浅谈高层建筑结构

１ 在实 际工程 中出现 了很 多规 则性 很差 ， ） 体型复杂不利于抗
程 修 补 困难 。２ 钢 结 构 。结 构 的 梁 柱 及 支 撑 等 主 要 构 件 均 采 用 震的高层 建 筑。例 如 ： ） 首先 ， 结构 平 面不 规则 ， 了满 足 建筑 效 为
钢材 。它 的主要优点是 ： 材料强度 高 ， 自重 轻 ， 良好 的延 性 。结 果 ， 有 平面存在大 的凹人 口， 板平 面过 于狭长及 楼板 开洞 面积超 楼 构构件所 占面积 少 ， 建设 工 期短 ， 件 可 以循 环利 用 ， 境 污染 过楼面 面积的 ３ ％ ， 构 环 Ｏ 造成楼 板有较 大的削弱 ， 楼板水平 地震力 的
少， 并且能 满足建 筑上 大跨度 、 大空 间 的要求 。常用 的高层 建筑 传递不 连续等 不利影 响。其次 ， 结构 竖 向不 规则 ， 带有较 大范 围 钢结构形式有 ： 架结构 ， 框 钢框架一 支撑结构 ， 简体结 构及 巨型结 的错 层 ， 错层剪力墙 结构 使剪 力墙形 成错 层洞 ， 导致 结构 刚度不
性性能 ， 依据结 构弹塑性 恢复 特性建 立动 力方 程 ， 逐步 积分法 用
速 从 目前 用 于高层建 筑结构 的主要 结构体 系有 ： ） 凝土结 构 。 直接求出地震过程 中位移 、 度和加 速度 的时 程变化 ， 而能够 １混 描述结构在强震作用 下 ， 弹性和非 弹性 阶段 的 内力 变化 ， 在 以及 结构 的主要 承重受力材料为钢筋混凝 土。它 的主要 优点是 ： 就地 屈服 、 坏直 至倒 塌的全过程。 损 取材 ， 耐久性 、 耐火性好 ， 整体性 好 ， 节约 钢材 。常用 的结构 形式 结构构件逐步开裂 、 有： 框架结构 ， 剪力墙结构 ， 框架剪力墙 结构 ， 筒体结构 ， 框筒 结构 ３ 发展 现状 及存 在 的问题 等。但混凝土材料抗拉 强度差 ， 自重 大 ， 且施 工受季节 影响 大 ， 工
第３ ６卷 第 １ ８期 ２ ０ １０ 年 ６ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｉ Ｈ ＴＥ ｎ 爪 Ｅ
Ｖｏ ＿６ Ｎｏ １ Ｉ３ ． ８
Ｊｎ ２１ ｕ ． ００
・６ ・ １
文章编号 ：０ ９６ ２ （０ ０ １ ．０ １０ １０ —８ ５ ２ １ ）８０ ６ ．２
体型也越来越复杂 ， 这就 给高层结构 设计和 分析提 出了更高 的要 有 ： 弹性假定 、 小变 形假定 、 刚性楼板假定 、 计算 图形的假 定等。
求， 目前 ， 高层建筑结构按建 筑材料分类 主要 有三大类 ： 混凝土结 高层建筑结构 的静力 分析 方法 主要有 ： 梁连续 化假定 、 连 杆 构 ， 结构和 混合结 构。高效 、 钢 准确 的对这 些复杂 的高层 结构体 系结构矩 阵位 移法 、 面有限单元法 、 平 等效连续化方法 、 等效离散 系进行分析 、 设计与 比较 ， 选择 既经 济合理 又安 全适 用 的结构体 化方法和三维空 间分析 等。针对 不同 的结构 体系 ， 择相应 的计 选 系， 已成为我 国高层建筑研究领域 的重要课 题之一 。本 文介绍 了 算方法 。比如剪力墙结构选择 平面有 限元 法。另外 ， 高层建筑结
凝 土 框 架 与 钢 筋 混 凝 土 简 体 所 组 成 的 共 同 承 受 水 平 和 竖 向 作 用 接处形成竖 向短墙肢 ， 可能在 同向受力 中因错层构件 刚度大而产
的高层建筑结构 。它充 分发 挥钢材 和 混凝 土两种 材料 各 自优 点 生内力集 中， 不利 于抗震 。因此 ， 应尽 量避免采用 不规则 的结 构 ， 的合理组 合 ， 能大量 节约钢 材 ， 降低 工程造价 ， 快施工进 度 ， 加 并 并采取有效可靠 的抗震 加强措 施 。２ 轴 向变形 不容 忽视 。高层 ）
浅 谈 高 层 建 筑 结 构
杨 利
摘 要： 以高层建 筑结构为研 究对象 ， 简单介 绍 了按材料分 类的三种结构体 系 ， 细阐述 了高层建筑结构 的分析研究 以 详 及存在 的问题 ， 结合我 国的高层建筑发展现状讨论 了高层建 筑结构的发展方 向。 关键词 ： 高层结构 ， 结构体 系， 问题 ， 发展 趋势 中图分类号 ： Ｕ９ ３ Ｔ ７ 文献标识码 ： Ａ
三大结构体 系 ， 阐述 了高层 结构 的分 析 ， 出 了一些 现状 中 的问 构 弹塑性 动力分 析方法 （ 指 亦称 时程法 ） 的研究 和应用 在我 国迅速
题， 并展望 了未来高层建筑结构 的发展 。 发展 。这种方法是将地震波记 录直接输入结构 ， 考虑结 构的弹塑
速发 展 以及人们 对高 层建 筑结 构 小取决 于结构 体系。 以下 就现 代高层 建筑 的结构 力学 的一些分
体系的研 究 日趋完善 、 工技术 水平 的不 断提 高 ， 国高 层建 筑 析 方 法 进 行 了 论 述 。 施 我
发展 迅速。现在高层 、 超高层建筑往 往被看作 一个城 市的标 志性 高层建筑结构 是 由竖 向抗 侧力 构件 （ 框架 、 剪力墙 、 筒体 等 ） 建筑 、 国家 的经 济实 力和 科技 水 平 的反 映。 比如 中央 电视 台新 通过水平楼板 连接构成 的大 型空 间结构体 系 。要完 全精 确地按 址 ， 海金茂 大厦等 在 国内外均产 生 了一 定 的影 响。因此 ， 上 设计 照三维空 间结构进 行分 析是 十分 困难 的。各种实用 的分 析方法 思想 也在不 断更新 ， 结构体 系 日趋多样 化 ， 建筑 平 面布置 与竖 向 都需要对计算模 型引人 不 同程 度 的简化 。常见 的一些基 本假定
构等 。但钢结 构施 工 要求 严格 ， 工程 造价 高 ， 防腐蚀 性 、 防火 性 规则 ， 对结构抗震都 有不利影响 。尤其对平 面不规则 和扭 转效应 差， 并且维护费用也相 当高。３ 混合结 构。指 由钢框 架或 型钢混 显著 的错层结构破坏特别严重 。另外 由于楼板错 层 ， 得错层交 ） 使