多高层三大传统结构体系
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。
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。
高层建筑的结构形式及特点
高层建筑的结构体系主要有：混合结构、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。
一.混合结构混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构，而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。
也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构,根据承重墙所在的位置划分为横墙承重方案,其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。
纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。
该方案的优点是：横墙较密，房屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。
纵墙承重方案,其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。
优点是：房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房屋的刚度较差。
纵横墙承重方案,根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。
这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。
内框架承重方案,房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。
其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。
二．框架结构框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。
它同时承受竖向荷载和水平荷载。
由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。
有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。
结构布置的一般原则：结构布置在建筑的平、立、剖面和结构的形式确定以后进行。
对于建筑剖面不复杂的结构，只需进行结构平面布置；对于建筑剖面复杂的结构，除应进行结构平面布置外，还须进行结构的竖向布置。
进行结构布置时，应满足以下一般原则：（１）满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、剖面划分相一致；（２）满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能有效地进行；（３）结构应尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少；（４）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对建筑的影响；（５）施工简便；（６）经济合理。
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。
多高层钢结构常用结构体系
7.4 地震作用计算
（6）支撑杆件的内力
① 中心支撑框架中，斜杆轴线偏离梁柱轴 线交点不超过支撑杆件宽度时，仍可按中心支撑 框架分析，但应计及由此产生的附加弯矩。
7.4 地震作用计算 （2）结构内力分析中二阶效应的计算
二阶效应：结构受力产生侧向变形，其重力荷载与侧向 位移的乘积便形成重力附加弯矩 ，即所谓2阶效应。
a)
b)水平力引
c)重力荷载引起的附加层
起的层弯矩
弯矩
7.4 地震作用计算
（2）结构内力分析中二阶效应的计算
当楼面任一层以上全部重力荷载与该楼层 地震层间位移的乘积（即该楼层的重力附 加弯矩），大于该楼层地震剪力与楼层层 高的乘积（即该楼层的初始弯矩）的1/10 时，应计入二阶效应的影响。
7.4 地震作用计算
（4）框架－支撑结构中框架承担的水平力
结构分析时，框架－支撑结构中的支撑斜杆 可按端部铰接杆件计算，杆件截面强度抗震验算 时的结构内力只考虑按多遇地震进行弹性分析的 结果：
① 依据多道防线的概念设计，框架-支撑体系中， 支撑框架是第一道防线，在强烈地震下支撑先屈 服，内力重分布使框架部分承担的地震剪力增大， 二者之和应该大于弹性计算的总剪力。
a)节点A区域的弯矩和剪力
节点域剪切变形
b) 节点A变形
7.4 地震作用计算
（3）结构侧移计算及其层间位移角限值
杆端弯矩在节点域产生剪力，使得节点域柱 子的腹板产生剪切变形。若弹性分析采用轴线交 点间距离作为杆件长度，则因未考虑节点部分的 刚度过高估计了结构侧移，与节点剪切变形引起 框架侧移增加在一定程度上抵消。
12.1多高层建筑结构体系简介
第十二章 多层框架结构房屋
台北101大厦
12.1多高层建筑结构体系简介
第十二章 多层框架结构房屋
三、高层建筑结构的适用高度和高宽比
钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度分为A级和B级。见《高层 建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第3.3.1条
条文说明
12.1多高层建筑结构体系简介
第十二章 多层框架结构房屋
12.1多高层建筑结构体系简介
第十二章 多层框架结构房屋
5.筒体结构
筒体结构体系是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层 建筑结构。筒体结构的筒体分剪力墙围成的薄壁筒和由密柱框架或壁式 框架围成的框筒等。筒体结构是一种空间受力性能较好的结构体系，它 比框架结构和剪力墙结构具有更大的承载力和刚度。 筒体结构根据筒的构成、布置和数量可分为：框架-核心筒结构、 筒中筒结构等。
12.1 多高层建筑结构体系简介
第十二章 多层框架结构房屋
一、多高层建筑的概念
1.《民用建筑设计通则》GB50352-2005中第3.1.2条:
2.《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中第2.1.1条:
房屋高度是自室外地面至房屋主要屋面的高度，不包括突出屋面的 电梯机房、水箱及构架等高度。
12.1多高层建筑结构体系简介
第十二章 多层框架结构房屋
框架结构的特点： 1）建筑平面布置灵活、易于设置较大的房间、使用方便； 2）立面设计灵活多变；（墙体是非承重构件，立面可任意划分） 3）构件类型少，易于标准化、定型化； 4）具有较好的抗震性能——“延性框架”； 5）梁柱截面惯性矩小，侧向变形较大，限制了框架结构的使用高度。 以15～20层以下为宜。
12.1多高层建筑结构体系简介
爬、顶、滑!超高层建筑的三大模架体系介绍
爬、顶、滑！超高层建筑的三大模架体系介绍随着城市用地的日益紧张，超高层建筑成了不少一线城市的首选。
当前，可用于超高层建筑施工的模板及围护体系多种多样，比较常见的有爬模系统、滑模系统、顶模系统，这三种模板体系均可属于核心筒墙体结构先行施工的工艺。
爬模系统介绍爬模系统有专业厂家生产，构件设计为标准件，可厂家租赁，使用完毕后厂家可以回收。
爬模由下架、上架、附墙挂座、导轨、液压油缸系统、模板、护栏等组成。
爬模的原理是，根据墙体情况，布置机位，每个机位处设置液压顶升系统，架体通过附墙挂座与预埋在墙上的爬锥连接固定，爬升时先提升导轨，然后架体连同模板沿导轨爬升。
1 爬模系统的特点(1)、液压爬模可整体爬升，也可单榀爬升，爬升稳定性好。
(2)、操作方便，安全性高，可节省大量工时和材料。
(3)、爬模架一次组装后，一直到顶不落地,节省了施工场地，而且减少了模板、特别是面板的碰伤损毁。
(4)、液压爬升过程平稳、同步、安全。
(5)、提供全方位的操作平台，施工单位不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力。
(6)、结构施工误差小，纠偏简单,施工误差可逐层消除。
(7)、爬升速度快，可以提高工程施工速度。
(8)、模板自爬,原地清理，大大降低塔吊的吊次。
总体来说，爬模系统具有操作简便灵活，爬升安全平稳，速度快，模板定位精度高，施工过程中无需其他辅助起重设备的特点。
但一般机位较多，整体性不够好，承载力也不大。
2 爬模系统的爬升流程注意：钢筋绑扎钢筋完成进行;爬模能容易适应较薄的墙厚变化，但墙体突变时适应困难。
3 爬模质量控制(1)爬升前应检查混凝土墙体是否达到爬升所需强度，受力螺栓是否拧紧，附墙挂座是否牢固。
检查架体各个构件之间是否断开连接，检查电控系统是否正常工作，液压系统是否安全可靠。
是否已明确爬升单元的先后顺序。
(2)爬升中应待导轨提升超过最下层的附墙挂座，及时拆除附墙挂座及爬锥。
导轨提升到位后检查是否和附墙挂座无缝卡死。
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。
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。
高层建筑的常见结构
高层建筑的常见结构
1. 框架结构：框架结构是高层建筑中最常见的结构类型，采用内外框架支撑体系，可以在较小的地基上提供更大的建筑空间。
该结构具有稳定性好、刚性大、适用性强等优点。
2. 筒壳结构：筒壳结构是以弹性稳定原理来设计的结构，采用类似于蜗壳的形状来承受重力和风荷载。
该结构适用于高层建筑中的楼盘和某些仓库等大空间的建筑。
3. 悬索结构：悬索结构是由一组悬挂线与主支撑物相互牵引而组成的结构，该结构适用于桥梁、大型体育场馆和空中花园等。
4. 钢筋混凝土框架-剪力墙结构：这是一种将框架结构与剪力墙结构相结合的结构，能够满足高层建筑的抗震、抗风等要求。
5. 喇叭铜管结构：喇叭铜管结构是一种新型结构体系，它采用高强度钢作为支撑杆，并将铜管作为表面包覆材料，如果在大学内开发，将能够采取创新型设计，形成武汉大学的样子。
多高层建筑常用的结构体系
多高层建筑常用的结构体系
（3）装配整体式框架。装配整体式框架是 将预制梁、柱和板在现场安装就位后，再在构件 连接处局部现浇混凝土，使之形成整体。它兼有 现浇整体式框架和装配式框架的优点，既可以节 约模板和缩短工期，节省预埋件，减少用钢量， 又可以保证节点的刚度，结构整体性较好。装配 整体式框架的缺点是增加了现场混凝土的二次浇 筑工作量，且施工较为复杂。
多高层建筑常用的结构体系
（2）纵向框架承重方案。纵向框架的主要承重框架 由纵向主梁与柱构成，楼板沿横向布置，支承在纵向主 梁上，横向连系梁将纵向框架连成一个空间结构体系， 如图6-3（b）所示。
纵向框架中横向连系梁的高度较小，有利于设备管 线地穿行，可获得较大的室内净空，且开间布置较灵活， 室内空间可以被充分利用；但其横向刚度较差。因此， 纵向框架承重方案只适用于层数较少的房屋。
多高层建筑常用的结构体系
3. 框架结构的布置原则
（1）房屋的开间和进深尽可能统一，使房屋中构件的 类型、规格尽可能减少，以便于设计和施工。
（2）房屋的平面布置应力求简单、规则、对称及减少 偏心，以使受力更合理。
（3）房屋的竖向布置应使结构刚度沿高度分布比较均 匀，避免结构刚度突变。同一楼面应尽量设置在同一标高 处，避免结构错层和局部夹层。
多高层建筑常用的结构体系
多高层建筑常用的结构体系
1.1 框架结构体系
1. 框架结构的概念
框架结构是由竖向构件柱子与 水平构件梁通过节点连接而成的， 一般由框架梁、柱与基础形成多个 平面框架作为主要的承重结构，各 平面框架再通过连系梁加以连接而 形成一个空间结构体系。框架结构 体系可同时抵抗竖向荷载和水平荷 载，如图6-1所示。
多高层建筑常用的结构体系
（4）为使房屋具有必要的抗侧移刚度，房屋的 高宽比不宜过大，一般宜为4～5。
多高层建筑结构体系分类
多高层建筑结构体系分类多高层房屋结构体系包括水平结构体系（楼、屋盖系统）和竖向结构体系（墙、柱）。
其中水平结构体系中的楼（屋）盖结构承受并传递竖向荷载给竖向构件。
并作为刚性楼盖利用其平面内的无限刚度协调各抗侧构件的变形和位移；竖向构件承受并传递竖向荷载。
竖向结构体系的墙、柱与水平结构体系中的梁板共同组成房屋的抗侧空间结构，共同抵抗侧向力作用。
多高层建筑的结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框支剪力墙结构，高层建筑结构体系中还有筒体结构（包括框架—核心筒结构、筒中筒结构）以及其他复杂高层结构形式，如带转换层高层建筑结构形式，多塔结构形式，另外还有型钢—混凝土构件组合的混合结构形式等。
下面就常见的几种结构体系作一些阐述。
1.框架结构体系框架结构体系由框架梁、柱、板等主要构件组成。
按照框架布置方向的不同，框架结构体系可分为横向布置、纵向布置和双向布置三种框架结构形式。
横向框架布置形式是20世纪90年代以前常用的一种框架布置形式。
由于当时的条件限制，内力分析主要是采用手算方式进行，计算机辅助设计只能进行简单的平面框架内力分析，所以房屋建筑往往布置为横向框架、纵向联系梁的结构形式，其特点是横向框架承担竖向荷载和平行于房屋横向的水平荷载。
2.剪力墙结构体系剪力墙结构体系是指竖向承重结构由剪力墙组成的一种房屋结构体系。
剪力墙的主要作用除承受并传递竖向荷载作用外，还承担平行于墙体平面的水平剪力。
《建筑抗震设计规范》GB 50011—2001把剪力墙称为抗震墙。
剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。
其特点是整体性好，侧向刚度大，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。
缺点是不能提供大空间房屋，结构延性较差。
剪力墙结构适用范围较大，从十几层到几十层都很常见，由于剪力墙结构能承受更大的竖向力和水平力作用，横向刚度大，因此比框架更适合用于高层建筑的结构体系布置中。
高层住宅结构体系的选择
高层住宅结构体系的选择高层住宅结构体系是指将建筑物结构各部分进行组合，形成一种具有整体性和安全性的结构系统，使建筑物能够受力、承载等作用。
在高层住宅的结构形式中，由于建筑高度较高，要求承载力强度高、抗震性能好、变形小等特点，因此需要选择合适的结构体系。
常见的高层住宅结构体系有框架结构、钢筋混凝土剪力墙结构、框架-剪力墙结构、钢结构等，下面分别进行介绍。
1. 框架结构框架结构是一种由延伸到建筑顶部的竖向柱和水平梁构成的结构系统，其抗震性能比较好，因此在丰富地震地区比较常见。
框架结构的优点是构造简单、施工方便、可塑性强、适应性强，是适用于大多数建筑的优良结构，具有比较经济的成本效益。
然而，框架结构在建筑物高层化的过程中，由于悬挂于构架上的混凝土板面积的增加导致板的开裂，而且容易在大的地震中产生塑性铰。
为了减轻这些影响，一些新型钢材、新型混凝土及钢筋混凝土材质的构架也逐渐被广泛应用。
2. 钢筋混凝土剪力墙结构钢筋混凝土剪力墙结构是一种使用厚墙体进行承压和抗拉，而达到结构稳定的技术。
该结构系统的特点是可以充分利用混凝土材料的刚性和强度，是抗震技术比较成熟的一种结构体系。
此外，钢筋混凝土剪力墙结构容易设计、制造和施工，能够适应多种形式的建筑结构的需要，并具有一定的节能性能。
因此，在一些既需要长期稳定的结构体系，又需要满足安全性能的高层建筑中，钢筋混凝土剪力墙结构得到了广泛的应用。
3. 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形成的新型结构体系。
这种结构体系在底部和顶部设置大型的钢筋混凝土剪力墙，从而能够使整个结构具有良好的抗震能力和刚性。
该结构体系利用框架结构的简单性和钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能相结合，克服了单纯框架结构在高层建筑中应用时的劣势，同时也弥补了单纯钢筋混凝土剪力墙结构施工难度大、时间较长等问题。
因此，在21世纪初期，框架-剪力墙结构被广泛应用于更高层次的建筑物。
4. 钢结构钢结构是一种由钢材构成的结构系统，其特点是强度高、韧性好、适用范围广，建筑自重轻。
7.1多高层建筑常用结构体系
特点：竖向荷载主要由框架承担， 水平荷载主要由剪力墙承担。兼有 框架体系和剪力墙体系的优点。
应用：15-30层的办公楼、公寓、
旅馆等。
筒体结构
组成：由钢筋混凝土墙或框架柱
（框筒）组成。
应用：一般用于45层左右甚至更高 的建筑。
常用几种筒体结构
框架核心筒结构
筒中筒结构
多高层建筑常用结构体系
多层及高层房屋结构体系
多高层的划分
高层：≥10层，或＞ 28m的住宅 和超过24m的其他建筑
多层及高层房屋结构体系
常用结构体系
框架结构 剪力墙结构 框架-剪力墙结构
筒体结构
0层 地震区： 10层以下
框架结构
特点：平面布局灵活， 易于设置大房间的需要， 承受竖向荷载很合理。
成束筒结构
多高层结构的荷载特点
• 随高度H增加，水平荷载产生的效应快速增加，水平荷载将 成为控制结构设计的主要因素
• 竖向荷载下：结构中仅轴力N随H呈线性关系，M、V并不增 加；
• 水平荷载下：M、V均随H增加而呈快速增长， 侧移也增加更 快。
多高层结构的荷载特点
多高层结构的荷载特点
• 低层民用建筑：竖向荷载起控制作用 • 多层建筑：水平荷载与竖向荷载共同起控制作用 • 高层建筑：水平荷载起控制作用.
框架的抗侧刚度小， 抵抗水平荷载能力较差。
剪力墙结构
组成：由钢筋混凝土的墙体，组 成房屋的结构体系
应用：15-50层，用于高层住宅、 旅馆、写字楼等。
剪力墙结构
特点：钢筋混凝土墙体承受竖向 荷载和水平荷载，有很大的抗侧 刚度。但房屋被剪力墙分割成较 小空间，不适用于需大空间的建 筑物
框架-剪力墙结构（框剪结构）
高层建筑结构体系及布置原则
高层建筑结构体系及布置原则随着城市化进程的加速，高层建筑如雨后春笋般在城市中崛起。
高层建筑不仅是城市现代化的象征，更承载着人们对高效、舒适生活和工作环境的需求。
而要确保高层建筑的安全、稳定和功能性，合理的结构体系选择及布置原则至关重要。
一、高层建筑结构体系1、框架结构体系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。
这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的空间，便于建筑功能的灵活划分。
然而，其侧向刚度较小，在水平荷载作用下，侧向位移较大，因此一般适用于层数较少、高度较低的高层建筑。
2、剪力墙结构体系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。
剪力墙的侧向刚度大，在水平荷载作用下，侧向位移小，能够有效地抵抗风荷载和地震作用。
但剪力墙结构的建筑平面布置不够灵活，难以形成较大的空间。
3、框架剪力墙结构体系框架剪力墙结构是框架结构和剪力墙结构的结合，它既具有框架结构平面布置灵活的优点，又具有剪力墙结构侧向刚度大的优点。
在框架剪力墙结构中，框架主要承受竖向荷载，剪力墙主要承受水平荷载。
这种结构体系适用于层数较多、高度较高的高层建筑。
4、筒体结构体系筒体结构包括框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
筒体结构的空间受力性能好，具有很大的侧向刚度和抗扭刚度，能够有效地抵抗水平荷载。
框筒结构是由周边密集的框架柱和深梁形成的筒体；筒中筒结构是由外筒和内筒组成，外筒一般为框筒，内筒可以是剪力墙筒或框架筒；束筒结构是由若干个筒体组合在一起形成的结构。
筒体结构适用于高度很高的高层建筑。
5、巨型结构体系巨型结构是由大型构件（巨型梁、巨型柱和巨型支撑）组成的主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。
巨型结构具有很大的承载能力和侧向刚度，能够适应复杂的建筑造型和功能要求。
二、高层建筑结构布置原则1、结构平面布置（1）平面形状宜简单、规则，尽量避免过大的外伸、内收或不对称。
这样可以减少水平荷载作用下结构的扭转效应。
多高层三大传统结构体系
• 框架房屋高度增加时，侧向力作用的重要性急剧增加。 建筑物达到一定高度时，侧向位移会很大，甚至控制 设计。框架的优越性就表现不出来了。实践表明，框 架结构的合理层数是6-15层，最经济是10层左右。一 般跨高比为5-7。
• 在竖向荷载作用下，梁主要承受弯矩和剪力，轴力较小；立柱主要承受轴力 和弯矩，剪力较小，受力合理。当房屋层数不多时，风荷载的影响一般较小， 竖向荷载对结构起着控制作用。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。
• 房屋高度增加时，其受力特点的变化是由竖向荷载为主变为受侧向荷载为主。 • 框架结构的受力特点还在于“刚节点”。以门式刚架为例，它是几何不变体
• 装配式整体框架是指梁、柱、楼板均为预制，在吊装就 位后，焊接后绑扎节点区钢筋，通过浇捣混凝土，形成 框架节点并使各构件连成整体的框架结构。这种结构既 具有良好的整体性和抗震性能，又采用预制构件，兼具 前两种形式的优点。
• 按承重结构划分
• 全框架是房屋的（屋）面荷载全部由框架承担，外墙仅起维护作 用。它具有良好的整体性和抗震性。
• 内框架的房屋内部由梁柱组成的框架承重，外围由砖墙承重，楼 （屋）面荷载由框架和砖墙共同承担。因其力学计算简图形如龙 骨，也称之为“龙骨架”。（如图）这种房屋由于钢筋混凝土与 砖两种材料的弹性模量不同，两者刚度不协调，房屋的整体性和 总体刚度都比较差。
三、框架结构的特点及优缺点
• 框架结构的受力特点：
八、框架结构的运用和建筑艺术技巧的配合
• 框架带悬臂与建筑艺术的有效结合 • 在复杂的建筑平面体形上进行简单的框架柱网
布置 • 框架柱网布置与建筑平面布局的融合构思 • 美国的框架结构
多高层建筑还有哪些其他结构体系？
多高层建筑还有哪些其他结构体系？
高层建筑除了上述主要结构体系外，近年来随着建筑科学的发展以及经济建设，城市建筑发展新的要求，出现了一系列新的结构体系，其中有巨型框架结构、巨型桁架结构，悬挂和悬挑结构，隔震、减振结构等。
目前采用这些结构体系的工程尚较少，经验不多，对丁这结构研究电不够深入成熟，尚不能普遍推广于设计与施工中，因此日前的《高规》尚未列入规程。
至于目前用得也较多的板柱结构不应包括在《高规》的框架结构中。
《高规》认为这类结构侧向刚度和抗震性能较差，不适宜用于高层建筑。
板柱-剪力墙结构的板柱是指无内部纵梁和横梁的无梁楼盖结构，但是体系中加入了剪力墙或井筒。
主要由剪力墙或井筒承受侧向力，因此侧向刚度比单纯板柱结构有很大提高；《高规》中框架-剪力墙结构的设计一章（《高规》第8章）也包括了板柱-剪力墙结构的设计内容。
但是《高规》指出这类建筑适用高度宜低于一般框架结构，因为震害表明这种结构形式，板柱部分破坏严重。
包括板冲切破坏与柱的压坏。
至于异形柱结构，由于截面厚度较小（一般为180～300mm），而相对肢较长，这样异形柱构成的异形柱框架和普通框架的受力性能、破坏形态均不同。
由于目前研究与应用经验尚较少，所以《高规》中
也暂未列入，但是《高规》认为这样的结构一般只适用于非地震区及6、7度抗震设计的12层以下建筑中。
目前这一类建筑的设计一般按照地方性规程参照《高规》及设计经验进行。
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门式刚架
• 框架结构的变形特点：
水平荷载作用下，杆件的变形是以弯曲为主，但框架整体的变形 却是剪切型的。
• 框架结构的优点：
强度高、自重轻、整体性和抗震性好。建筑平面布置灵活，可以 做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。需要 时，可用隔板分割成小空间，或拆除隔断成大空间，使用灵活。 特别是它的外墙用非承重构件，可使立面设计灵活多变。
（2）承重框架的布置
• 横向框架承重方案 在横向布置主梁、纵向布置次梁或 联系梁。有利于提高结构的横向抗侧刚度。
• 纵向框架承重方案 在纵向布置主梁、横向布置次梁或 联系梁。可获得较高的室内净高，还可调整该方向的 不均匀沉降。
• 混合框架承重方案 在纵横两个方向均布置主梁；楼面 荷载较大、楼面有开洞或柱网布置成方形时常采用； 整体工作性能好。
• 构件尺寸 过大的梁断面会增加层高，不经济 ，对抗震也不利。柱 断面的尺寸要根据所受的轴力和弯矩确定。在震区，柱 断面受轴压比限制，尺寸不能过小。 框架横梁截面：h=(1/8-1/12)L ， b=(1/2-1/3)h 框架柱截面的宽与高≈ (1/15-1/20) 层高 框架横梁截面按（0.5-0.7）M0初步估算（ M0简支梁跨 中弯矩） 框架柱梁截面按（1.2-1.4）N初步估算（ N轴向压力）
• 对竖向较规则的结构，结构布置主要是平面布置。当结构 在竖向很不规则时，就应分层布置。
• 为有利于结构受力，在平面上，框架梁宜拉通、对直；在 竖向，框架柱宜上下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。
五、构件选型
• 构件形式 梁截面一般为矩形；现浇板楼盖时为T或L形； 预制板楼盖，常为十字型或花篮形；也可用叠合梁。柱 截面为矩形或正方形
多高层 三大传统结构体系
一、框架结构
• 框架结构体系是指竖向承重结构全由框架所组成的房 屋结构体系。框架由梁、柱、基础这三种构件形成承 重结构。框架与框架之间由联系梁及楼面结构联成整 体。
横向框架体系
纵向框架体系
二、框架结构的分类
按框架构件组成划分
• 梁板式结构——是由梁、板、柱三种基本构件组成，广 泛用于多层及高层房屋建筑上。
• 在竖向荷载作用下，梁主要承受弯矩和剪力，轴力较小；立柱主要承受轴力 和弯矩，剪力较小，受力合理。当房屋层数不多时，风荷载的影响一般较小， 竖向荷载对结构起着控制作用。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。
• 房屋高度增加时，其受力特点的变化是由竖向荷载为主变为受侧向荷载为主。 • 框架结构的受力特点还在于“刚节点”。以设计
• 节点的重要性一般大于构件的重要性。构件失效引起的破坏可能是 局部的，而节点失效引起的破坏往往是大范围的，造成的后果很严 重。
• 节点设计应保证节点的安全可靠、经济合理且便于施工。对装配式 框架的节点，还需保证节点的整体性，使节点受力明确、构造简单、 安装方便，又易于调整，在构件连接后能尽早地承受部分或全部设 计荷载，使上部结构得以继续安装。
横向框架
• 竖向布置
• 竖向布置是指确定结构沿竖向的变化情况。在满足建筑功 能要求的同时，应尽可能规则、简单。
• 常见的结构沿竖向的变化有：①沿竖向基本不变化，这是 常用的且受力合理的形式。②底层大空间，如底层为商场 等。③顶层大空间，如顶层为观光室、会议室等。④其他。 例如上部（逐层）收进、上部（逐层）挑出，等等。
• 尽管大量的试验证实节点区周围的梁、屋面板以及其上、下方的柱 都会对节点产生约束作用，使得节点区的承载力有一定的潜力。但 是我国目前通行的设计方法仍是节点区的混凝土强度等级不低于混 凝土柱的强度等级。
• 现浇框架节点一般均为刚接。柱节点构造应满足规范要求。
• 装配整体式框架节点的构造方式很多。对现浇柱、预制梁的装配整 体式框架，如采用工具式非承重柱模，预制主梁的梁端一般深入柱 内70mm，纵向连梁由电焊与事先焊在柱纵向受力钢筋上的小角钢 或撑筋相连。采用工具式承重柱模时，预制主梁的梁端深入柱内 20mm，预制梁与纵向连梁均直接支承在柱模上。此外，常见的几 种方式如下：
• 无梁式结构由板和柱子组成，实质是一种无梁楼盖结构， 由于它的柱子与楼板整体连接，柱子除受轴向力外，柱 端弯矩按“代替框架法”进行计算（“柱上板带”作为 框架横梁来考虑）。从结构选型的角度来说，无梁楼盖 本不是骨架体系，但由于起内力分析类似框架结构，从 结构的受力角度看，它也是框架结构的一种，广泛用于 冷藏库，仓库等建筑物。
• 按施工方法划分
• 现浇式框架全部在现场浇注，故其整体性好，抗震性能 好。但是现场施工的工作量大，工期长，并需要大量的 模板。
• 装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，然后通过焊接 拼装连接成整体的框架结构。可实现标准化、工厂化、 机械化生产。现场施工速度快，但现场的运输和吊装工 作量大且整体性差，抗震能力弱，不宜在震区使用
• 装配式整体框架是指梁、柱、楼板均为预制，在吊装就 位后，焊接后绑扎节点区钢筋，通过浇捣混凝土，形成 框架节点并使各构件连成整体的框架结构。这种结构既 具有良好的整体性和抗震性能，又采用预制构件，兼具 前两种形式的优点。
• 按承重结构划分
• 全框架是房屋的（屋）面荷载全部由框架承担，外墙仅起维护作 用。它具有良好的整体性和抗震性。
• 内框架的房屋内部由梁柱组成的框架承重，外围由砖墙承重，楼 （屋）面荷载由框架和砖墙共同承担。因其力学计算简图形如龙 骨，也称之为“龙骨架”。（如图）这种房屋由于钢筋混凝土与 砖两种材料的弹性模量不同，两者刚度不协调，房屋的整体性和 总体刚度都比较差。
三、框架结构的特点及优缺点
• 框架结构的受力特点：
• 框架结构的缺点：
框架抗侧刚度主要取决于梁柱的截面尺寸。通常梁柱的截面惯性 矩小，侧向变形较大，这是框架结构的主要缺点，限制了它的使 用高度。此外，框架结构层间变形大，容易引起非结构构件破坏。
四、结构布置及选型
平面布置 （1）柱网布置
所谓柱网，就是柱子在平面图上的位置，因其常形成矩形网 格而得名。 民用建筑的柱距常为3.3~7.2m,梁跨为4.5~7.0m，层高为 2.8~4.2m，通常以300mm为模数。 柱网布置应力求简单、规则、整齐，柱网尺寸应符合经济原则 和模数。