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高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
• 如何发挥周边框架柱的作用： 参与抗倾覆
• 方法： 设置加强层
• 加强层： 在核心筒和框架柱之间设置水平伸臂构件 在设置伸臂构件的楼层设置周边环带构件
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
• 使一侧框架柱受压、另一侧框架柱受拉， 对核心筒形成反弯，减小结构的侧移和减 小伸臂构件所在楼层以下核心筒各截面的 弯矩
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
加强层要求 • 钢桁架 • RC空腹杆桁架、斜腹杆桁架、梁（墙）
• 钢结构 钢框架-内钢框筒 钢框架-内钢支撑框架
• 混合结构 钢框架-RC核心筒 钢骨混凝土框架-RC核心筒 钢管混凝土柱-钢或RC梁-RC核心筒
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
水平力作用下的性能
• 周边框架为平面框架，没有框筒的空间作用 • 核心筒为抗侧力的主体
第2章 抗侧力结构与布置
桁架外露，结构与建筑合一
Hotel de las artestower
西班牙
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
Century tower 东京
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
香港中国银行大厦70层，高315m
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
受力特点
• 水平荷载由巨型框架 或巨型框架和核心筒承担
• 次框架仅承受竖向荷载，竖向荷载由巨型 框架传至基础
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
深圳亚洲大酒店 （RC）
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
汇丰银行，香港 悬挂结构
第2章 抗侧力结构与布置
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
习题1百度文库
5层钢筋混凝土框架结构，沿纵向柱距为6m，横 向两跨，柱距9m，层高3.6m，屋面重8kN/m2， 其他层重10kN/m2。结构横向的总水平地震力为 总重量的6%，水平地震力自上而下按倒三角形分 布作用在楼板位置，同一层每根柱承受的水平地 震剪力相同。梁的反弯点在跨中，首层柱的反弯 点距柱脚为2/3层高，其余层在1/2层高。计算结构 横向在水平地震力作用下： • 1）任一榀框架首层梁的弯矩，画出包括首层梁、 首层和二层柱的弯矩图； • 2）任一榀框架首层柱脚的轴力； • 3）若控制层间位移角不大于1/550，层刚度最小 应为多大。
一级：跨越若干楼层的巨梁、巨柱（超 级框架）或巨型桁架，提供较大的抗侧刚度 和承载力———承受水平力和竖向荷载；
二级：其它楼层梁柱，承受竖向荷载并 将荷载产生的内力传递到一级结构上
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
第2章 抗侧力结构与布置
水平伸臂构件
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
加强层（伸臂构件）的作用
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
第2章 抗侧力结构与布置
日本东京市政厅大厦1号塔楼（钢） 48层，243.4m高
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
2.8.2 巨型空间桁架结构
– 巨柱、巨梁和巨型支撑组成巨型空间桁 架结构
– 水平力产生的层剪力通过支撑斜杆的轴 向力抵抗，最大限度地利用材料，是既 高效又经济的抗侧力结构
第2章 抗侧力结构与布置
2.7框架－核心筒结构
• 筒中筒结构:外框筒为密柱深梁 • 加大外框筒的柱距，减小梁的高度，周边
形成稀柱框架，与内筒一起，组成框架— 核心筒结构
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
结构体系
• 钢筋混凝土结构 RC框架-RC核心筒
巨型框架： • 巨柱+跨度大的巨梁或桁架 • 巨梁之间4-10层 • 巨柱：RC墙围成的井筒 • 矩形或工形的实腹截面柱 • 若干榀（四榀）钢桁架 • 巨梁：截面尺寸大的梁或桁架 次框架： • 普通框架，由巨梁或桁架支承
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
–平面的两个方向设置伸臂构件 –核心筒的转角处布置伸臂构件 –伸臂构件贯通核心筒，形成井字形 –建筑避难层或设备层 –一般不多于3层
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
2.8巨型结构
2.8.1巨型框架结构 • 巨型框架+次框架 • 巨型框架+核心筒+次框架 由两级结构组成：
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
大连远洋大厦， 钢框架-RC核心筒
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
Bay Adelaide Center多伦多
第2章 抗侧力结构与布置
• 如何发挥周边框架柱的作用： 参与抗倾覆
• 方法： 设置加强层
• 加强层： 在核心筒和框架柱之间设置水平伸臂构件 在设置伸臂构件的楼层设置周边环带构件
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
• 使一侧框架柱受压、另一侧框架柱受拉， 对核心筒形成反弯，减小结构的侧移和减 小伸臂构件所在楼层以下核心筒各截面的 弯矩
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
加强层要求 • 钢桁架 • RC空腹杆桁架、斜腹杆桁架、梁（墙）
• 钢结构 钢框架-内钢框筒 钢框架-内钢支撑框架
• 混合结构 钢框架-RC核心筒 钢骨混凝土框架-RC核心筒 钢管混凝土柱-钢或RC梁-RC核心筒
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
水平力作用下的性能
• 周边框架为平面框架，没有框筒的空间作用 • 核心筒为抗侧力的主体
第2章 抗侧力结构与布置
桁架外露，结构与建筑合一
Hotel de las artestower
西班牙
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
Century tower 东京
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
香港中国银行大厦70层，高315m
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
受力特点
• 水平荷载由巨型框架 或巨型框架和核心筒承担
• 次框架仅承受竖向荷载，竖向荷载由巨型 框架传至基础
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
深圳亚洲大酒店 （RC）
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
汇丰银行，香港 悬挂结构
第2章 抗侧力结构与布置
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
习题1百度文库
5层钢筋混凝土框架结构，沿纵向柱距为6m，横 向两跨，柱距9m，层高3.6m，屋面重8kN/m2， 其他层重10kN/m2。结构横向的总水平地震力为 总重量的6%，水平地震力自上而下按倒三角形分 布作用在楼板位置，同一层每根柱承受的水平地 震剪力相同。梁的反弯点在跨中，首层柱的反弯 点距柱脚为2/3层高，其余层在1/2层高。计算结构 横向在水平地震力作用下： • 1）任一榀框架首层梁的弯矩，画出包括首层梁、 首层和二层柱的弯矩图； • 2）任一榀框架首层柱脚的轴力； • 3）若控制层间位移角不大于1/550，层刚度最小 应为多大。
一级：跨越若干楼层的巨梁、巨柱（超 级框架）或巨型桁架，提供较大的抗侧刚度 和承载力———承受水平力和竖向荷载；
二级：其它楼层梁柱，承受竖向荷载并 将荷载产生的内力传递到一级结构上
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
第2章 抗侧力结构与布置
水平伸臂构件
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
加强层（伸臂构件）的作用
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
第2章 抗侧力结构与布置
日本东京市政厅大厦1号塔楼（钢） 48层，243.4m高
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
2.8.2 巨型空间桁架结构
– 巨柱、巨梁和巨型支撑组成巨型空间桁 架结构
– 水平力产生的层剪力通过支撑斜杆的轴 向力抵抗，最大限度地利用材料，是既 高效又经济的抗侧力结构
第2章 抗侧力结构与布置
2.7框架－核心筒结构
• 筒中筒结构:外框筒为密柱深梁 • 加大外框筒的柱距，减小梁的高度，周边
形成稀柱框架，与内筒一起，组成框架— 核心筒结构
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
结构体系
• 钢筋混凝土结构 RC框架-RC核心筒
巨型框架： • 巨柱+跨度大的巨梁或桁架 • 巨梁之间4-10层 • 巨柱：RC墙围成的井筒 • 矩形或工形的实腹截面柱 • 若干榀（四榀）钢桁架 • 巨梁：截面尺寸大的梁或桁架 次框架： • 普通框架，由巨梁或桁架支承
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
–平面的两个方向设置伸臂构件 –核心筒的转角处布置伸臂构件 –伸臂构件贯通核心筒，形成井字形 –建筑避难层或设备层 –一般不多于3层
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
2.8巨型结构
2.8.1巨型框架结构 • 巨型框架+次框架 • 巨型框架+核心筒+次框架 由两级结构组成：
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
大连远洋大厦， 钢框架-RC核心筒
高层建筑结构设计原理 Design Principles of Highris Building
第2章 抗侧力结构与布置
Bay Adelaide Center多伦多