高层建筑结构设计之结构体系

第2章 结构体系
2.1 框架结构
由梁、柱组成的结构单元称为框架；全部竖向荷载和水平荷载由框
架承担的结构体系，称为框架结构。
图2-1 加州太平洋公园公寓(a) 效果图;(b)标准层平面图
图2-2 北京长城饭店标准层平面图
图2-3 长富宫标准层平面图
2.1 框架结构
图2-4 框架结构柱网布置举例
图2-5 框架在水平力作用下的水平位移曲线
2.6.3 筒中筒结构
用框筒作为外筒，将 楼电梯间、管道竖井等服 务设施集中在建筑平面的 中心形成内筒，就成为筒 中筒结构。
图2-21 芝加哥汉考克大厦立面图
图2-22 北京国贸大厦一期结构平面图和剖面图 (a) 平面图;(b) 剖面图
第2章 结构体系
2.6 筒体结构
2.6.4 束筒结构
两个或者两个以上框筒排列在一起，即为束筒结构。
第2章 结构体系
2.6 筒体结构
2.6.1 框筒结构
框筒是由布置在建筑物周边的柱距小、梁截面高的密柱深梁框架组成。
图2-19 框筒结构的剪力滞后
图2-20 纽约世界贸易中心塔楼结构
第2章 结构体系
2.6 筒体结构
2.6.2 桁架筒结构
用稀柱、浅梁和巨型 支撑斜杆组成桁架，布置 在建筑物的周边，就形成 了桁架筒结构。
2.9 带转换层的结构
侧向刚度 等效侧向刚度
γ1
Vi Δi1 Vi 1 Δi
(2-2)
γe2
Δ2 H1 Δ1H 2
(2-3)
图2-37 转换层上、下等效侧向刚度计算模型 (a)计算模型1——转换层及下部结构; (b)计算模型2——转换层上部结构
图2-15 典型偏心支撑框架立面 l—消能梁段
图2-16 屈曲约束支撑的典型构成 (a)核心单元;(b)约束单元;(c)支撑构件
2.5 钢框架-支撑(延性墙板)结构
用延性墙板代替钢支撑、 嵌入钢框架即成为框架-延 性墙板结构。
图2-17 带竖缝钢筋混凝土剪力墙
图2-18 北京京广中心主楼结构平面图和剖面图 (a) 平面图;(b)剖面图
图2-23 不同平面形状的束筒结构平面图
图2-24 芝加哥西尔斯大厦 (a)结构立面与平面; (b) 侧向力作用下柱的轴力分布
第2章 结构体系
2.7 框架-核心筒结构
加大外框筒的Hale Waihona Puke Baidu距，减小梁的高度，周边形成稀柱框 架，在平面中心设置内筒，形成框架-核心筒结构。
图2-25 深圳地王大厦结构平面图及剖面图(a)结构平面图;(b) 结构剖面图
剪力墙间距(m)(取较小值)
表2-1
第2章 结构体系
2.4 板柱-剪力墙结构
板柱结构是指钢筋混凝土无梁楼盖和柱组成的结构。
2.5 钢框架-支撑(延性墙板)结构
在钢框架中设置钢 支撑斜杆，即为支撑框 架；由钢框架和支撑框 架共同承担竖向荷载和 水平荷载的结构，称为 钢框架-支撑结构。
图2-14 典型中心支撑框架立面(a)单斜杆支撑;(b)十字交叉支撑; (c) 人字形支撑;(d)V形支撑; (e)K形支撑
高层建筑结构设计
（第二版）
• 钱稼茹 赵作周 叶列平 编著
第2章 结构体系
2.1 框架结构 2.2 剪力墙结构 2.3 框架-剪力墙结构 2.4 板柱-剪力墙结构 2.5 钢框架-支撑（延性墙板）结构 2.6 筒体结构 2.7 框架-核心筒结构 2.8 巨型结构 2.9 带转换层的结构 2.10 房屋建筑适用的最大高度及适用的高度比 2.11 变形缝设置 2.12 基础形式
第2章 结构体系
2.8 巨型结构
2.8.2 巨型空间桁架结构
整幢结构用巨柱、巨 梁和巨型支撑等巨型杆件 组成空间桁架，相邻立面 的支撑交汇在角柱，形成 巨型空间桁架结构。
图2-31 香港中银大厦结构体系图 (a)立体图;(b)楼层平面图;(c)配有钢骨的钢筋混凝土柱平面图
第2章 结构体系
2.8 巨型结构
2.2 剪力墙结构
第2章 结构体系
用钢筋混凝土剪力墙承受竖向荷载和抵 抗水平力的结构称为剪力墙结构。
图2-6 剪力墙结构的平面布置举例
图2-7 剪力墙的 水平位移曲线
图2-8 剪力墙洞口布置 (a)规则洞口的联肢剪力墙;
(b)不规则的错洞墙
2.2 剪力墙结构
图2-9 框支剪力墙的立面图 图2-10 底部大空间剪力墙结构的典型平面(a) 首层平面;(b)标准层平面
第2章 结构体系
2.3 框架-剪力墙结构
框架和剪力墙共同承受竖向荷载和 水平力，就成为框架-剪力墙结构。
图2-11 北京饭店平面布置图
2.3 框架-剪力墙结构
框架和剪力墙共同承受竖向荷载和 水平力，就成为框架-剪力墙结构。
图2-12 上海宾馆平面布置图
2.3 框架-剪力墙结构
图2-13 框架-剪力墙结构在水平力作用下协同工作
图2-34 带转换层的高层建筑结构剖面示意图
转换层等效剪切刚度的计算：
γe1
G1 A1 G2 A2
h2 h1
(2-1a)
Ai Aw,i Ci,jAci,j (i 1,2) (2-1b) j
Ci,j
2.5
hci,j hi
2
(i 1,2)
(2-1c)
2.9 带转换层的结构
2.7 框架-核心筒结构
图2-26 深圳赛格广场大厦结构平面图
图2-27 框架-核心筒结构的位移曲线和核心筒的倾覆力矩 (a) 无加强层;(b) 仅顶层为加强层; (b) (c) 顶层和中间某一层为加强层
2.7 框架-核心筒结构
图2-28 石油双塔 (a)第38层结构平面图;(b)水平伸臂构件立面图
第2章 结构体系
2.8 巨型结构
2.8.1 巨型框架结构
巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为巨型框架，次框架为普通框架。
图2-29 日本东京市政厅大厦1号塔楼结构平面和剖面图 (a) 平面图;(b)剖面图
2.8 巨型结构
2.8.1 巨型框架结构
图2-30 深圳亚洲大酒店结构平面和剖面图 (a) 平面图;(b)剖面图
2.8.3 巨型框架(支撑框架)-核心筒-伸臂桁架结构
巨型框架(支撑框架)-核心筒-伸臂桁架结构是我国目前抗震设防房 屋建筑可以达到最高的结构体系。
图2-32 深圳平安金融中心大厦结构平面图
图2-33 上海中心大厦结构平面图
第2章 结构体系
2.9 带转换层的结构
竖向结构构件的转换： 上部剪力墙转换为底部 框架，其转换层称为托 墙转换层；上部框筒 (或周边框架)框架转换 为底部稀柱框架(或巨 型框架)，其转换层称 为托柱转换层。