供大的入口。
普通柱
21（18） 12
注：括号内数字适用于7度设计基本地震 加速度为0.15g地区。
异形柱
1.3 剪力墙结构体系的特点是什么？
构件组成： 由纵横方向剪力墙组成抗侧力体系。 结构特点： 剪力墙承受竖向及水平荷载； 整体性好，刚度大，侧移小； 延性较差； 侧向变形曲线为弯曲型。 底部需要大空间时即形成部分框支剪力 墙结构 。 最大适用高度（m）：
非抗震 设计 框架－剪力墙 异形柱框架－ 剪力墙 140 45 抗震设防烈度 6 130 45 7 120 8 100 9 50 — ＋
－
=
＋
＋
vw图
＋
40 28 （35）
qH
vp图
v F图
注：括号内数字适用于7度设计基本地震加 速度为0.15g地区。
框剪结构剪力分配
1.5 筒体结构体系的特点是什么？
录
多高层建筑有哪些结构体系？ 框架结构体系的特点是什么？ 剪力墙结构体系的特点是什么？ 框架－剪力墙结构体系的特点是什么？ 筒体结构体系的特点是什么？ 什么是混合结构体系？ 什么是复杂的高层建筑结构？适用范围是什么？ 什么是带转换层的高层建筑结构？ 什么是带加强层的高层建筑？ 什么是连体结构？ 什么是多塔楼结构？ 什么是错层结构？ 多高层建筑还有哪些结构体系？ 什么是超限高层建筑工程？ 如何认定高度超限的高层建筑工程？ 如何认定规则性超限的高层建筑工程？ 如何选择经济合理的结构体系？ 多高层建筑最大适用高度如何确定？ 如何确定建筑物的高宽比？
构件组成： 由框架梁、柱、楼板等主要构仵组成。 结构特点： 框架承受竖向及水平荷载； 侧移刚度较小； 延性较好； 侧向变形曲线为剪切型。 剪切型曲线 最大适用高度（m）：
非抗震设计 6 普通框架 异形柱框架 板柱结构 70 24 20 60 24 — 抗震设防烈度 7 55 — 8 45 — 9 25 — —
1.10 什么是连体结构？
连体结构 有以下两种形式： 架空连梁式： 两个结构单元之间设置一个 （层）或多个（层）连梁。因 连梁较弱，不能协调两侧结构 共同工作。 凯旋门式： 连接体在结构的顶部若干层与 两侧结构连接成整体楼层，因 连接体包含多个楼层，具有足 够刚度，可协调两侧结构共同 工作。连接体两端可做成刚接 或铰接等。
构件组成： 框架－核心筒结构由实体的核心筒和外框架 构成； 筒中筒结构是由实体内筒和空腹的外筒组成 结构特点： 框架－核心筒结构：受力特点接近框剪结构。 水平荷载主要由内筒承担，外框架主要承受 竖向荷载； 筒中筒结构有更大的整体性和侧向刚度；框 筒承受倾覆力矩为主，实腹筒则承受大部分 剪力。 最大适用高度（m）：
（7）
l>0.25B （10）复杂结构： 带转换层的结构（抗震 设防烈度7度，转换层位 于5层以下；抗震设防烈 度8度，转换层位于3层 以下）、加强层或错层 （错层高度≥600mm或梁 高）等复杂的高层建筑 （任一类型按一项不规 则计）
B1
a
B
Vy，i+1 Vy， i
（8）
B<0.9B1或a>4m
（9）
Δ1 Δ2 Δ3
M1
内筒M图
M2
内筒M图
M3
内筒M图
不设水平伸臂
顶部水平伸臂
顶部及中部水平伸臂
实例： 深圳市商业中心大厦，地 下3层，地上49层，高 167.25m，由两个圆柱形 主楼及裙房组成。在28层 （设备间，避难层）和第 49层（设备层）设置刚臂。 结构布置及刚臂见下图：
标准层平面
刚性层平面 带洞口的实腹式箱形刚臂
外伸臂 内筒
加强层的位置： 一个加强层 0.6H处； 二个加强层 顶层及0.5H附近； 多个加强层 由顶向下均匀布置
框架柱
加强层的作用：
加强层增大结构刚度，使内筒受力大大减小（M1> M2>M3、 Δ 1>Δ 2>Δ 3），增强了内筒和外框架柱之间协同工作的能力。 但因该结构刚度突变，在加强层附近，易形成薄弱层。