高层建筑结构体系与结构布置

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1、2.高层建筑结构体系与结构布置2.1概述2.2结构布置原则2.3结构布置实例2.4楼盖结构布置2.5基础结构布置2.6水平位移限值和舒适度要求2.1概述高层建筑常用的结构体系有框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系和筒体体结构体系等。随着层数和高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著。2.1.1框架结构体系框架形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。2.1概述按施工方法的不同可分为：①全现浇框架；②楼板预制，梁、柱现场浇筑的现浇框架；③梁、板预制，柱现场浇筑的半装配式框架；④全部预制的装配

2、式框架等。框架结构的变形特点：1）弯曲变形：柱的弯曲和轴向拉伸或压缩产生；2）剪切变形：梁柱杆件发生弯曲而引起的水平位移。当框架的高宽比H/B＜4时，框架结构以剪切变形为主，弯曲变形较小而可忽赂，其整体位移曲线呈剪切型，特点是结构层间位移随楼层增高而减小。2.1概述框架结构的地震特点：1）框架节点易产生内力集中，常常是结构破坏薄弱环节；2）构件截面较小，抗侧刚度小，在地震作用下易产生较大整体位移和层间位移，震害显著；3）非结构构件：填充墙、建筑装饰和设备管道等破坏严重。2.1概述2.1.2剪力墙结构剪力墙结构体系一

3、般用于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。2.1概述水平力作用时，剪力墙相当于一根下部嵌固悬臂深梁。剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。高层建筑剪力墙结构，以弯曲变形为主，其位移曲线呈弯曲形，特点是结构层间位移随楼层增高而增加。剪力墙结构比较适用于住宅和旅馆，但由于墙体较多，房屋开间较小，使建筑平面布置和使用要求受到限制，不容易形成大空间。剪力墙结构比框架结构刚度大、空间整体性好，用钢量较省，结构顶点水平位移和层间位移较小，震害较轻。2.1概述2.1.3框架—剪力墙结构框架—剪力墙结构是

4、由框架和剪力墙组成的结构体系。剪力墙：使结构具有较强的抗震抗风能力，并大大减少了结构的侧移；在大地震时还可以防止砌体填充墙、门窗、吊顶等非结构构件的严重破坏和倒塌。框架：构成自由灵活的大空间，以满足不同建筑功能要求。因此，框架—剪力墙结构适用于需要灵活大空间的多层和高层建筑，如办公楼、商业大厦、饭店、旅馆、教学楼、试验楼、电讯大楼、图书馆、多层工业厂房及仓库、车库等建筑。板柱-剪力墙结构是由板柱框架（无梁楼盖）和剪力墙组成的结构体系，其受力特点与框架-剪力墙结构类似。2.1概述剪力墙承担大部分剪力，框架受力状况和内

5、力分布因此得到改善。主要表现：1）框架所承受水平剪力减少且沿高度分布比较均匀；2)剪力墙所承受剪力愈接近结构底部愈大，有利于控制框架变形；3)在结构上部，框架的水平位移有比剪力墙位移小的趋势，剪力墙承受框架约束的负剪力。2.1概述2.1.4筒体结构随着层数、高度增大，框架、剪力墙以及框架—剪力墙等结构体系往往不能满足要求，这时可采用。筒体结构具有很好的抗风和抗震性能的简体结构体系。框架—筒体结构体系、筒中筒结构体系、成束筒结构体系2.1概述2.1.5巨型结构巨型桁架和巨型框架2.2结构布置原则2.2.1抗震设防布置

6、原则1)选择有利场地，避开不利场地，采取措施保证地基稳定性。2)保证地基基础的承载力、刚度，以及足够的抗滑移、抗倾覆能力，使整个高层建筑形成稳定的结构体系，防止在外荷载作用下产生过大的不均匀沉降、倾覆和局部开裂等。3)合理设置防震缝：一般情况下宜采取调整平面形状与尺寸，加强构造措施，设置后浇带等方法，尽量不设缝、少设缝。设缝时必须保证有足够的缝宽。4)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，结构平面布置力求简单、规则、对称，避免凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间偏置。结构竖向体形

7、尽量避免外挑、内收，力求刚度均匀渐变。2.2结构布置原则5)多道设防能力，避免因局部结构或构件破坏面导致整个结构体系丧失抗震能力。如：框架为强柱弱梁，梁屈服后柱仍能保持稳定；剪力墙结构的连梁先屈服；框剪结构连梁首先屈服，然后才是墙肢、框架破坏等。6)合理选择结构体系：对于钢筋棍凝土结构，一般来说纯框架结构抗震能力有限；框架—剪力墙性能较好；剪力墙结构和简体结构具有良好的空间整体性，刚度也较大。7)结构应有足够的刚度，控制结构顶点总位移和层间位移。8)结构应有足够的结构承载力、变形能力以及耗能能力，具有较均匀的刚度和

8、承载力分布。局部强度、刚度太大会使其他部位形成相对薄弱的环节。2.2结构布置原则8)结构应有足够的结构承载力、变形能力以及耗能能力，具有较均匀的刚度和承载力分布。局部强度、刚度太大会使其他部位形成相对薄弱的环节。9)节点的承载力应大于构件的承载力。要从构造上采取措施防止地层作用下节点的承载力和刚度过早退化。10)应防止构件脆性破坏，保证构件有足够的延性。如采