高层、超高层建筑的结构体系
高层建筑的常见结构形式及特点
高层建筑的常见结构形式及特点高层建筑的结构体系主要有：框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构，是由纵梁、横梁和柱组成的结构，这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。
框架结构的优点：强度高，自重轻，整体性和抗震性好，柱网布置灵活，便于获得较大的使用空间;施工简便，较经济;框架结构的弱点：抗侧移刚度小，侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。
根据分析，框架房屋高度增加时，侧向力作用急剧地增长，当建筑物达到一定高度时，侧向位移将很大，水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。
一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。
框架―剪力墙结构，又称框剪结构，框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。
它是在框架纵、横方向的适当位置，在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。
在这种结构中，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分水平荷载，框架则以承担竖向荷载为主，这样，可以减少柱子的截面。
剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。
框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点，既能获得大空间的灵活空间，又具有较强的侧向刚度。
所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。
这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。
框架一剪力墙结构，一般用于25层以下房屋结构。
剪力墙结构，是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构，即结构采用剪力墙的结构体系。
墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外，还对房屋起围护和分割作用。
剪力墙结构优点是整体性好，侧向刚度大，适宜做较高的高层建筑，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露构件，可以不影响房屋的使用功能。
缺点是由于剪力墙位置的约束，使得建筑内部空间的划分比较狭小，不能提供大空间房屋，结构延性较差。
因此较适宜用于宾馆与住宅。
全剪力墙结构常用于25～30层结构。
筒体结构，是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。
超高层建筑的结构体系
1 回顾我们对超高层的定义进行了总结，根据CTBUH的定义，将300米以上的建筑定位为超高层建筑（Supertall），将600m以上的建筑定位超级高层建筑（M egatall）。
我们将超高层建筑结构体系主要划分为筒体结构、束筒结构、筒中筒结构、框架-核心筒结构、巨型结构、连体结构和其它一些新型结构体系等。
图1 超高层结构的体系分类我们在上一篇中着重分享了筒体（框筒、支撑筒以及斜交网格筒体）结构体系的特点及案例，在本篇中主要着重分享关于束筒和筒中筒（框筒-核心筒、支撑筒-核心筒以及斜交网格筒-核心筒）结构体系的受力特点及案例。
2束筒结构(Bundled Tube)束筒可以认为是由一组筒体组成的结构，这些筒体由共用的内筒壁相互连接以形成一个多孔的多格筒体。
在这个筒体中，水平剪力主要由平行于水平荷载方向的腹板框架来承担，而倾覆力矩则主要由垂直于水平荷载方向的翼缘框架来承担。
并且，筒体的各个筒格可在不同的高度任意截断而不削弱结构的整体性。
各个筒格所形成的封闭筒体在建筑体型收进后，仍具有较好的抗扭性能。
图2 由半圆筒体和矩形筒体组成的束筒结构束筒是在框筒的基础上发展而来。
对于框筒结构，由于剪力滞后的负面影响，较大的平面尺寸中间位置的结构不能充分参与到结构抗侧中去，这也是限制框筒结构适用高度的一个主要原因。
如果利用框筒结构来设计更高的超高层建筑，可能需要采用更小的柱距来减小剪力滞后的不利影响，例如410m高的纽约世贸中心双子塔的柱距达到了惊人的1m左右，即使这么小的柱距依然呈现出明显的剪力滞后效应。
图3 世贸中心双子塔框筒的剪力滞后效应提出筒体结构体系的Fazlur博士在指导学生的论文时发现，如果利用通长的剪力墙将框筒长边一分为三时，由于隔板剪力墙的协同作用，大尺寸筒体的剪力滞后效应明显降低了，其抗侧刚度也可以得到大幅提升。
图4 束筒结构的原型如果横隔剪力墙可以有效降低长边的剪力滞后效应，那么对于大尺寸的框筒结构，在两个方向都引入横隔剪力墙，必然可以提高大尺寸框筒的整体空间作用。
高层建筑的常见结构体系
高层建筑的常见结构体系王轶杰11建筑2班2011331210224高层建筑常见结构体系有以下几种：纯框架体系、纯剪力墙体系、筒体体系、体系组合，其中体系组合又分以下几种：框支剪力墙体系、框架—剪力墙体系、框架—筒体体系、筒中筒体系、束筒体系。
纯框架体系：结构特点——整个结构的纵向和横向全部由框架单一构件组成的体系，框架既承担重力荷载，又承担水平荷载，在水平荷载作用下，该体系侧向刚度小、水平位移大。
适用范围——在高烈度地震区不宜采用，目前，主要用于10~12层左右的商场、办公楼等建筑。
实例分析：芝加哥百货公司大厦，采用的是框架结构，在平面布置上，通过合理的柱网分布，将平面布置灵活，而且提供了较大的内部空间，布置上受限制也就减少了。
纯剪力墙体系：结构特点——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，该体系侧向刚度大、侧移小，属于刚性结构体系。
适用范围——理论上讲该体系可建造上百层的民用建筑，但从技术经济的角度来看，地震区的剪力墙体系一般控制在35层、总高110m为宜。
实例分析：广州白云宾馆，该建筑共33层，横向布置钢筋混凝土剪力墙，纵向走廊的两遍也为钢筋混凝土剪力墙，墙厚沿高度由下往上逐渐减小，混凝土强度等级也随高度而降低。
筒体体系：结构特点——由框架或剪力墙合成竖向井筒，并以各层楼板将井筒四壁相互连接起来，形成一个空间构件，可将受力构件集中，形成较大的室内空间。
适用范围——超高层建筑都用筒体结构。
实例分析：美洲银行中心，由密集立柱围合成的空腹式筒体，属于一个矩形内筒外框架，拥有筒体结构主要的特征，内部空间大，并且平面布局也能非常灵活。
体系组合中体系：框支剪力墙体系：结构特点——建筑上部采用剪力墙结构，下部分采用框架体系来满足建筑功能对空间使用的要求。
适用范围——适用于高层旅馆、高层综合楼实例分析：北京粮食公司高层商店住宅，在底层，则作为框支剪力墙，使标准层中间6道横向剪力墙不落地面做成框架，形成较大空间作为商店营业厅用。
高层和超高层办公楼结构标准化设计指引
高层/超高层办公楼结构标准化设计指引前言结合已有项目工程案例结构设计特点，并对典型项目进行分析计算，总结高层/超高层办公塔楼结构设计规律，包含结构材料、结构体系、结构布置、构件尺寸、超限措施、材料用量等内容，希望能为100~200m高层/超高层办公楼结构设计提供参考。
一、结构材料1.1、混凝土墙柱等竖向构件宜采用C60~C35，低区尽量使用高强度混凝土，中高区根据轴压比控制要求逐级递减；当条件允许时，外框柱可适当考虑C70等高强混凝土，充分发挥混凝土受压性能，取得经济性的同时，能更好的控制柱截面；梁板可使用C30~C35；桩基采用C30~C50，应根据桩身强度进行比选，桩身混凝土强度等级与单桩承载力匹配，桩基比选时，尽量按桩身强度控制；1.2、钢筋主体结构的钢筋材料选用参考如下：常用的钢筋为HRB400、HRB500等，当条件允许时，可适当考虑HRB500、HRB600等高强钢筋的应用。
当采用高强钢筋时，应按钢筋受拉承载力设计值相等原则换算，并应满足最小配筋率和钢筋间距等构造要求，并应注意由于钢筋强度和直径改变会影响正常使用阶段的挠度和裂缝宽度。
1.3、钢材常用的钢筋为HRB400、HRB500等，当条件允许时，可适当考虑HRB500、HRB600等高强钢筋的应用。
当采用高强钢筋时，应按钢筋受拉承载力设计值相等原则换算，并应满足最小配筋率和钢筋间距等构造要求，并应注意由于钢筋强度和直径改变会影响正常使用阶段的挠度和裂缝宽度。
二、结构体系2.1、抗侧力体系200m以下的超高层建筑宜采用混凝土框架-核心筒结构体系，一般无需设置加强层，框架梁柱为普通钢筋混凝土构件，核心筒为钢筋混凝土核心筒；框架-核心筒结构体系特殊情况：•当施工工期是控制因素时，可对比混合结构方案；•由于政策原因有强制性的装配率要求时，可对比混合结构；在方案阶段，应通过结构每平米质量指标从宏观层面判断整个结构方案是否合理、经济，常规项目的荷载取值、结构布置往往差异不大，各结构体系的每平米质量参考范围如下：各结构体系每平米质量（KN/m2）注：混凝土结构：主体结构以钢筋混凝土为主；混合结构：楼面体系为钢结构楼面；钢结构：主体结构以钢结构为主。
高层_超高层建筑的结构体系_沈瑞宏
实例 A oc C ent er(芝加 哥 , 83 层 , 346 m) Wat er Tow er Place (芝 加 哥 , 74 层 , 262 m)
100 -150 100
通过巨型支撑有 效 抵 抗侧 向 力 ; 采 用 较大 柱 距 ; 剪滞效应影响减 小
斜支撑可能 影响视线
110
剪滞效应影响减 内部布置受
高层 、超高层建筑的结构体系
沈瑞宏1 陈 婷2 颜潇潇3
(1.中国联合工程公司 , 杭州 310022;2.杭州市城建设计院 , 杭州 310001; 3 .浙江杭萧钢构股份有限公司 , 杭州 310003)
摘 要 :随着经济技术的发展 , 在我国出现了越来越 多的高层和超高层建筑 。 尽管如此 , 高层和超高层建 筑结构设计的核心技术还掌握在少数 设计单 位和设 计人员 手中 , 大量的 设计人 员还缺 乏接触 这些结构 设计 的机会 。 随着形式的进一步发展 , 目前国内的许多设计人员将面临 100 m 以上高层建筑的设计工作 。 对于高 层建筑的设计来说 , 结构体系的选择是重中之重 。 基于国内外 的一些相 关资料 , 对高层和 超高层结构 的结构 体系和特点进行介绍 , 提供一些直观的 、经验的方法 , 希望能为广大设计人员提供帮助 。
小 110
束筒影响
John H an cock Cen te (芝加哥 , 100 层 , 344 m)
O nterie Cen ter (芝 加 哥 , 58 层 , 174 m );780 Third A venue ((纽 约 , 50 层 , 174 m);成达大 厦(成都 , 35 层 , 139 m) Sears T ower (芝 加 哥 , 108 层 , 442 m) Carnegie H al l Tow er (纽 约 , 62 层 , 230 .7 m)
高层建筑结构设计(1)
探析高层建筑结构设计摘要：随着城市化发展以及建筑用地的紧张，高层建筑将日益增多。
本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，为实际高层建筑结构分析与设计提供一定的参考。
关键词：高层建筑、结构、设计、原则、体系、问题一、高层建筑结构设计原则1.选用适当的计算简图：结构计算式在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。
计算简图还应有相应的构造措施来保证。
实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
2. 以承载力、刚度、延性为主导目标，实施多道防线、刚柔结合的结构形式。
即应具有一定大的刚度和承载力来抵御风荷载和小震，随着第一道防线破坏，结构变柔后仍有足够大的弹塑性变形能力和延性耗能能力来抵御未来可能遭遇的罕遇大震。
3.合理选择构方案：一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。
结构体系应受力明确，传力简捷。
同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。
总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
4. .轴向变形不容忽视。
高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
5.正确分析计算结果：在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。
因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。
谈超高层建筑主流结构形式
近几年，我国建了大量超高层建筑，其中核心筒体系用得比较多，基本上每个超高层建筑都有一个核心筒，不管是建筑或是设备使用的需要，结构也刚好利用，从各个工种来说核心筒非常有用。
多数超高层建筑都有核心筒在中间，周边配上一些支撑结构，目前以框架、巨型框架和外框筒这三种外周边结构居多。
总体来说，现在的结构体系多是一个核心筒一个框架，如果不能满足规范要求，加一个伸臂桁架、腰桁架或是斜撑，从200米到500米基本上都用这种结构。
框架+核心筒。
无论是哪种结构都是基本的，同时往往在这个基础上还有一个补强措施，在某个层面加上伸臂桁架和腰桁架。
巨框架已经具有腰桁架的形式，可能加伸臂桁架，有时还加斜撑。
柳州地王国际财富中心。
高303米，矩形底盘44米X44米，高宽比是6.8（高宽比虽然是一个很粗略的指标，但是可以显示设计难度，高宽比越大设计难度越大。
我个人认为比较正常的是7左右，7以下难度不大，超过8难度就来了，超过9就非常困难。
不过这仅是一个方面的指标，不是绝对的，还要看当地的自然条件，不要将7作为一个分界线），其结构为一个核心筒，加一个外周边的框架，每边4根柱，柳州自然条件比较好，六度区、风也不太大，在高宽比也不太大的条件下，这个结构设计并不困难。
加了加强层，当时参加审查时，这个指标的参数非常好，我们建议取消一个，后来取消。
In ■仙:!XN rliii1■■ ,"料・nut”重庆瑞安嘉陵帆影。
其外框架是椭圆形，半边错开，建筑高度440米（人可到达楼面高度），高宽比8.6。
重庆自然条件好，六度区，风不大，超高层建设条件有利。
由于该项目比较高，高宽比较大，采用五道加强层。
深圳京基100。
建筑高度441.8米，矩形平面，高宽比9.5,高宽比非常大，设计难度大，加之深圳风很大，七度区，采用框架+核心筒，同时加3道伸臂桁架和5道腰桁架。
此外，还加了斜撑。
巨型框架+核心筒。
巨型框架跨度很大，层高也很多，需要布置第二层桁架。
高层建筑结构的设计特点及体系
分为空腹筒 、实腹筒两种。其 中，空腹筒 受力构件 ，主要是
由 开 孔 钢筋 混凝 土 外 墙 、 密 排柱 、 窗裙 梁 以几 种 组 合 方 式构
与拆除 ，将建筑 的平面布 局为大空间或 分割成小居室 ，灵活 调整 以满足使用需求 ；建筑 的外墙通 常会选择使用非承重构
体系施加的倾覆力矩 ，将随着建筑层高的增加 而呈 多倍数同
步增长。此外，一般情况下 ，高层建筑的竖向荷载通常是不 变 的，而当建筑结构 的动力特性发生 改变时 ，作为水平荷载 的地震作用、风荷载的具体数值将不同程度的发生变化。 １２ ＿ 主要控制指标
相 较 于 普 通 建 筑 、 多 层 建 筑 ，高 层 建 筑 结 构 设 计 的 控
都 有 可 能使 整 个 设 计 过 程 变 得 更加 复杂 或使 设 计 结 果 存 在 不
安全 因素 。
框架形成一个整体 ，即框架——剪力墙结构体系。在水平荷 载的作用下 ，充分利 用了刚度较强 Байду номын сангаас连梁、楼板 ，使剪力墙
（ 者单 位 ：宁 波大 学 ） 作
制 在安 全 范 围之 内 。 １ 轴 向变形 问题 ． ３
分析 ，不难 发现 ，方案１ 的稳定性、安全性优于方案２ 。由此 可见 ，高层建筑 结构设计有着多种体 系，在设计 前应综合考 虑项 目的实际需要与情况 ，进行严格 的筛选 ，从中选取最佳 方案才能确保建筑的质量安全。 ３高层建筑的结构设计体系 。 ３１ 剪力墙结构体系 高层 建筑 的剪力墙体 系，其主要是指全部采用 了平面剪 力墙 构件 的主体受 力结构。在 此种 高层 建筑 结构 设计 体 系
高层建筑结构设计第2章 高层建筑结构体系和布置原则
4 变形缝的设置
在未采取措施的情况下，伸缩缝的间距不宜超出 表1—8的限制。当有充分依据、采取有效措施时， 表中的数值可以放宽。
高层建筑结构伸缩缝的最大间距 表1—8
注： ①框架—剪力墙的伸缩缝间距可根据结构具体布置取表中框架结构与 剪力墙结构之间的数值； ②当屋面无保温或隔热层措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工 外露时间较长时，伸缩缝间距应适当减少； ③位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构，伸缩缝的间 距宜适当减少。
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；当需要设缝时，则应 将高层建筑结构划分为独立的结构单元，并设置必要 的变形缝。
4 变形缝的设置
温度缝：防止结构因温度变化和混凝土干缩变形 产生裂缝（基础以上上部结构断开） 不设温度缝的措施： 1. 温度影响较大部位提高配筋率； 2. 加厚屋面隔热保温层，或架空通风屋面； 3. 顶层局部设温度缝后浇带；即高强度等级的混凝 土；主体混凝土浇注后两个月；贯通结构的横截 面；位置应为结构受力影响最小，且曲折延伸避 免全部钢筋同截面搭接 ；一般每隔30～40m设一 道，后浇带宽800～1000mm。
适用30层以上 。
长/宽<2，截面尺寸接近正方形、圆形、正多边 形较好。
4、筒体结构体系
（1）框筒结构：内筒承受 竖向荷载，外筒承受水平 荷载，柱距一般在3m以内， 框筒梁比较高，开洞面积 在60%以下 1931年102层帝国大厦： 钢框架－剪力墙体系，用 钢量2.06kN/m2 1972年110层世界贸易中心：筒中筒结构体系，用 钢量1.81kN/m2
1974年110层西尔斯大楼：钢成束筒结构体系，用 钢量1.61kN/m2
简述高层建筑结构体系
简述高层建筑结构体系关键信息项1、高层建筑结构体系的类型框架结构剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构巨型结构2、各结构体系的特点承载能力侧向刚度空间布局灵活性施工难度经济成本3、适用范围不同高度的建筑不同功能的建筑4、结构设计要点抗震设计风荷载考虑基础设计11 高层建筑结构体系的类型高层建筑结构体系多种多样，常见的主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构以及巨型结构等。
111 框架结构框架结构是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载的结构体系。
其优点是建筑平面布置灵活，可提供较大的室内空间，便于分隔。
然而，框架结构的侧向刚度较小，在水平荷载作用下，位移较大，因此其适用高度相对较低。
112 剪力墙结构剪力墙结构是利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构。
剪力墙具有较大的侧向刚度，在水平荷载作用下侧移较小。
但剪力墙结构的空间布置灵活性较差，室内空间受到一定限制。
113 框架剪力墙结构框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙，共同承受水平和竖向荷载。
这种结构体系既能提供较大的灵活空间，又具有较好的侧向刚度，适用于较高的建筑。
114 筒体结构筒体结构可分为框筒结构、筒中筒结构和多筒体结构等。
筒体结构具有良好的空间整体性和抗侧力性能，适用于超高层建筑。
115 巨型结构巨型结构由巨型柱、巨型梁和巨型支撑等组成，具有超强的承载能力和抗侧刚度，是现代高层建筑中较为先进的结构形式之一。
12 各结构体系的特点121 承载能力不同的结构体系承载能力有所差异。
框架结构的承载能力相对较弱，主要依靠梁柱节点的抗弯和抗剪能力。
剪力墙结构和筒体结构由于墙体的作用，承载能力较强。
122 侧向刚度框架结构侧向刚度小，水平位移大；剪力墙结构和筒体结构侧向刚度大，水平位移小。
框架剪力墙结构的侧向刚度则介于两者之间。
123 空间布局灵活性框架结构空间布局最为灵活，剪力墙结构灵活性最差，框架剪力墙结构和筒体结构在一定程度上兼顾了空间布局和侧向刚度的要求。
多高层建筑常用的结构体系
多高层建筑常用的结构体系在城市的天际线中，多高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠，展现着现代建筑的魅力与力量。
而支撑这些高楼大厦屹立不倒的，正是其背后精心设计的结构体系。
多高层建筑的结构体系多种多样，每种都有其独特的特点和适用场景。
首先，框架结构是多高层建筑中较为常见的一种。
它由梁和柱组成框架，共同承受竖向和水平荷载。
框架结构的优点在于建筑平面布置灵活，可以根据不同的功能需求进行空间划分。
比如说，在办公楼中，可以轻松地布置开放式的办公区域，或者分割出独立的办公室。
而且，框架结构的施工相对较为简单，能够加快工程进度。
然而，框架结构的侧向刚度较小，在水平荷载（如风荷载、地震作用）下，容易产生较大的侧向位移。
为了增加其抗侧力性能，常常会在框架结构中设置一定数量的剪力墙，形成框架剪力墙结构。
剪力墙结构也是多高层建筑中常用的结构形式之一。
剪力墙就像是一堵坚固的“墙”，能够有效地抵抗水平荷载。
它通常由钢筋混凝土制成，具有较大的侧向刚度。
在住宅建筑中，剪力墙结构被广泛应用。
因为住宅的房间布局相对较为固定，剪力墙的布置不会对使用功能产生太大影响。
而且，剪力墙结构能够提供较好的抗震性能，保障居民的生命安全。
但剪力墙结构的空间灵活性相对较差，房间的分隔不太容易改变。
框架剪力墙结构则结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
框架部分主要承担竖向荷载，剪力墙部分主要承担水平荷载。
这种结构体系既能满足建筑平面布置的灵活性需求，又能保证结构具有足够的抗侧力能力。
在一些商业综合体和高层公寓中，经常可以看到框架剪力墙结构的身影。
它能够适应复杂的功能要求，同时在结构性能上也表现出色。
筒体结构是一种较为高效的抗侧力结构体系。
包括框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
框筒结构是由周边密集的柱和高跨比很大的窗裙梁组成的筒体；筒中筒结构是由内外两个筒体嵌套而成；束筒结构则是由若干个筒体组合在一起。
筒体结构具有很强的抗侧力能力和空间整体性能，适用于超高层建筑。
简述高层建筑结构体系
简述高层建筑结构体系摘要：随着新时代的到来，高层建筑已经成为当代建筑领域不可或缺的一部分。
众所周知，随着建筑物的增高，我们的施工难度也在成比例的上升。
我们需要考虑的因素也就随之增多。
在高层建筑中，我们不仅仅需要维持结构的稳定性，而且我们需要考虑更多的不确定因素，像风荷载，地震作用，以及他的竖向交通等等。
当存在高层建筑群的时候，在旁边新建的高层或者普通建筑物就需要考虑土方工程对其建筑群结构的影响。
那么，在这样复杂的条件下，怎样的结构体系才符合实际的需求。
关键词：高层结构；高层结构的抗震设计；结构设计.引言：在现在的生活中，高层建筑羽超高层建筑的发展正日益兴旺，相比较下，与传统结构不大相同的，高层建筑与超高层建筑在结构上是有着明显的差别。
例如：普通的砖混结构与高层建筑结构的差别，不仅仅表现在设计上，更重要的是其结构的差别。
因为考虑因素的增加，因此结构的复杂性也随之增长。
由于人们的居住需求与审美的改变，这就使得高层建筑变得更加复杂化。
1高层建筑结构高层建筑结构受力特点最主要是在两个部分，第一个就是高层建筑自己本身受重力影响而产生的对于建筑基础的负荷，另一部分就是来自于建筑物外部所施加的作用力，其中，这些作用力主要是水平方向，例如地震力、风力等等。
高层建筑结构体系主要是包括四大结构，不同类型的框架结构，有着不同的架构形式，因而导致其优缺点各有不同。
（一）框架结构。
框架结构的主要受力部分是建筑的支柱和梁，结构基础是用来承受整体受力的，三个结合起来构成了高层建筑的承重结构，楼板则是用于力的传递。
其主要特点是建筑内部的空间是比较大的，建筑的立面处理是相对容易的，楼板的平面布置也是灵活方便的，受力特点主要是在侧向刚度比较小，但是如果建筑的层数比较多，在受到水平方向的负荷时候侧移量比较大，很不利于建筑的稳定性，因此，框架结构有其相对的局限性。
（二）剪刀结构。
剪刀结构的特点是整个建筑所受到的所有力，包括自己本身的承重和外部水平方向或是垂直方向的载荷，全部是有建筑墙体所承重的承受的，因此，剪刀结构在力的传导方面来说直接、均匀，不会产生什么冲突。
超高层建筑可采用的结构体系.doc
超高层建筑可采用的结构体系
下面是下面给大家带来关于超高层建筑可采用的结构体系的相关内容，以供参考。
我国已建造高度在150m以上的建筑150余栋。
可供选择的结构形式很多。
较为常见的结构形式包括：钢筋混凝土框架-核心筒结构、钢筋混凝土框架-剪力墙结构、钢框架-钢筋混凝土核心筒结构、钢框架-支撑结构、混合结构、巨型结构等。
近年来，新兴的斜网格结构在办公大厦中也有不少成功应用的案例。
可供选择的楼盖体系包括：钢—混凝土组合楼盖、钢筋混凝土梁板楼盖、钢筋混凝土预应力楼盖等。
从概念上讲，处于地震设防地区的超高层建筑应该遵循体型简单、规整的原则，在建筑平面和立面上尽量规则。
不过，体型规则并不等同于方盒子。
优秀的超高层建筑都能够将良好的使用功能、完美的体型和立面与合理的结构布置很好的统一起来。
综合考虑各种因素后，对结构形式的选择提出以下目标：
①充分保障建筑设计的要求，满足建筑外部形象和内部空间的设计要求，满足功能对结构形式提出的要求，尤其是金融机构对内部空间的要求。
②要充分考虑结构成本，这其中不仅仅要考虑结构建造的成本，还要考虑结构空间占用带来的面积损失成本，上部结构自重带来的地基和基础成本，以及建造周期缩短或增长带来的成本。
同时，还应当考虑建成后使用期内的结构维护成本。
③要考虑施工建造的可行性，要考虑材料采购和招标的便利性，施工工艺的成熟性、建造工期的可控性、现场施工的安全性等。
高层建筑结构特点及其体系
高层建筑结构特点及其体系高层建筑结构特点及其体系随着城市化进程的加速和人口的不断增长，高层建筑已成为城市空间利用的重要方式。
高层建筑结构作为其关键组成部分，具有独特的特点和体系。
本文将就此话题进行深入探讨，旨在帮助读者更好地了解高层建筑的结构设计及其优势。
高层建筑结构特点高层建筑结构的特点主要表现在以下几个方面：1、结构高度：高层建筑的结构高度通常在100米以上，这使得结构设计过程中需要考虑重力、风载、地震等因素对建筑稳定性和安全性的影响。
2、竖向荷载：高层建筑的竖向荷载主要来自于自身重量和上部结构传来的荷载。
随着建筑高度的增加，竖向荷载对结构设计的影响愈发显著。
3、水平荷载：水平荷载主要来自于风载和地震。
由于高层建筑的造型各异，其受风面积和风载体型系数也会有所不同，这使得水平荷载的计算变得相对复杂。
4、结构刚度：为确保高层建筑的稳定性，结构设计时应保证一定的结构刚度。
对于超高层建筑，还需考虑侧向位移限制和舒适度要求。
高层建筑结构体系高层建筑结构体系主要包括以下几种：1、框架结构体系：该体系由横梁、立柱和楼板组成，具有重量轻、空间分隔灵活等优点。
但其在抗侧向风载和地震方面的表现相对较差。
2、剪力墙结构体系：剪力墙结构体系通过在框架结构中增设剪力墙来提高结构的抗侧能力。
剪力墙由钢筋混凝土浇筑而成，具有较高的强度和刚度。
然而，剪力墙也会限制室内空间的使用。
3、框架-剪力墙结构体系：该体系综合了框架结构和剪力墙结构的优点，既能够提供灵活的室内空间，又具有较强的抗侧能力。
在实际工程中，可根据具体需求调整框架和剪力墙的比例。
4、筒体结构体系：筒体结构体系通过将剪力墙、框架等构件组合成筒体形状，从而有效抵抗侧向力和扭矩。
这种结构体系常用于超高层建筑，如摩天大楼。
5、钢结构体系：钢结构体系采用钢材作为主要材料，具有较高的强度和抗震性能。
钢结构体系在现代高层建筑中应用广泛，如上海东方明珠塔。
6、混合结构体系：混合结构体系结合了多种结构形式，如混凝土结构、钢结构、木结构等。
主体结构的分类
主体结构的分类
主体结构是指在建筑中起主要支撑和承重作用的结构体系，根据不同的建筑类型和结构形式，可以将主体结构分为以下几类：
1. 砖混结构：这是一种常见的建筑结构形式，主要由砖块和混凝土构成。
砖混结构的优点是施工简单、成本较低，但抗震性能相对较差。
2. 框架结构：框架结构是由梁柱组成的框架体系，主要用于多层和高层建筑。
框架结构的优点是自重轻、抗震性能好，能够提供较大的内部空间。
3. 剪力墙结构：剪力墙结构是利用建筑物的墙体作为主要承重结构的体系，常用于高层住宅和公寓建筑。
这种结构的侧向刚度大，抗震性能较好。
4. 框架-剪力墙结构：这是一种将框架结构和剪力墙结构相结合的混合结构体系，兼具两者的优点，适用于高层和超高层建筑。
5. 筒体结构：筒体结构是由一个或多个筒体作为主要承重结构的体系，如筒中筒结构、框筒结构等。
这种结构具有很好的整体性和抗震性能，适用于高层和超高层建筑。
6. 钢结构：钢结构是由钢材制成的框架或桁架体系，具有自重轻、强度高、施工速度快等优点，常用于大跨度建筑、工业厂房和高层建筑。
7. 木结构：木结构是以木材为主要材料的建筑结构，具有环保、美观等特点，但在现代建筑中应用相对较少。
以上是一些常见的主体结构分类，不同的结构形式适用于不同类型的建筑，在实际工程中，选择合适的主体结构形式需要综合考虑建筑功能、地理环境、施工条件等因素。
几种常用结构体系简介
几种常用结构体系简介（1）框架体系——由横梁将柱与柱联系为整体，构成承重骨架。
15层以内一般采用钢筋混凝土材料。
当跨度大、层数多、荷载大时，可采用钢框架。
平面形式可有多种变化，视具体情况而定。
钢框架是早期高层建筑的主要结构形式。
优点显而易见，缺点是刚度弱、怕火烧。
（2）剪力墙体系a. 剪力墙体系是利用外墙、内墙作为承重骨架的一种结构体系。
b. 以传统的墙代替梁、柱承载，同时兼有空间分隔、维护作用。
c. 剪力墙既承受垂直荷载，又承受侧向剪力，故得名。
抗侧剪力性能好，最高可达50层。
d. 剪力墙形状无任何限制，矩形、弧形、三角形、角铁形等均可。
（图）e. 剪力墙布置应与使用功能巧妙结合，并注意合理间距、分布均匀。
（高层中的核体，功能与结构合而为一。
剪力墙间距太密则不便空间灵活；分布不均匀则使大楼各部分刚度不均匀，整体性差）（图：剪力墙平面布置示例）f. 剪力墙结构最适合于旅馆、住宅。
（结构与使用空间能有机结合）g. 剪力墙体系之低层段（通常指裙房）可通过一定的结构措施转换为框支方式，使低层空间流通、开敞。
（3）框架——剪力墙体系将框架与剪力墙相结合为一体的结构体系。
竖向力共同承担，侧向力之80%~90%由剪力墙承受，10%~20%由框架承担。
适宜层数为15~30层，适合于高层综合体，平面布局和造型均有很大灵活性。
（4）筒体体系这是60年代以后常用于超高层建筑（≥100m）的结构体系。
实际上，筒体是由框架和剪力墙结构发展而成。
它是由若干片纵横交错的框架墙或剪力墙所围成的筒状封闭骨架。
不仅能承受竖向荷载，而且能承受很大的水平荷载。
（图：筒体示意）根据筒体的数量、布置和组成不同，又可分为：框——筒、筒中筒、组合筒等三种体系。
①框——筒体系a. 它分内筒外框和外筒内框两种。
b. 外筒内框使用较少。
c. 内筒外框更多使用。
竖向荷载共同承担，主要侧载由筒体承担；内筒能与功能巧妙结合，外框可提供开敞的幕窗。
②筒中筒内外设置两层或更多层筒，能承受很大的水平力。
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高层、超高层建筑的结构体系
简介：本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，并结合“科技研发中心”超高层全钢结构的制作与安装及钢结构主要构件的翻样、下料、制作等各个重要环节的质量控制和材料选用提供一些粗浅的意见。
对于支撑体系，消能减震装置不在此文内介绍。
关键字：超高层智能大楼节点域MST组合梁
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》JGJ 99-98。
二、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—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构（代号RC）外，还采用型钢混凝土结构（代号SRC），钢管混凝土结构（代号CFS）和全钢结构（代号S或SS）。
> 东南科技研发中心，建筑高度100m，柱网为8.4m，抗震设防烈度为6度，采用框架—剪力墙或框—筒结构体系较为经济合理，这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件，常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力，总体刚度大，侧移小，且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
三、材料的选用
钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。
随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。
目前宝钢投入生产的有B400RNQ和B490RNQ两种型号的耐火钢，其物理力学指标、
化学性能及抗冲击韧性和可焊性，都能达到结构钢的要求。
普通钢材当达到600℃的高温时已完全丧失承载能力，宝钢生产的这两个品种钢材当达到600℃时其屈服强度还有15 0～220Mpa。
一般高层和超高层建筑当采用框—剪、框—筒结构体系时的经济性统计为：钢结构造价=钢材费用（约占40%）+制作安装费用（约占30%）+防火涂料费用（约占30%），防火涂料所占总造价的比重较大。
如果使用高强度耐火钢虽价格略有上升，但防火涂料价格有较大幅度下降，可望部分抵消由此带来的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。
四、制作与安装
(一)统一测量仪器和钢尺量具
建造一幢超高层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。
高层、超高层建筑施工周期较长，尚需定期对测量仪器和钢尺量具进行定期校验以保证建筑物各项指标符合规定的指标。
一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具为准。
(二)定位轴线、标高和地脚螺栓
钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。
本工程高度在100m，设置二个控制桩，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。
钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为2～3层为一节，对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装正确无误，避免产生累积误差。
柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式刚性柱脚，地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。
(三)钢柱的制作与安装
钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。
100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。
而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。
矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。
钢柱标高的控制一般有二种方式：
1. 按相对标高制作安装。
钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。
2. 按设计标高制作安装。
一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建的标高
安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。
每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。
无论采用何种安装方式，都应在翻样下料制作过程中充分表达出来，并应符合设计要求的总高度。
(四)框架梁的制作与安装
高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。
框架梁应按设计编号正确就位。
为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。
框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。
由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。
框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。
焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。
框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。
施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。
来源:civilc
腹板则采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。
采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。
采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。
目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。
当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。
如果孔位局部偏差，只允许使用铰刀扩孔。
严禁使用气割扩孔，若用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。
高强螺栓群应同一方向插入螺栓孔内，高强螺栓群的拧紧顺序应由中心按幅射方向逐层向外扩展，初拧和终拧都得按预先设定的鲜明色彩在螺帽头上加以表示。
五、楼盖的设计
高层、超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度，是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件，同时使钢柱与各竖向构件(剪力墙或筒体)起到变形协调作用。
一般钢结构建筑物的楼板和屋盖，都采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土(简称钢承混凝土)楼板和屋盖，厚度一般不小于150mm。
目前在设计钢承混凝土楼板和屋盖时没有考虑钢承混凝土楼板和屋盖与钢梁共同作用。
主要是对于板底呈波形的计算原理不甚了解或认为计算繁琐，就按平板计算，这样既不安全又增加了钢梁的用钢量。
如果采用钢梁与钢承混凝土楼板共同作用，简称MST组合梁，只要计算正确，配筋合理，栓钉可靠，则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量20%左右，而且不需对钢梁进行稳定验算。