《建筑结构体系分析》
建筑结构空间结构体系解析课件
早期罗马人在建筑中使用的拱券
某大学室内体育馆的木某构刚刚架架及结天构窗 车站
钢制刚架结构的飞机库
钢制刚架结构的玻璃暖房
拱券结构的住宅室内
美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面
壳体结构的特点：一种曲面形的空间结构。有很好的空间传力性能以较小的构件 厚度覆盖大的空间，可做成各种形状，造型新颖，兼有承重和围护双重作用，能 大幅度地节省材料。
由网架结构覆盖的音乐厅
曲面网架的大型展示空间及运动馆
空间结构体系所适用的建筑类型
空间结构支承系统——各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构 自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式
薄壳
网架
悬索
膜
混合形式
属于空间薄壁结 由许多杆件按照 用高强钢丝做拉索，
构，又可分为曲 受力的合理性有 加上高强的边缘构
空间结构体系所适用的建筑类型
空间结构支承系统——各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构 自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式
薄壳
网架
悬索
膜
混合形式
属于空间薄壁结 构，又可分为曲 面壳和折板两种。 对建筑而言，结 构本身就形成了 “面”，而且可 以切削
罗马小体育宫圆形网状扁球壳屋顶
用八个双曲抛物面薄壳拼成了洛斯马纳提拉斯餐厅（墨西哥） 用三个相同的扭壳构成某疗养所的餐厅
“水立方”整体建筑由3000 多个气枕组成，气枕大小不一 、形状各异，覆盖面积达到10 万平方米，堪称世界之最。除 了地面之外，外表都采用了膜 结构。安装成功的气枕将通过 事先安装在钢架上的充气管线 充气变成“气泡”，整个充气 过程由电脑智能监控，并根据 当时的气压、光照等条件使“ 气泡”保持最佳状态。
房屋结构总体系分析报告
补充第三章房屋布局总体系阐发第一节把空间组成的部件作为主要布局分体系对于一个复杂的布局设计工程，设计者不该让其思路为布局的复杂性所猜疑，在确定方案的早期设计阶段，设计者应沉着地、全面地考虑设计要求，按照已有的设计经验，构思出某些解决方案，宜粗不宜细地将其构思通过假设干主要构件的作用勾画出来。
在方案设计时，设计者应考虑布局的根簿本布局，如恒相传力的子布局和竖向传力的子布局。
此时，设计者必需非常清楚地了解它们的组成以及彼此间的作用。
因为这样，设计者才能掌握布局体系的组成和力学性态，从而形成整体布局方案。
当设计者对对布局组成的空间整体和传力路线有了清晰理解以后，就可以进一步考虑子布局的构成与传力问题。
此时设计者的注意力就由空间的布局性态转为力传播递路径上的竖向或横向子布局或主要的构件的存眷。
虽然子布局或主要传力构件的详图设计不是方案设计阶段的任务，但是在早期设计阶段应对主要的竖向或横向子布局或构件进行初步估算，以便得出可行性评价和初步估算布局造价。
在深化的详图设计阶段，设计者将对布局进行整体和局部的详细阐发计算。
同时按照计算的内力，对布局构件进行截面选型和设计，此时设计者的注意力已集中到具体的布局构件上。
总之，随着布局的各个设计阶段由浅到深，由整体布局阐发到子布局阐发再到构件阐发，设计者对布局的注意力也由空间整体布局转到平面布局，再转到线性或非线性构件，即由三维到二维到一维。
在方案设计阶段，设计者的注意力总是逗留在整体布局和子布局，对布局的注意力总体上逗留在由空间到平面的阶段。
只有需要验证方案可行性时，才会对布局的主要构件的截面进行受力验算。
以上过程表达在以下几个设计阶段：〔1〕方案设计阶段：设计者注意力集中在布局的空间整体概念，由整体建筑布局的三维阐发中得出整体布局系统的承载能力。
同时，也得出整体布局与子布局间的彼此关系；〔2〕初步设计阶段：设计者的注意力转向布局的横向和竖向子布局体系，以便成立布局主要构件彼此之间的关系以及共同工作性态；〔3〕详图设计阶段：设计者的注意力转向布局的线性或非线性构件设计以及制造安装中的连接和布局西部设计。
高层建筑结构体系分析与探讨
高层建筑结构体系分析与探讨[摘要] 我国改革开放以来，建筑业有了突飞猛进的发展，高层建筑在我们的城市建设当中所占的比例也越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。
本文围绕高层建筑结构设计展开，总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法,为实际高层建筑结构分析与设计提供一定参考。
[关键词]高层建筑；结构体系；静力分析一、高层建筑结构设计特点高层建筑结构设计与多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。
其主要特点有：（一）水平力是设计主要因素在高层建筑中，尽管竖向荷载对结构设计仍产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。
因为一方面建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩及由此在竖向构件中所引起的轴力，却与建筑高度的两次方成正比。
另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化的。
（二）侧移成为控制指标。
与多层建筑结构不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。
随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
（三）轴向变形不容忽视。
高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
（四）结构延性是重要设计指标相对于多层建筑而言，高层建筑结构更柔和，在地震作用下的变形更大。
装配式建筑结构体系分析
装配式建筑结构体系分析摘要：随着住宅工业化体系日趋成熟，工业化体系也适应了绿色建筑的要求。
本文主要论述在我国应用广泛的工业化住宅结构体系。
关键词：装配式建筑；结构体系；环保一、装配式混凝土结构体系装配式混凝圭结构体系是全部主体结构均使用预制混凝土构件，装配式混凝土结构体系根据承重构件划分为框架结构、剪力墙结构和框架 - 剪力墙结构三种类别。
最常用的是框架结构体系，其结构整体性能及抗震性能相对较好，构件较轻及运输方面具有优势。
装配整体式剪力墙结构体系，是在施工现场吊装预制复合墙板装配成整体，每块预制复合墙板自内而外有结构层、保温层和饰面层。
装配整体式剪力墙结构具有广泛的适用性，能够实现标准化和系列化的要求，设计简便易行，结构体系合理、安全、节能、环保。
内浇外挂体系是指建筑结构的主体采用现场浇注，外墙使用预制混凝土复合墙板，同时配备构造柱和圈梁，墙体内部配备钢筋网架的工业化体系（如图1、图 2 所示），20层以下对抗震性能有要求的比较合适。
二、装配式钢结构住宅体系装配式钢结构体系在欧美地区已形成一套成熟的技术体系，是当前改善人类居住环境的理想产品，替代了传统的砖、木材和混凝土，彻底改变结构形式。
装配式钢结构建筑体系在我国的起步较晚，二十世纪八十年代末、九十年代初才引进日本和欧美地区的轻型装配式小住宅。
尽管装配式钢结构住宅体系相比传统住宅有很多优点，目前国家相关部门也已经开始采取相应措施来推广装配式钢结构体系在建筑中的应用，但装配式钢结构住宅体系仍处于起步阶段。
装配式钢结构住宅体系可概括分为低层轻钢住宅和多、高层轻钢结构住宅两大类。
低层轻钢结构住宅结构体系分为两大类：（1）钢框架结构体系，此类体系采用型钢梁柱框架结构；（2）轻钢龙骨承重墙结构体系，这类体系的承重体系是镀锌轻钢龙骨，板材的作用是维护结构体系以及分隔空间。
多层、小高层轻钢结构住宅体系包括：纯框架体系、框架—核心筒体系、框架—支撑体系、框架剪力墙体系以及交错桁架体系等。
高层建筑结构与造型体系分析
高层建筑结构与造型体系分析近年来，随着我国高层建筑的快速发展，城市中的高层建筑是反映这个城市经济繁荣和社会进步的重要标志，当人们谈起举世闻名的摩天大楼时，往往和芝加哥、纽约这样的国际大都市联系在一起，足以说明高层建筑对城市社会形象的贡献。
进入20世纪90年代以来，随着社会与经济的蓬勃发展，特别是城市建设的发展，高层建筑在城市中应运而升。
国内在高层建筑结构方面也做了许多的科研工作，取得了较好的成绩。
在高层建筑设计中，采用先进的结构理论与精确的计算方法固然十分重要，但在方案阶段正确进行高层建筑结构体系的选型也是不容忽视的。
根据工程实践经验，如果高层建筑结构体系选型不当，那么任凭再用先进的结构理论和精确的计算方法，也较难做出安全可靠、经济合理的高层建筑结构设计。
正确处理高层建筑结构体系的选型问题，对于高层建筑结构设计而言，具有至关重要的意义。
结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。
在高层建筑中，抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。
高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。
一、框架结构体系框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构，国内主要为钢筋混凝土，框架结构的特点在于“刚节点”。
从框架的刚节点来看，它是一个几何不变体，对梁的好处是很明显的。
刚节点给柱子虽然带来弯矩，但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处，因为钢筋混凝土不仅抗压能力强，而且抗弯能力也很好。
所以，框架结构可以扩大梁的跨度，而且房屋的层数也可以增加。
故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。
框架结构的优点是:强度高，自重轻，整体性和抗震性好。
它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重，建筑平面布臵灵活，可以获得较大的使用空间，所以它的应用极为广泛。
二、剪力墙结构体系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、柱等外露与凸出，便于房间内部布臵。
《结构体系》课件
目 录
• 结构体系概述 • 常见结构体系介绍 • 结构体系设计原则 • 结构体系优化建议 • 结构体系发展趋势
01
CATALOGUE
结构体系概述
结构体系的定义
结构体系定义
结构体系是建筑物或工程中，由 基础、柱、梁、板等主要承重构 件相互连接、相互作用所形成的
系统。
结构体系的作用
筒体结构体系
优点
侧向刚度大，承载能力强。
缺点
空间相对较小，灵活性较低。
03
CATALOGUE
结构体系设计原则
安全性原则
结构安全
稳定性
确保结构在正常施工和使用过程中能 够承受各种作用力，不发生破坏、失 稳或过大变形。
分析结构的整体稳定性，防止因失稳 而导致的破坏。
耐久性
考虑结构的使用寿命，确保结构在规 定的使用年限内保持安全性和功能性 。
绿色建筑的发展
绿色建筑
01
注重建筑的环境友好性，采用可再生能源、节能技术等手段，
降低建筑对环境的影响。
发展趋势
02
随着环保意识的不断提高，绿色建筑将成为未来建筑发展的主
流趋势。
未来发展
03
绿色建筑将与智能化、高性能材料等技术相结合，推动结构体
系向更加高效、环保的方向发展。
THANKS
感谢观看
优点
空间大，灵活性高，侧向刚 度大。
缺点
设计难度较大，需要综合考 虑框架和剪力墙的协同工作 。
筒体结构体系
总结词
由多个垂直墙体组成的结构体系，具有较高的侧向刚度和承载能力。
详细描述筒体结构体系通常由个垂直墙体组成，这些墙体可以是钢筋混凝土浇筑而成，也可以采用其他材料制成。筒体 结构体系具有较高的侧向刚度和承载能力，能够有效地抵抗地震和风荷载等水平荷载。这种结构体系常用于高层 建筑、大型工业厂房和大型公共设施等建筑类型。
房屋结构总体系的方案分析
房屋结构总体系的方案分析随着城市化进程的不断加速，人口快速增长和城市空间日益紧张，房屋建筑已经成为了城市中不可或缺的一部分。
房屋的结构是保证房屋性能的重要因素之一。
房屋的结构设计方案直接影响到房屋的整体性能以及使用寿命。
因此，如何设计出符合性能要求的房屋结构总体方案，一直是建筑行业关注的焦点。
房屋结构总体方案由屋面结构、墙体结构和基础结构均组成，这些结构的选择和设计需要考虑建筑的使用功能、设计要求、材料可用性、生产成本、材料资源的可持续性等多方面因素。
下面对几个基本的结构方案进行分析:一、钢结构房屋结构设计钢结构相对于传统的混凝土结构，具有重量轻、抗震性能好等特点，其适用范围广泛。
因此，结构内部不需砌体墙，并且可以采用轻型材料，极大地提升了建筑的绿色环保性能。
除此之外，钢结构的设计灵活性高，易于加工、拼装，可以缩短工期，重要的是它可以很好地满足建筑的多层、大跨度和地下建筑等特殊设计要求。
二、混凝土结构房屋结构设计混凝土结构已经成为传统建筑中最常见的结构形式之一。
它的主要优点是经济实用、施工周期短、耐候性好、废品率低等特点。
经过数十年的发展，施工技术、适用材料、加工技术等都得到了显著的改进，同时由于再生材料的引入，混凝土结构的绿色环保性能也极大地提高了。
三、木结构房屋结构设计木结构是一种具有较高环保性和自然美感的结构形式。
木头是一种可以进行回收使用的材料，与其它结构形式相比，不仅节约了能源，而且还减少了建筑固体废物的排放量。
此外，木结构建筑的施工工序简单，可以加强建筑的隔音和保温性能，使其更具有温暖和舒适感。
最近，国内出现了将钢结构和混凝土结构结合起来，融合现代建筑技术和传统建筑文化的混合结构。
无疑，这种新型结构的设计更加人性化，同时可以更好的满足当代人们对自然环境和生活品质的追求。
结构方案的选择必须兼顾多方面因素，因此，为了确保房屋的性能和建筑的安全性，建筑师和结构设计师需要在不同结构中进行合理的选择。
建筑结构体系的可靠性分析
建筑结构体系的可靠性分析一、引言建筑结构体系可靠性分析是建筑工程领域中的关键问题之一。
建筑结构体系的可靠性分析是对其结构的安全性和可靠性进行评估，是建筑工程领域中非常重要的技术。
二、建筑结构体系概述建筑结构体系是指整个建筑物的基础、基础抗震墙和各层楼板、框架、柱、梁等构件的组合。
建筑结构体系对于整个建筑物的承载能力、安全性及稳定性都具有非常重要的影响。
建筑结构体系一般由梁、柱、板、墙、框架等构件组成。
梁柱体系作为一种最常见的结构形式，在建筑工程领域中得到了广泛的应用。
此外，框架结构、拱形结构、索拉结构等也是常见的建筑结构形式。
三、建筑结构体系的可靠性分析建筑结构体系的可靠性是指其在承受荷载或者自然灾害（如地震、风灾等）时，确保结构不会发生失效或塌方的能力。
为了保证建筑物的安全和可靠性，对建筑结构体系的可靠性进行评估是不可或缺的。
建筑结构体系的可靠性评估需要从以下几个方面进行分析：1. 荷载分析荷载是指建筑结构体系所承受的外界作用力，包括楼板荷载、风荷载、雪荷载、地震作用力等。
荷载的分析是可靠性分析的基础，其准确性直接影响分析结果的准确性。
2. 组合荷载分析组合荷载是指在建筑结构体系承受多种荷载作用下所产生的复合荷载。
组合荷载分析是建筑结构体系可靠性分析的重要环节。
组合荷载分析需要考虑各种力的产生原因、作用方向等因素，并对其进行合理的组合分析。
3. 构件材料特性分析构件材料特性是指各种构件所选用的材料的物理和力学特性。
在建筑结构体系可靠性分析中，需要对各种构件材料的物理和力学特性进行分析，以确保结构的安全性和可靠性。
4. 建筑结构体系结构特性分析建筑结构体系结构特性是指其所有构件之间关系的特性，包括构件的几何形状、位置、支承情况等。
在进行建筑结构体系可靠性分析时，需要对其结构特性进行分析，以确保承载能力和稳定性。
5. 贯穿式钢筋混凝土结构的可靠性分析贯穿式钢筋混凝土结构是一种新型建筑结构形式。
相对于传统的结构形式，贯穿式钢筋混凝土结构具有较高的抗震性和可靠性。
房屋结构总体系的方案分析
房屋结构总体系的方案分析1. 引言房屋结构总体系是指房屋建筑中支撑和承载荷载的组成部分，包括主体结构、辅助结构以及相关的连接和固定装置。
设计一个合理的房屋结构总体系对于保证房屋的稳定性和安全性至关重要。
本文将从材料选择、结构形式、设计方法等方面进行房屋结构总体系的方案分析，为建筑师在设计房屋结构总体系统时提供参考。
2. 材料选择在选择房屋结构材料时，需要考虑材料的力学性能、耐久性、成本等因素。
常用的房屋结构材料包括钢材、混凝土、木材等。
2.1 钢结构钢结构具有高强度、轻质、可塑性好的特点，适用于悬挑结构和大跨度结构。
钢结构的施工周期相对较短，适用于需快速建设的项目。
然而，钢结构材料成本较高，需要进行防腐处理以提高耐久性。
2.2 混凝土结构混凝土结构具有良好的耐久性和抗火性能，适用于承受大荷载、静力和动力荷载较大的建筑物。
混凝土结构的施工周期较长，但成本相对较低。
2.3 木结构木结构具有轻质、隔音、保温等优点，适用于轻负荷、低层建筑。
木结构一般适用于一些别墅或小型建筑项目，而不适用于高层和大跨度的建筑。
根据不同的建筑需求和预算，可以选择适合的材料组合，或采用混合结构形式。
3. 结构形式房屋结构形式根据建筑物的功能、荷载以及空间要求等因素来确定。
主要的结构形式包括框架结构、桁架结构、悬挑结构和壳体结构等。
3.1 框架结构框架结构是最常见的结构形式，其主要承载荷载通过柱和梁传递到地基上。
框架结构适用于多层建筑，并可通过加固柱和梁来提高其抗震性能。
桁架结构由多个斜杆和节点组成，形成了一个稳定的三角结构。
桁架结构适用于大跨度的建筑物，如体育馆和桥梁。
3.3 悬挑结构悬挑结构通过悬挑和支撑点的相对位置来达到平衡。
悬挑结构常用于悬挑屋顶或楼板，例如大型体育场馆。
壳体结构以曲面或平面作为承载结构，具有良好的抗弯和抗压性能。
壳体结构适用于场馆和厂房等大跨度空间。
4. 设计方法房屋结构总体系统的设计方法包括力学计算、结构分析和风险评估等。
高层建筑结构体系分析报告
高层建筑结构体系分析报告1高层建结筑构体系分析结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。
在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。
高层建筑中常见的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。
一．框架结构框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内主要为钢筋混凝土,框架结构的特点在于”刚节点”。
从框2架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后,刚节点始终维持节点的几何不变性,因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是很明显的。
刚节点给柱子虽然带来弯矩,但对钢筋混凝土柱来说也不会导致坏处,因为钢筋混凝土不但抗压能力强,而且抗弯能力也很好。
因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。
故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。
框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。
它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重,建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。
混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼,也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力,以适用于较大的跨度;框架钢结构常见于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
工程实例:概述】艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自 1887 年到 1931 年纽约帝国大厦落成前, 保持了 45 年世界最高建筑物的地位, 铁塔3高 320 公尺, 建筑设计最著名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计, 兼具实用与美感考量。
铁塔共分 3 层, 登顶收费依楼层而定。
搭快速升降梯直达 274 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺 72 公里远。
结构特色】埃菲尔铁塔采用框架结构的全钢结构,艾菲尔铁塔的金属构架有 1.5万个,重达7000吨,施工时共钻孔700万个,使用铆钉250万个,施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。
浅谈高层建筑结构体系分析与结构设计
浅谈高层建筑结构体系分析与结构设计作者：高玉雷来源：《城市建设理论研究》2013年第35期摘要：随着经济的不断发展，建筑业也呈现出了快速发展的态势，建筑复杂性也越来越高，高层建筑的建设逐步成为建筑业的核心。
建筑结构设计是建筑的中心环节，结构体系的适合与否直接关系到建筑的安全性和稳定性，由此对不同的建筑类型要选用不同的结构设计方案。
本文介绍几种不同的建筑结构体系，并分析结构设计选型的要素，以期为高层建筑结构设计和应用提供参考思路。
关键字：高层建筑；结构体系；结构设计中图分类号：TU3 文章编号:0 引言高层建筑结构体系有不同的类型，在选型的过程中可以考虑框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构以及框筒结构等等。
不同的结构方案有不同的特点，在应用中注意的细节问题也不相同。
结构工程是建筑工程的核心，结构工程建设的好坏直接关系到建筑的安全度和稳定性，由此要想做好建筑结构工程，就要首先对结构选型进行重视。
不合理的结构设计体系将直接影响到建筑结构的安全，对建筑使用群体的人身和财产安全构成严重的威胁。
本文介绍高层建筑结构体系的几种类型，分析不同结构体系的特征，并对结构体系设计选型要点进行分析。
1 高层建筑结构体系分析1.1 框架结构体系框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配而成的住宅楼和商用楼等。
框架结构体系比较适合高层施工。
框架结构体系中的竖向构件和水平构件通过节点进行连接，由此框架结构体系要同时承担竖向载荷和水平载荷。
框架结构体系的抗侧能力不是很强，在水平载荷的作用下，框架结构的内力分布自下而上逐渐减小，底层的受力程度最强，底层也较容易出现变形情况。
当收到风力以及地震作用的影响后，非结构构建由于受到测力的影响极易出现受损现象，影响使用的效果。
但是，框架结构平面布置比较灵活，较大的空间可以满足功能性的需求。
除此之外，框架结构由梁和柱组成，方便机械装配。
金茂大厦结构体系分析
高层建筑（上海金茂大厦）结构体系分析土木1301班班玄威U201315###我国对高层建筑的定义：中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。
（一）高层建筑结构设计原则1.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，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。
2.高层建筑结构设计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。
（二）高层建筑结构体系及适用范围目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。
其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。
工程概况：金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积2．3万m2，地下三层、地上八十八层，建筑面积约29万m2，金茂大厦建筑总高度为420．5m金茂大厦是融办公、商务、宾馆等多功能为一体的智能化高档楼宇，第3-50层为可容纳10000多人同时办公的、宽敞明亮的无柱空间；第51-52层为机电设备层。
第53-87层为世界上最高的超五星级金茂凯悦大酒店，其中第56层至塔顶层的核心筒内是一个直径27米,阳光可透过下班折射进来的净空高达142米的空中中庭。
环绕中庭四周的是大小不等,风格各异的555间客房和各式中西餐厅等,第86层为企业家俱乐部；第87层为空中餐厅；距地面341米的第88层为国内迄今最高的观光层,可容纳1000多名游客,两部速度为9.1米/秒的高速电梯用45秒将观光宾客从地下室1层直接送达观光层,环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底。
裙楼部分有6层，内设大小宴会厅、百货商场和休闲娱乐等；6万m2的三层地下室内设有各类大型机电设备、服务设备、地下停车库和食街。
整幢大楼如一座综合性的小区。
其总投资约45亿人民币。
上海金茂大厦位于长江下游冲积平原处，那不是容易建造超高层建筑的地方，该处的土质条件极差，以至于建在浅基础上的许多建筑最大沉降可达到254mm；永久的地下水位是地面下1m之内。
浅谈高层建筑结构体系分析与结构设计
浅谈高层建筑结构体系分析与结构设计摘要：高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。
建筑体系与功能越来越复杂，高层建筑的数量日渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的重点。
本文做出了几点分析。
关键词：高层建筑结构体系分析结构设计一、高层建筑的结构体系1、框架结构体系框架结构的特点是结构自身重量轻，适合要求房屋内部空间较大、布置灵活的场合。
整体重量的减轻能有效减少地震作用。
如果设计合理，框架结构的抗震性能一般较好，能达到很好的延性。
但同时由于侧向刚度小，地震时水平变形较大，易造成非结构构件的破坏。
结构较高时，过大的水平位移引起的P-△效应也较大，从而使结构的损伤更为严重，故框架结构的高度不宜过高。
框架只能在自身平面内抵抗侧向力，必须在两个正交方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。
框架结构的梁与柱不允许铰接，必须采用刚接，使梁端能传递弯矩，同时使结构有良好的整体性和较大的刚度。
2、框架一剪力墙体系当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替，因此成为高层建筑的主要结构形式。
从结构体系上看既有框架结构布置灵活、延性好的特点，也有剪力墙结构刚度大、承载力大的特点，是一种比较好的抗侧力体系。
框架部分和剪力墙部分是通过楼板连接的，在这种情况下，刚性楼板保证了在水平力下，同一楼层处剪力墙部分和框架部分的水平位移相同。
框架-剪力墙结构是一种双重抗侧力结构，结构中剪力墙的刚度大，承担大部分层剪力，框架承担的侧向力相对较小。
因此，限制了这种结构形式的建造高度和层数。
但是在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。
延性的抗震墙是第一道防线，令其承担全部地震力，延性框架是第二道防线，要承担墙体开裂后转移到框架的部分地震剪力。
常见建筑结构体系实例分析
工程结构作业建筑结构体系班级：工程管理1101班姓名\学号姓名\学号：姓名\学号：姓名\学号：姓名\学号：常见建筑结构体系实例简介1混合体系结构建筑名称：武汉辛亥革命纪念馆拍摄地点：武汉首义广场辛亥革命纪念馆结构体系特点：大楼主体建筑为二层砖混结构西式楼房，混合结构的主要特点楼层不高一般都是在6层以下，主要是由于这种结构都是采用的墙来承重的。
承重墙的主要特点是楼板直接支撑在墙上，使结构的整体性较强。
目前我国在一般建筑中所采用的混合结构形式，多以砖或石墙承重及钢精混凝土梁板的较多。
框架结构体系建筑名称：武汉科技大学教学楼拍摄地点：武汉科技大学黄家湖校区建筑结构体系特点：教学楼采用的是框架结构，此结构是用纵梁、横梁以及立柱组成的。
主要优点：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；缺点是侧向刚度小，层数过高时易侧移，一般建筑层数不超过15层。
剪力墙体系建筑名称：武汉辛亥革命博物馆拍摄地点：武汉市首义广场建筑结构体系特点：结构体系采用钢管混凝土柱-混凝土剪力墙结构。
剪力墙布置在楼梯间、电梯间、设备房及管井四周都有作为结构的抗侧构件和竖向承重构件。
剪力墙同时承受垂直荷载和水平荷载，墙体既受剪又受弯。
优点是侧向刚度大，水平荷载作用下侧移小；缺点是剪力墙的间距小，结构平面布置不灵活，不适用于大空间的公共建筑，而且自重也比较大。
框架—剪力墙结构建筑名称：武汉协和医院大楼拍摄地点：武汉市汉口解放大道武汉协和医院建筑结构体系特点：大楼采用现浇钢筋（钢骨）混凝土框架剪力墙（框架一多筒）结构，其中两个剪刀墙简体位于北侧端头角。
框架剪力墙的优点是具有框架结构平面布置灵活，可以组成较大空间的特点，又能够保证侧向刚度足够大啊。
框架与剪力墙通过楼盖连系在一起，并通过楼盖的水平刚度使两者具有共同的形变。
此结构一般用于10~20层的建筑。
筒体结构建筑名称：武汉科技大学图书馆钟楼拍摄地点：武汉科技大学黄家湖校区图书馆建筑结构体系特点：此结构是由楼梯间构成的最简单的筒体结构。
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层数多、刚度小时，偏于较小值；层数少、 刚度大时，偏于较大值。当其它烈度和场地类 型时，相应调整此数值。
当计算的底部剪力小于上述数值时，宜适当 加大截面、提高刚度，适当增大地震力以保证 安全；反之，地震力过大，宜适当降低刚度以 求得合适的经济技术指标。
四、水平位移特征
水平位移满足《高层规程》的要求，是合理 设计的必要条件之一，但不是充分条件。即：合 理的设计，水平位移应满足限值；但是水平位移 限值满足，还不一定是合理的结构，还要考虑周 期，地震力大小等综合条件。
Vi为风荷载作用下的底层墙柱剪力，求和时 应注意局部坐标与整体坐标的方向不同，∑p为全 部风力值。注意不要考虑剪力调整。
对地震作用不能校核平衡条件，因为各 振型采SRSS法或CQC法进行内力组合后， 不再等于总地震作用力。
六、渐变性
竖向刚度、质量变化较均匀的结构，在较均 匀变化的外力作用下，其内力、位移等计算结 果自上而下也均匀变化，不应有大正大负、大 出大进等突变。
跨度大时自重大、不经济⇒现浇非预应力空心板楼盖 无粘结预应力平板楼盖——适用于大跨且梁高受限时、平面布置灵活
预制板楼盖
预应力空心板楼盖——适用于高度50m以下时，但要求严格（缝内设钢筋、 设现浇 面层、加强板端连接）
预应力大楼板楼盖——与房间同尺寸，双向先张法预应力筋，板边齿槽；吊装问题
结构 5.悬挂结构体系 6.巨型框架结构体系
框架结构体系
由梁、柱构件通过结点连接组成的 结构称为框架
剪力墙结构体系
框架—剪力墙结构体系
框架－剪力墙结构体系
框架－筒体结构体系
筒中筒结构体系
深圳发展中心大厦
多筒结构体系
成束筒
成束筒结构体系
悬挂结构体系
巨形框架结构
主框架 次框架 3
次框架 2 次框架 1
预应力叠合板楼盖
预制RC薄板（50-60mm），上现浇RC。省模板、刚度大、整体性好
组合楼盖
压型钢板上现浇RC。省模板、自重小、厚度小；用钢量大
• 肋形楼盖构件的主要参数估计： （梁、板截面的初估）
PP.13-14
2 建筑结构的竖向体系
1 结构体系 结构抵抗外部作用的构件组成方式 2 类型 1.框架结构体系 2.剪力墙结构体系 3.框架—剪力墙结构体系 4.筒体结构体系 框筒结构、筒中筒结构、多筒结构、成束筒
以上的判断是根据平移振动振型分解方法 来提出的。考虑扭转耦连振动时，情况复杂得 多。首先应挑出与平移振动对应的振型来进行 上述比较。至于扭转周期的合理数值，由于经 验不多，尚难提出合理的周期数值。
二、振型曲线
在正常的计算下，对十比较均匀的结构，振 型曲线应是比较连续光滑的曲线，不应有大进 大出、大的凹凸曲折。
1. 水平承重体系（楼盖体系）及其选择
• 楼（屋）盖体系的作用
承受竖向荷载 连接抗侧力构件，承受其传来的剪力和轴力
• 选择原则
结构整体性、面内刚度 结构高度小、质量轻 建筑使用功能、装饰要求、设备安装、施工技术等
• 常用楼盖体系及其适用性
现浇楼盖 预制板楼盖 预应力叠合板楼盖 组合楼盖
新《高层规程》位移限值放松较多，较容易 满足，所以还应综合其它因素。
其次，将各层位移连成侧移曲线，应具有以下特征：
在刚度较均匀情况下，位移曲线应连续光滑，无 突然凸凹变化和折点。
五、内外力平衡
必要时可检查底层的平衡条件：
∑Ni＝G ∑Vi＝∑p Ni为底层柱、墙在单组重力荷载下的轴力， 其和应等于总重量G。
七、对称性
对称结构在对称外力作用下，对称点的内力 与位移必须对称。如有反常现象应检查输入数 据是否正确。
八、合理性
设计较正常的结构，—般而言不应有太多 的超限截面，基本上应符合以下规律：
(1)柱、墙的轴力设计值绝大部分为压力； (2)柱、墙大部为构造配筋； (3)梁基本上无超筋；
(4)除个别墙段外，剪力墙符合截面抗 剪要求
自振周期
振型曲线
地震力
水平位移特征
内外力常的工程设计其不考虑折减的 计算自振周期大概在下列范围：
框架结构：T1＝(0.12—0.15)N 框架一剪力墙结构和框架筒体结构：
T1＝(0.06—O.12)N
剪力墙结构和筒中筒结构：
T1＝ (0.04一O.06)N
式中，N为建筑物层数。
第二及第三振型的周期近似为：
T2=（1/3~1/5) T1 T3=（1/5~1/7) T1
如果计算结果偏离上述数值太远，应考虑 工程中截面是否太大、太小，剪力墙数量是否 合理，应适当予以调整。反之，如果截面尺寸、 结构布置都正常，无特殊情况而偏离太远，则
应检查输入数据是否有错误。
常用楼盖体系及其适用性
现浇楼盖
肋梁楼盖—— 普通、技术经济指标好；结构高度大、不便管线安装 ⇒宽扁梁（用于层高受限时）
密肋楼盖——省材料、自重轻、高度大、适用于大跨且梁高受限时、当使用 荷载较大时可有较好技术经济指标好；不美观、吊顶处理
无梁楼盖——适用于大跨且梁高受限、或升层法施工时；冲切问题 非预应力平板楼盖——广泛用于剪力墙、筒体结构、可降低层高、平整；
第一振型无零点；第二振型在(0.7—0.8)H 处有一个零点；第三振型分别在(0.4—0.5)H及 (0.8—0.9)H处有两个零点。
三、地震力
• 根据目前许多工程的计算结果，截面尺寸、 结构布置都比较正常的结构，其底部剪力大约 在下述范围内：
8度，II类场地土：FEK≈(0.03—0.06)g 7度，II类场地土：FEK≈(0.015—0.03) g 式中，FEK为底部地震剪力标准值；
各类结构体系的最大适用高度
3. 结构计算软件 计算结果的正确性判断
计算结果进行分析是非常重要的问题
对计算结果进行分析、判断，根据其正确与 否，来判断：
计算模型简化是否合理； 输入数据是否正确。 从而决定该结果能否作为施工图设计的依据。
计算结果的大致判断可以按以下的项目 进行(不包括含有多塔、错层等特殊结构)
(5)梁截面抗剪不满足要求、抗扭超限 截面不多。
符合上述八项要求，可以认为计算结 果大体正常，可以在工程设计中应用。