浅议高层建筑结构体系和设计特点.pdf

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1、建阿目爱商规划与设计【文章编号】1673—0038(2013)14—0039—02浅议高层建筑结构体系和设计特点李智品1延彦福2(1．河南省建筑设计研究院有限公司河南省郑州市4500002．河南省滑县456480)摘要：本文根据高层建筑结构受力特点，分析了高层建筑结构的设计特点，介绍了目前国内高层建筑常用结构体系及其适用范围。掌握高层建筑结构设计特点，根据建筑物层数、高度和使用功能等，选择合适的抗侧力结构体系，精心设计，使结构受力合理、经济适用、方便施工。关键词：高层建筑；抗侧力；结构体系；设计特点引言随着社会经济的迅速发展，建筑水平的不断提高，高层建筑!顺应时代的发展趋势应运而生，并逐

2、渐成为当前时代的主流建l筑形态之～。高层建筑作为特殊的建筑形式，水平荷载作用效应1明显，抗侧力成为高层建筑结构设计的主要矛盾。因此，抗侧力结构体系的选择和布置成为结构设计中的关键性问题。对于高‘层结构设计来讲，应综合考虑建筑物高度、使用功能、抗震设防J烈度、技术经济指标等因素，根据高层结构受力特点，以经济、合J理、安全、可靠的原则选择最合适的结构体系，充分发挥建筑物。的功能，并取得安全性与经济性的协调。1高层建筑钢筋混凝土结构体系及其适用范围』高层建筑钢筋混凝土结构基本的抗侧力单元有框架、剪力墙、实腹筒、框筒、桁架筒等。根据不同的抗侧力结构，可以组成}多种类型的结构体系，不同结构体系的受

3、力特点、抗侧刚度和抗震性能等都有所不同，因此具有各自不同的适用范围。目前国内高层建筑钢筋混凝土结构主要可分为：框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构和简体结构。随着时代的进步，建筑功能的提升，建筑形式的多样化，高层建筑结构体系也日益多样化、复杂化。1．1框架结构体系框架结构体系是指由梁、柱构件通过节点连接构成的竖向承【重结构，并同时承受水平荷载。框架结构属于以剪切变形为主的{柔性结构，其在水平力作用F的变形特点为剪切型变形，结构本：身柔性相对较大。由于框架结构的构件截面尺寸较小，侧向刚度)较小，抗侧力能力较差，在水平荷载作用卜-侧向变形较大，抗震f性能较差，易于发生震害，故框架结构的使用

4、高度受到限制。但框架结构也有其自身优点，框架结构建筑平面布置灵活多样，能』提供较大的室内空间，建筑立面也比较容易处理，可满足多种工艺与使用要求，使用起来比较方便；同时框架结构自重相对较}轻，在一定高度范围内造价较低，故广泛应用于综合办公楼、旅馆、学校、医院等建筑中。1．2剪力墙结构体系剪力墙结构体系是指利用高层建筑沿横向、纵向或多轴线斜；交布置的钢筋混凝土墙作为竖向承重和抵抗水平荷载的结构。剪力墙结构属于以弯曲变形为主的刚性结构，高层建筑中，在水{平荷载作用下，当剪力墙的高宽比较大时，是一个受弯为主的悬臂墙，其侧移呈弯曲型，即层间侧向变形随层数的增加而增大。该种结构抗侧力刚度大，在水平荷

5、载作用下，侧向变形小，结构整体性好，抗震性能较强，承受地震裂而不倒，因而适合用于较高的高层建筑。剪力墙结构的缺点是结构自重较大，基础处理要求较高；由于剪力墙间距较小，墙体较密，建筑平面布置局限性大，空间利用受限，不能满足公共建筑内部大空间的使用要求。因此剪力墙结构更多适用于隔墙较多，房间面积要求不太大的高层住宅、公寓和旅馆等高层建筑。在这种建筑中，剪力墙同时也起到了外围护、内分割的作用，减少了非承重隔墙的数量，并且使房间无外露梁柱，整齐美观。当建筑使用的功能要求在底层布置门厅、会议室等大面积公共用房以及住宅楼底层布置商店和公共设施时，可将部分底层或部分层取消剪力墙，代之以框架，形成框架剪

6、力墙结构。1．3框架一剪力墙结构体系框架一剪力墙结构体系是指在框架结构中的适当部位布置一定数量的剪力墙，将框架和剪力墙两者有机地结合在一起，共同承受竖向和水平荷载作用的结构体系，是一种刚柔相结合的结构体系。框架一剪力墙结构中框架和剪力墙两者刚度相差很大，变形形状也不同。框架在水平荷载作用下是以剪切变形为主，剪力墙则是以弯曲变形为主，两者通过各层楼板协同工作，使建筑物上下各层变形趋于均匀，在水平荷载作用下的侧向变形呈弯剪型。在框架一剪力墙结构体系中，框架主要承受竖向荷载，剪力墙则承受了大部分的水平力。它利用了剪力墙抗侧刚度大和承载力大的特点，弥补框架柔性大和侧移大的不足，使整个结构具有较大

7、的刚度和较强的抗震能力；间时它还保持了框架结构建筑布置自由灵活，能提供较大使用空间等优点，易于满足不同功能要求。此种结构体系，框架和剪力墙两者都较好地发挥了各自的优点，分工合理，物尽其用，因而广泛地用于高层建筑中的办公楼、宾馆等公共建筑。1．4简体结构体系简体结构体系是指将剪力墙集中布置，形成封闭的简体，由一个或多个简体来承受大部分水平荷载的结构。根据简体的不同组成方式，常见的简体结构有以F三种：·39·规划与设计l阿目黄商2013