高层建筑结构体系的特点及结构体系的选择
高层建筑结构课件第2章(结构体系与结构布置)
六.截面尺寸初估（方案设计和初步设计时）
1.柱截面：
由轴压比控制
N c c f cbh
轴压比限值 P68表4.4
柱负荷面积 表4.4
单位面积荷载：框架、框-剪12～14kN/m2； 框架柱轴压比限值 剪力墙、筒体13～16
N Q S Qn
结1.1 构～ 体 系 系数 1.2
3.适用范围：适用于200m以下的超高层
代表作品及平面：
深圳国贸大厦
back
五.结构体系（抗侧力体系）的选择
•建筑使用功能 •建筑平面
•建筑高度
•抗震等级 •地质条件 •施工技术 ……
用 途 住 宅 旅 馆 公 共
≤50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 框架 框架-剪力墙、框架
≥50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 筒体 框架-剪力墙、筒体
竖向抗侧力构件不连 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平 续 转换构件（梁、桁架等）向下传递 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80％
五.设置变形缝的原则
1.设置原则：
1）尽量不设缝，而调整平面形状、尺寸和结构布置， 采取构造和施工措施。 2）设缝时，应形成独立的结构单元，保证足够的缝宽。
框架结构 框架—剪力墙结构、筒体结构 部分框支剪力墙结构 0.7 0.75 0.6
抗震等级
计算截面以上层数 一级 二级
三级 0.9 0.95 ---
0.8 0.85 0.7
2.梁截面：
由高跨比控制：P18表2.9
注意：梁高有减小的趋势。
抵抗温度应力 3.板厚： 加强顶层约束 提高抗风抗震 一般楼层：80-140 顶层现浇板：≥120，宜双层双向配筋 地下室顶板：≥160
论高层建筑的结构特点和建筑体系
论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑是指建筑物高度较大、结构较为复杂的建筑物，通常用于商业、办公和居住等用途。
随着城市化进程的加快和经济的不断发展，高层建筑已经成为城市中不可或缺的重要组成部分。
高层建筑的结构特点和建筑体系是设计中需要重点考虑的因素，本文将对这一主题进行深入探讨。
一、高层建筑的结构特点1.1 高层建筑的结构稳定性较强高层建筑由于自身的高度和体量，需要具备较强的结构稳定性，以抵御风压、地震等外部自然力的影响。
高层建筑的结构设计通常会采用混凝土框架、钢结构或混合结构等可靠的结构形式，以确保建筑能够在各种自然环境下保持安全可靠。
1.2 高层建筑的结构轻量化为了减轻自身重量，减少对基础的压力和地基的沉降，高层建筑的结构设计通常会采用轻质材料，如玻璃幕墙、铝合金、特殊钢材等，以实现建筑的轻量化设计，同时确保结构的稳定性和安全性。
1.3 高层建筑的结构变形与调整高层建筑由于自身的高度和复杂性，容易受到温度变化、自重、荷载等因素的影响，需要具备一定的变形与调整能力。
高层建筑的结构设计通常会考虑到变形预应力、伸缩缝、变形补偿等技术手段，以保证建筑在使用过程中能够自适应环境的变化。
二、高层建筑的建筑体系2.1 高层建筑的垂直交通体系高层建筑通常需要满足大量人员和货物的垂直交通需求，因此建筑体系中需要包含合理的垂直交通系统，如电梯、扶梯、楼梯等，以确保建筑内部的交通流畅和便利。
2.2 高层建筑的空调通风体系高层建筑的空调通风系统是建筑体系中的重要组成部分，需要满足建筑内部空气质量、温度、湿度等多方面的需求，以提供舒适的使用环境。
建筑体系中需要包含科学合理的空调通风设施，如空调机组、通风管道、送风口等。
2.3 高层建筑的消防安全体系高层建筑的消防安全是建筑体系中的重要关注点，需要满足建筑内部的火灾预防、疏散逃生等多方面的需求，以确保建筑的安全稳定。
建筑体系中需要包含完善的消防设施，如消防水源、灭火器、疏散通道等。
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。
论高层建筑的结构特点和建筑体系
论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑是城市发展的重要标志和地标性建筑，其特点和建筑体系直接影响到建筑的安全性、经济性和美观性。
本文将从高层建筑的结构特点和建筑体系两个方面进行论述，希望能够对读者有所启发和帮助。
一、高层建筑的结构特点1. 钢结构和混凝土结构高层建筑的结构类型主要有钢结构和混凝土结构两种。
钢结构具有轻质高强、施工速度快、自重轻等优点，对于大跨度空间的建筑非常适用，因此在高层建筑中得到了广泛的应用。
而混凝土结构则具有抗震性能好、耐久性高等优点，在高层建筑中也占据着重要的地位。
在实际建筑中，钢混结合的结构类型也得到了广泛的应用，充分发挥了各自的优势。
2. 柱网结构和框架结构在高层建筑中，通常采用柱网结构和框架结构。
柱网结构是指将柱子设置成柱网的形式，柱之间的距离相对较大，能够满足大空间的使用需求。
框架结构则是指采用框架来承受建筑的荷载，具有结构简单、稳定性好等优点。
两种结构形式都有各自的适用范围和特点，在高层建筑的设计中需要根据实际情况做出选择。
3. 风振和地震设计高层建筑的结构特点之一就是需要考虑风振和地震的影响。
由于高层建筑的自身高度和轻薄结构特点，对风振的抵抗能力要求很高。
因此在设计和施工中需要考虑风载效应，采取相应的措施来保证建筑的稳定性和安全性。
高层建筑的地震设计也是至关重要的，需要根据地震带的不同采取相应的抗震措施，确保建筑在地震中具备足够的韧性和稳定性。
二、高层建筑的建筑体系1. 基础系统高层建筑的基础系统是整个建筑的支撑和承重系统，对于建筑的安全性和稳定性至关重要。
通常采用深基础和复杂基础工程来确保建筑能够承受自身和外部荷载的作用。
在建筑的地基处理、基础设计和施工过程中需要考虑周边环境和土壤条件，采取相应的措施来保证基础系统的稳定和安全。
2. 立面系统高层建筑的立面系统需要考虑保温隔热、防水防潮、隔音降噪等多种功能，同时还需要考虑建筑外观的美观性和整体风格的统一性。
在具体设计和施工中需要选择合适的材料和施工工艺，并且结合建筑的使用功能和环境条件做出合理的设计，确保建筑外立面的质量和效果。
高层建筑结构设计特点简述
高层建筑结构设计特点简述0 前言随着我国经济的快速发展，高层建筑如雨后春笋，一栋栋拔地而起。
建筑的高层化和多样化发展，使得建筑结构设计方面的变化越来越多。
面对建筑类型、功能、数量的不断增加，高层建筑结构体系的多样化，高层建筑结构设计迎来了新新的机遇与挑战。
作者通过实践、总结，对高层建筑结构设计及结构体系，作出以下分析：1 高层建筑结构设计的特点1.1 决定因素是水平荷载对某一定高度楼房来说，其竖向荷载基本上是定值，但是其水平荷载随着结构动力特性的不同将有较大幅度变化，并不是定值。
由于楼房自重和建筑楼面的使用荷载在竖构件中所引起的弯矩和轴力的数值，与建筑高度成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力，却与楼房高度的平方成正比[1]。
1.2 重要设计指标是结构延性在地震作用下，高层建筑相比于低层建筑的结构变形会更大一些。
因此，为了使高层建筑结构具有较强的变形能力，避免高层建筑倒塌，一定要在其结构设计时采取相应的措施，确保高层建筑的结构具有足夠的延性。
1.3 控制指标为侧移在高层建筑结构设计中，结构侧移是关键的控制指标，这与低层建筑有很大的不同。
由于在水平荷载作用下，高层建筑结构的侧移变形与建筑高度的四次方成正比。
建筑高度越高，其结构的侧移变形将大大增加。
因此，必须在水平荷载作用下，将高层建筑结构的侧移控制在允许的限度范围内。
1.4 不能忽视轴向变形高层建筑的竖向荷载很大，其将会在柱中引起比较大的轴向变形，从而减小连续梁中间支座处的负弯矩值，增大跨中正弯矩和端支座负弯矩值。
此外，竖向荷载还会对预测构件的下料长度、构件剪力和侧移等产生影响。
2 高层建筑的结构体系现阶段高层建筑常采用的结构体系主要有剪力墙结构体系、框架一剪力墙体系以及简体体系三种，其优缺点见表1[2]。
表1 结构体系优缺点比较结构体系优缺点剪力墙结构体系侧向刚度比较优良，平面布置也很规整，对侧向风力和地震的抵抗能力较强，釆用此种结构可以建造高度远大于框架结构的建筑。
高层建筑水平的结构体系
高层建筑水平的结构体系高层建筑水平的结构体系是实现建筑物高度和重量支撑的关键。
其结构体系的选择，将对建筑物的整体稳定性、安全性、经济性、美观性等方面产生深远的影响。
本文将对高层建筑水平的结构体系进行介绍、分析和比较，并试图为读者提供一些实用的参考信息。
一、高层建筑水平的结构体系的类型目前，高层建筑水平的结构体系可分为以下几类：1. 框架结构框架结构是一种广泛使用的高层建筑结构体系，其特点是建筑物的各个楼层之间通过框架体系连接在一起，形成一个整体。
框架结构可以分为钢框架结构和混凝土框架结构两种类型。
其中，钢框架结构具有结构重量轻、施工速度快、环保无污染等优点；但是，其价格较高，容易受到氧化、腐蚀等环境因素的影响。
而混凝土框架结构虽然价格相对较低，但其施工难度大、施工周期长等弊端也限制了其应用范围。
框架结构因其刚度大、抗震性好、适应性广等优点，在高层建筑中得到了广泛应用。
2. 核心筒结构核心筒结构是以厚实的筒形结构作为建筑物的主要支撑力量，通常由混凝土浇筑而成。
核心筒结构具有简洁、节省空间、抗震性好、供电等配套设施便捷等优点。
但核心筒结构也存在一些问题，如横向承载能力相对较弱、结构重量大、施工难度高等。
因此，核心筒结构通常需要与其他结构体系结合使用。
3. 桩基础结构桩基础结构是以大直径的深基础为支撑载体的一种结构体系。
在高层建筑中，长桩和大直径桩通常被采用。
桩基础结构能够有效对抗土体及地基的沉降、侧移和临界状态等问题，在工程中有着广泛的应用。
4. 悬索结构悬索结构是通过吊装龙门架、进行索网架等方法将建筑物吊起来的一种结构体系。
这种结构体系不仅耗费极大、施工困难且对建筑物的安全性、稳定性等问题有很高的要求，因此应用范围不太广泛，只在一些特殊工程中使用。
二、高层建筑水平的结构体系的选择原则在选择高层建筑水平的结构体系时，需要考虑以下一些因素：1. 建筑物的结构高度建筑物的结构高度对结构体系的选择具有决定性影响，一般来说，高层建筑水平的结构体系在结构高度较小的情况下可以采用框架结构、深基础、核心筒结构等单一结构体系；而在结构高度较高的情况下，则必须采用多重结构体系的组合方案，以确保建筑物的稳定性和安全性。
高层住宅结构体系的选择
高层住宅结构体系的选择随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中越来越常见。
高层住宅的结构体系选择是一个至关重要的决策，它不仅关系到建筑物的安全性、稳定性和耐久性，还对建筑的造价、施工难度和使用功能产生深远影响。
高层住宅的结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
每种结构体系都有其独特的特点和适用范围，在选择时需要综合考虑多种因素。
框架结构是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载。
这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，可以根据需要自由分隔空间，便于后期的改造和装修。
但其缺点也较为明显，由于框架节点应力集中显著，框架结构的侧向刚度较小，在水平荷载作用下，位移较大，抗震性能相对较弱。
因此，框架结构一般适用于层数较少、高度较低的高层住宅。
剪力墙结构则是利用建筑物的墙体来抵抗水平荷载和竖向荷载。
剪力墙的侧向刚度大，在水平荷载作用下，位移较小，抗震性能良好。
但其建筑平面布置不够灵活，空间受限，不利于后期的改造。
剪力墙结构常用于小开间的住宅建筑，能较好地满足居住的空间需求。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
它既有框架结构平面布置灵活的特点，又有剪力墙结构侧向刚度大、抗震性能好的优势。
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、高度较高的高层住宅，能够在满足建筑功能需求的同时，保证结构的安全性和稳定性。
筒体结构又分为框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
筒体结构的抗侧力性能非常好，能够承受较大的水平荷载。
但这种结构体系的施工难度较大，造价较高，一般用于超高层住宅或对建筑造型和使用功能有特殊要求的项目。
在选择高层住宅结构体系时，需要考虑的因素众多。
首先是建筑的高度和层数。
对于较低的高层住宅，框架结构或框架剪力墙结构可能是较为经济合理的选择；而对于较高的高层住宅，剪力墙结构或筒体结构则更能保证结构的安全性和稳定性。
其次是建筑的使用功能。
试论高层建筑的结构特点和建筑体系
试论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑是指建筑物高度较高、楼层数较多的建筑物，通常用于商业、办公、住宅等用途。
高层建筑的结构特点和建筑体系主要体现在以下几个方面：一、结构特点：1. 超高性：高层建筑的高度远远超过普通建筑，一般超过100米。
这要求结构系统具有足够的刚度和稳定性，以抵抗高层建筑自身及外部荷载的作用。
2. 多层叠加：高层建筑的层数多，通常有十几层甚至几十层。
这要求结构系统能够有效地传递和分配楼层荷载，保证建筑稳定性，并且能够承受层间荷载的传递和反作用。
3. 大平面尺度：高层建筑的平面尺度通常较大，拥有较大的建筑面积。
这要求结构系统能够承担大面积的自重荷载和外部风荷载，并且能够合理地处理荷载传递和分布，保障建筑的稳定性和安全性。
4. 复杂荷载：高层建筑的荷载通常比普通建筑复杂多样，包括自重荷载、人员和设备活载、风荷载、地震荷载等。
这要求结构系统能够根据不同荷载的特点进行合理的分析和计算，确保建筑的安全性和稳定性。
二、建筑体系：1. 钢结构体系：高层建筑常采用钢结构体系，因为钢材具有较高的抗拉强度和刚度，能够有效地满足高层建筑对结构刚度和稳定性的要求。
钢结构还具有施工速度快、质量可控、可循环再利用等优点。
2. 混凝土结构体系：高层建筑也常采用混凝土结构体系，特别是高强度混凝土和预应力混凝土。
混凝土结构具有良好的抗压性能和耐久性能，能够满足高层建筑对承载力和稳定性的要求。
混凝土结构还具有可塑性好、能耗低等优点。
3. 混合结构体系：为了充分发挥各种材料的优点，高层建筑也采用了混合结构体系，即结合钢结构和混凝土结构的特点。
上部采用钢结构，下部采用钢筋混凝土结构，使整个建筑体系达到最佳设计效果。
4. 高效施工技术：由于高层建筑的高度和结构复杂性，施工技术对于保证结构安全和质量至关重要。
高层建筑采用了许多高效的施工技术，如塔式起重机、模板技术、预制构件等，提高了工程施工效率和质量。
高层建筑的结构特点和建筑体系是针对其高度、复杂荷载和大平面尺度等特点而设计的。
高层建筑结构与选型
框架结构的特点
（1）框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙
（2）框架结构平面布置灵活，能够满足生产工艺和使用功
（3）框架结构采用的材料是型钢和钢筋混凝土，有很好的 抗压和抗弯能力，由于梁、柱刚接，抗侧移和抗振动能力 强，抗震性、整体性和延通性较好。
框架柱网布置简单、规则、整齐，对结构是非常有利的，经济效果也
好。但有些建筑平面采用周边复杂的形式来表示建筑艺术的效果，这就出
现了在复杂的建筑平面形式上力求简单的柱网布置的协调问题。
2、 纯剪力墙体系 普通剪力墙结构是全部由剪力墙组成的结构体系，其墙体
的布置实际上等于将砌体结构的块体承重墙换成现浇的钢筋混
第二节 高层建筑结构与选型
一、结构型式按材料区分
（一）砌体结构：加筋砌体结构
（二）钢筋混凝土结构：整体性好、刚度大、变形小；阻尼 比高、舒适性佳；耐腐蚀、耐火、维护方便、造价低。但 截面大、自重大。
（三）钢结构：强度大、韧性大、易加工；断面小、自重轻、 抗震性好；可在工厂加工、缩短工期、施工方便；但用钢 量大、造价高；耐火性差。
框架结构体系 (a)横向框架体系；(b)纵向框架体系
• 框架结构体系
优点：布置灵活； 缺点：侧向刚度较小。
4000 5800 6200 5800 4000
北京长富宫中心 26层，90.85m， 89年建成。
4000 8000
8000
8000
8000
8000 4000
框架结构的平面布置方式
（1
工业建筑的柱网布置可分为内廊式和跨度组合式两种， 内廊式柱网的常用尺寸：柱距为6.0m，跨度一般采用6.0m、 6.6m和6.9m，走廊宽一般为2.4m、2.7m和3.0m。跨度组合 式柱网的常用尺寸：柱网采用6.0m，跨度采用6.0m、7.5m、 9.0m和12m。层高一般为3.6m、3.9m、4.5m、4.8m和 5.4m。
高层建筑结构体系的特点和设计措施
论高层建筑结构体系的特点和设计措施【摘要】建筑工程的结构影响着高层建筑的抗震程度，本文分析了建筑结构的结构体系和基本构架，提出了建筑结构抗震设计的方法，并运实例对高层建筑的设计进行了探究。
【关键词】建筑工程；结构特点；设计措施一、高层建筑结构体系的特点地震时建筑物的破坏程度，主要取决于主体结构变形的大小，因此建筑结构的变形计算与控制在抗震设计中起着越来越重要的作用。
目前，世界上多数国家的抗震规范都明确提出了控制结构变形的要求，有的还提出了基于位移的抗震设计方法，我国的抗震规范提出了抗震设防三个水准的要求，采用二阶段设计方法来实现，即：在多遇地震作用下，建筑主体结构不受损坏，非结构构件没有过重破坏，保证建筑的正常使用功能的弹性变形验算；在罕遇地震作用下防止结构倒塌的弹塑性变形验算。
由于结构受到的地震作用与结构自身的重量及刚度有关，而结构的变形也与其刚度有关，所以，研究不同结构体系的刚度特征和变形特点，有助于我们选择更加合理可靠的结构形式，更好地满足抗震设计的要求。
一般的建筑结构，在整体上都可以视为一个嵌固在地基上的悬臂柱，但选用不同类型的结构抗侧力体系，在水平荷载作用下结构具有不同的变形性质，通常采用的结构抗侧力体系有：框架体系、框架一剪力墙、剪力墙体系及筒体体系等。
二、高层建筑的结构的基本构架一是框架结构。
框架结构由梁、柱构件通过节点连接而成，平面布置灵活，容易形成大空间，全现浇时，房屋的整体性强，延性较好，施工方便，承受竖向荷载能力较强；缺点是侧向刚度小，在水平荷载作用下侧向变形大，承受水平地震作用的能力较弱，因而建造高度受到限制”其侧移曲线表现为剪切型，层间位移下大上小，层间最大位移角出现在下部楼层。
二是剪力墙结构。
承受建筑物竖向和水平荷载的主体结构全部为剪力墙时，即形成剪力墙结构体系”这种结构抗侧移刚度大，空间整体性好，在水平荷载作用下侧向变形小，侧移曲线表现为弯曲型，层间位移下小上大，层间最大位移角出现在中上部楼层，地震时非结构构件破损小，高层建筑中当剪力墙的高宽比较大时，相当于一个以受弯为主的竖向悬臂构件，经合理设计，可控制剪力墙的最终破坏以受弯破坏为主，延性较好”其缺点是平面布置不灵活，不容易满足公共建筑等使用大空间的要求，结构自重大，地震作用大，造价较高。
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
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要：在高层建筑中，由于其结构选择与设计管理是一项十分繁杂的工作，因此对其进行研究显得尤为重要。
在进行建筑结构设计时，必须保证设计计划的科学性和合理性，同时，在进行设计时，必须综合考量建设项目的各个建设阶段，从而提高设计计划的品质。
本文针对这一现状，就高层建筑的结构选择和结构的优选等问题作了一些探讨，为今后的工程实践提供了借鉴。
关键词：高层建筑；结构选型；优化设计1高层建筑结构选型分析1.1框架结构该体系由梁、柱和楼板等组成，梁和柱之间的刚接构成主梁，并根据建筑物的用途进行布置，其特点是自重轻，整体性能好，造价低廉，轴网布置灵活，空间利用率高，便于施工。
由于其薄弱环节：其抗侧移刚度较小，地震时水平位移较大，节点处应力集中，易受不均匀地基沉降影响，且建筑高度有限。
从框架结构抗震分析的结果可以看出，随着高度的提高，底层柱子轴力、水平荷载产生的弯矩和侧移会显著提高，而这会造成柱子截面面积和配筋过大，从而对其空间利用率和经济效益产生了不利的影响。
因此，在实际生活中，框架结构在地震作用下，会出现非结构性损坏的情况比较多，因此，适宜应用于10层或以下房屋建筑，如住宅、学校、办公楼等房屋，宜采用钢筋混凝土框架结构，地震设防烈度8度、设计基本地震加速度≥0.30 g、且层数大于5层的房屋，不宜选用钢筋混凝土框架结构。
对于大型公共建筑，多层工业建筑，以及大型商场，体育馆，火车站，剧院，展览厅，飞机库，停车场等一些特别的建筑，建议使用钢架。
1.2框架-剪力墙结构它是将框支和剪力墙两种形式组合起来，并在框支中配有合适的剪力墙。
在整体结构中，剪力墙板承受最多的横向荷载，而垂直荷载则以框架为主，二者在结构中具有明显的分工。
框剪结构通常适用于35层之下的楼房，若设计得适当，还可设得较高。
其中，剪力墙的布置地点通常是在电梯室，它通过核心筒来发挥对水平荷载的承受力，它的优点是：地震性能好，整体结构相对稳定，与框架结构相比，它在水平荷载力和侧向刚度方面都有了一定的提高，它在布置上也比剪力墙结构更加灵活，它更适合于10层至20楼之间的办公楼、教学楼等。
论高层建筑的结构特点和建筑体系
论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑作为城市建设的重要组成部分，具有独特的结构特点和建筑体系。
它不仅是城市风貌的重要标志，更是城市功能的重要体现。
本文将从高层建筑的结构特点和建筑体系两个方面进行探讨。
一、高层建筑的结构特点1. 立柱结构高层建筑的结构设计通常采用立柱结构。
立柱是承担建筑垂直荷载的主要构件，其承载能力直接影响整个建筑的安全性。
在高层建筑中，通常会采用混凝土或钢结构的立柱，以确保其承载能力和稳定性。
由于高层建筑需要承载更大的荷载和抵御更强的地震和风力作用，因此钢结构在高层建筑中得到了广泛应用。
钢结构具有自重轻、刚度高、施工速度快等优点，能够满足高层建筑对结构的高强度和高稳定性的要求。
3. 外挂结构为了增加高层建筑的稳定性和抗风性能，一些高层建筑采用了外挂结构。
外挂结构是指在建筑外部增设构件或装饰材料，通过外部构件与主体结构相连接，从而增加建筑的稳定性和抗风能力。
外挂结构的设计与施工需要考虑到与主体结构的连接方式、外部构件的重量和风荷载等因素，以确保其安全可靠。
4. 混凝土结构混凝土结构是高层建筑中最常见的结构形式之一。
混凝土结构具有自重大、抗震性能好、耐久性优等特点，能够满足高层建筑对结构强度和稳定性的要求。
混凝土还可以通过预应力等方式进行加固，提高其承载能力和抗震性能。
5. 空间结构高层建筑的空间结构通常较为复杂，需要考虑到建筑的承载性能、变形控制、外部环境等多种因素。
为了满足这些要求，高层建筑通常采用框架结构、网壳结构、空间网架结构等形式，以确保建筑的整体稳定性和安全性。
二、高层建筑的建筑体系1. 基础系统高层建筑的基础是其建筑体系的重要组成部分，对建筑的稳定性和安全性具有至关重要的影响。
基础系统通常包括地基基础、基础梁、基础板等构件，其设计和施工需要考虑到土质条件、荷载特性、地基沉降等因素，以确保建筑的稳定和安全。
2. 立面系统高层建筑的立面系统是其外部形象的重要表现形式，也是其能源节约和环保的重要手段。
浅析高层建筑结构体系及特点
浅析高层建筑结构体系及特点随着城市化进程的加速，高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征，更是解决城市人口密集、土地资源紧张等问题的有效途径。
而高层建筑的结构体系则是确保其安全、稳定和经济合理的关键因素。
本文将对高层建筑常见的结构体系及其特点进行简要分析。
一、框架结构体系框架结构是由梁和柱通过节点连接组成的承重骨架。
在框架结构中，梁和柱承受垂直和水平荷载，并将其传递到基础。
框架结构的优点在于建筑平面布置灵活，可提供较大的室内空间，便于用户根据不同需求进行分隔和布置。
同时，框架结构的施工相对简单，进度较快。
然而，框架结构也存在一些不足之处。
其侧向刚度较小，在水平荷载（如风荷载、地震作用）下，结构的位移较大，限制了其在高层建筑中的应用高度。
此外，框架节点应力集中显著，对节点的施工质量要求较高。
二、剪力墙结构体系剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成，这些墙体不仅承受竖向荷载，还承担水平荷载。
剪力墙结构的主要优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下，结构的位移较小，具有良好的抗震性能。
同时，剪力墙结构的整体性好，房间内无梁柱外露，美观性较好。
不过，剪力墙结构的缺点也较为明显。
由于墙体较多，建筑平面布置的灵活性受到一定限制，难以满足用户对大空间的需求。
而且，剪力墙结构的自重较大，会增加基础的造价。
三、框架剪力墙结构体系框架剪力墙结构是将框架结构和剪力墙结构结合起来的一种结构体系。
在这种体系中，框架和剪力墙共同承担竖向和水平荷载。
框架剪力墙结构综合了框架结构和剪力墙结构的优点。
它既具有框架结构平面布置灵活的特点，又具有剪力墙结构侧向刚度大的优势。
在水平荷载作用下，剪力墙承担大部分水平力，框架则承担少部分水平力，两者协同工作，有效地控制了结构的位移。
然而，框架剪力墙结构的设计和施工相对复杂，需要合理确定框架和剪力墙的刚度比例，以确保结构的协同工作性能。
四、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。
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。
高层建筑的结构体系
优点：材料来源丰富，造价低，混凝土 的可塑性强，易于建造各类形式的构件或房 屋；混凝土材料强度虽然较低于钢材，但混 凝土构件的截面大、刚度大，有利于抵抗结 构的侧向位移。
缺点：钢筋混凝土结构的施工工期长， 结构自重大、承载力低，建造高度受到限制。
•
3、钢—钢筋混凝土组合结构
这种结构吸收了钢结构和混凝土结构两种结 构的优点，克服两种结构的缺点，根据工程需要， 进行不同方式组合，取得了经济合理、技术性能
筒体结构；筒中筒结构；框架－筒结构； 多筒结构
（5）巨型结构体系
2.2 结构布置原则 一、 建筑体形和结构总体布置
高层建筑结构设计，除了要根据建筑高度、 抗震设防烈度等合理选择结构材料、抗侧力结构 体系外，还要特别重视建筑体形和结构总体布置
建筑体形：由建筑平面和立面的空间构成 结构总体布置：结构构件的平面布置和竖 向布置 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能 有决定性的作用。
钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
《高规3.3.1》A级、B级高度合并
结构体系
非抗震设 计
抗震设防烈度 6度、7度 8度
9度
框架
5
4
3
--
板柱-剪 力墙
6
5
4
--
框架-剪
力墙、剪
7
6
5
4
力墙
框架-核 心筒
8
7
6
4
筒中筒
8
8
7
5
若结构高宽比大，则倾覆力矩也大。 因此，设计者在初步设计阶段根据结构高 度和结构体系确定比较合理而经济的平面 尺寸，宏观控制结构的刚度、稳定性、承 载力。
1、结构的总体布置内容 结构总体布置的主要内容有： （1）正确进行场地选择； （2）选择合理的建筑体形； （3）选择合理的结构体系； （4）合理进行结构构件的平面布置和竖向布 置（包括柱网、墙、楼盖的布置）； （5）合理选择基础形式； （6）妥善设置变形缝。
高层建筑结构特点及其体系
高层建筑结构特点及其体系提纲：1. 高层建筑结构特点2. 高层建筑结构体系3. 高层建筑的主要结构材料4. 高层建筑的结构耐震性能设计5. 高层建筑的结构施工技术一、高层建筑结构特点高层建筑的结构特点主要是在高度上，导致其结构承重模式和普通建筑不同。
高层建筑的高度大，截面积相比较小，因此很容易造成承重结构的压力集中，而产生应力过大的情况，建筑物的结构破坏风险大，因此满足高层建筑的结构特点变得尤为重要。
二、高层建筑结构体系高层建筑结构体系一般采取框架-筒体体系结构或筒体结构来解决楼体结构的承载问题。
框架-筒体结构是指有一个外部的钢筒负责承载垂直荷载，内部的框架结构剪力承载分布荷载。
而筒体结构则无内部的钢筋结构，由筒体来承载楼体的全部荷载。
这两种结构在设计上供选择，考虑之一必须考虑完整性、施工调度和长期维护等因素，决策依据高度和建筑结构荷载。
三、高层建筑主要的结构材料高层建筑在承载设计上的材料大多数是钢铁、混凝土和闯石，可以根据建造需求灵活选择，其中，钢材具有高强度、轻质且对居住环境影响非常小的优点，仅列举此三类，当然也有其它结构材料可以在不同的地方满足需求。
四、高层建筑的结构耐震性能设计结构耐震性是指高层建筑在持续震动环境中的抵抗力。
考虑结构抗震设计应从两方面考虑：一是优化结构布局，提高结构性能；二是结构材料应有更优材料和暴露耐火性能。
加强抗震和地震保护意识，公众应意识到意外情况，灾难会给人们带来的危害，加强对抗震的定量规定，提高法规的技术水平，是提高高层建筑耐震性的有效方式。
五、高层建筑的结构施工技术的措施高层建筑施工技术先进的措施是提高结构施工速度、质量和安全性的核心问题，必须设备、工艺、工程作为整体研究。
预制化和钢筋混凝土施工技术的应用极大提高了生产效率，降低了人力的成本，同时进一步提高了施工方案的可行性和可控性。
案例：1.迪拜塔迪拜塔是由钢筋混凝土和钢铁两种结构材料组成的，是世界上最高的建筑之一，高达828米。
浅析高层建筑结构体系及特点
浅析高层建筑结构体系及特点在现代城市的天际线上，高层建筑如林立的巨人，展现着人类建筑技术的辉煌成就。
这些高耸入云的建筑不仅是城市繁荣的象征，更承载着人们的生活、工作和梦想。
而支撑这些建筑屹立不倒的关键，就在于其独特的结构体系。
高层建筑的结构体系多种多样，每种体系都有其独特的特点和适用场景。
其中，框架结构是较为常见的一种。
框架结构由梁和柱组成，它们相互连接形成一个整体框架，共同承受建筑物的竖向和水平荷载。
这种结构体系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自由分割空间。
然而，框架结构的侧向刚度相对较小，在水平荷载作用下，如风力或地震力，其变形可能较大。
因此，框架结构通常适用于层数较少、高度较低的高层建筑。
剪力墙结构则是另一种常见的体系。
剪力墙就像一道道坚固的墙壁，它们能够有效地抵抗水平荷载。
剪力墙结构的侧向刚度较大，在水平力作用下的变形较小，具有较好的抗震性能。
但是，剪力墙结构的空间布置相对不够灵活，对建筑的使用功能可能会有一定的限制。
这种结构体系在住宅建筑中较为常见，因为住宅对房间的布局要求相对较为规整。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架剪力墙结构中，框架和剪力墙协同工作，共同抵抗水平和竖向荷载。
框架主要承受竖向荷载，剪力墙则主要承担水平荷载。
这种结构体系既具有框架结构平面布置灵活的特点，又有剪力墙结构良好的抗侧力性能，适用于层数较多、高度较高的高层建筑。
筒体结构是一种较为高效的结构体系。
筒体可以分为实腹筒和空腹筒。
实腹筒通常是由钢筋混凝土墙围成的封闭筒体，具有很大的侧向刚度和承载能力。
空腹筒则是由布置在建筑物周边的密集立柱和横梁构成的空间框架筒。
筒体结构能够有效地抵抗水平荷载，尤其适用于超高层建筑。
例如，著名的纽约帝国大厦就采用了筒体结构。
在实际的高层建筑设计中，选择合适的结构体系需要综合考虑多个因素。
首先是建筑的功能需求。
不同的功能，如办公、住宅、酒店等，对空间布局的要求各不相同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高层建筑结构体系的特点及结构体系的选择
摘要
本文简要分析了目前应用较为普通的高层建筑结构体系的优缺点、适用性、经济性等方面，并探讨了高层建筑结构选型的思路和方法。
关键词：高层建筑结构体系框架结构剪力墙结构框架—剪力墙结构钢结构
随着世界各国建筑水平的不断提高，高层建筑顺着时代的发展趋势而生，并在现代城市建设中发挥了非常重要的作用，成为现代化大都市的重要标志。
高层建筑具有低层建筑和多层建筑不可比拟的优势，它具有节约城市建设用地的作用，同时还有缩短城市公用设施建设与市政管网工程开发周期，节约市政投资的重要作用。
然而高层建筑的结构体系具有很高的建筑难度。
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：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、筒体结构体系、钢结构体系。
一.高层建筑结构体系的特点
1.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。
优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，房间隔墙可以随意拆改，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，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。
缺点是：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;并且框架柱尺寸过大，不适合民用住宅，在地震区不宜做太高。
2.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”。
其优点是：刚度大，
空间整体性好。
由于承重结构为片状的混凝土墙体，房间不见柱子的棱角，感觉更美观，比框架结构更适合用于住宅、旅馆等房屋。
在历史地震中，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。
缺点是：混凝土用量多，自重大，总高度通常无法超过150m。
混凝土墙体为高强度承重墙体，房间不能拆改。
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。
在框支剪力墙中，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形，因此，在地震区不宜采用这种框支剪力墙结构。
3.框架—剪力墙结构体系。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙，可以组成框架—剪力墙结构，这种结构优点是：既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。
缺点是：混凝土用量多，自重大，总高度不宜超过150m。
4.筒体结构体系。
由剪力墙构成空间薄壁筒体，成为竖向悬臂箱形梁，加密柱子，以增强梁的刚度，形成空间整体受力的框筒，由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构;有时为了满足建筑高度要求在结构中的框架柱内添加型钢钢材，或在柱子外侧包裹型钢钢材，此类建筑常用于超高层民用建筑和地标建筑，其优点是：可以有效减小混凝土柱子的尺寸，减少结构自重，并加强柱子的抗震和承重性能，因为综合了框架剪力墙结构和钢结构的优点，此类结构在150米~300米的建筑中广泛使用，缺点较少。
5.钢柱、钢梁承重，叫做钢结构。
常用于厂房、超高层公建和大跨度房屋(例如体育场)。
优点是自重轻，施工快。
可以修建到300多米甚至更高的高度。
因为是柔性结构，地震破坏力对它影响较小。
缺点是钢材害怕腐蚀，建筑保养困难，而且保养费用昂贵。
钢材最怕高温，火灾是钢结构房屋的天敌。
二.高层建筑结构体系选择
钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，并积极采用新技术、新工艺和新材料,提高建筑的安全适用性、技术先进性、经济合理性。
高层建筑结构设计时应重视结构选型和构造，择
优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。
在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。
（1）增加抗弯结构体系的有效宽度。
这里很有效的，因为增加宽度可以直接减小倾覆力，并且当其它条件不变时，侧移按宽度增加的三次方的比例减小然而，必须使加宽了的结构体系中的竖向构件连接良好，才能真正达到上述效果。
（2）增大承受荷载最有效的构件的截面。
例如，加大较低楼层柱子和连接大梁的翼缘截面，就能够直接减小侧向位移和增加抵抗力矩，而不会增大上层楼面的质量，否则，抗震问题将更加严重。
（3）使大部分竖向荷载直接由主要抗弯构件承受。
这将使主要的抗倾覆构件受到预压而有助于倾覆拉力作用下的房屋稳定。
（4）在竖向结构分体系中，合理布置实心墙或者斜撑构件，可以最有效地抵抗每层楼的局部剪力。
完全用抗弯的竖向构件来抵抗这些剪力通常不经济的，因为使柱及梁有足够的抗弯能力，比用墙或斜撑需要更多的材料和施工工作量。
（5）每层楼盖应足以起水平隔板的作用。
这可以使各抵抗外力的构件共同工作，而不是单独工作。
（6）将大型竖向和水平构件联结成巨型框架。
诸如，在两个或更多的电梯井间每隔若干层用重型楼盖结构体系或非常大的梁式析架连接起来。
所有高层建筑基本上都是支承在地面上的竖向悬臂结构。
当合理使用上述原则时，由墙、核心筒、框架、筒式结构和其它竖向结构分体系可以得到所希望的结构方案，从而真正实现建筑的安全适用性、经济合理性。
三.毕业设计
我的毕业设计题目是沈阳市金鑫宾馆设计，层数16层，建筑面积9000平方米，主体结构采用框架-剪力墙结构，基础采用桩基础。
主要承重由柱支撑，在框架结构中布置一定数量的剪力墙，这种结构优点是：既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。
参考文献
[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范
[2]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程
[3]赵西安,高层建筑结构实用设计方法,同济大学出版社,1998。