复杂高层结构设计ppt课件.ppt

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1、高层建筑结构土木工程系2021/8/61高层建筑结构土木工程系第八章复杂高层结构设计简介2021/8/628.1概述随着现代高层建筑高度的不断增加，功能日趋复杂，高层建筑竖向立面造型也日趋多样化。带转换层高层建筑结构带加强层高层建筑结构错层结构连体结构多塔结构等复杂高层建筑结构2021/8/63这常常要求上部某些框架柱或剪力墙不落地，为此需要设置巨大的横梁或桁架来支承；有时甚至要改变竖向承重体系(如上部为剪力墙体系的公寓，下部为框架—剪力墙体系的办公室或者商场用房)，这就要求设置转换构件将上、下两种不同的竖向结构

2、体系进行转换、过渡。通常，转换构件占据一层或两层，即转换层。2021/8/64同济大学医学院大楼(同济设计院设计)双塔转换层结构(广西综合院设计)2021/8/65当结构抗侧刚度或整体性需要加强时，在结构的某些层内必须设置加强构件，人们称之为加强层。类似于转换层，加强层往往也布置在某个高度的一层或两层中，芝加哥西尔斯大厦就是其中较为典型的例子。大连国际贸易中心2021/8/66基于建筑使用功能的需要，楼层结构不在同一高度，当上、下楼层楼面高差超过一般梁截面高度时就要按错层结构考虑。错层结构(上海城乡院设计)202

3、1/8/67连体结构是指在两个建筑之间设置一个到多个连廊的结构。当两个主体结构为对称的平面形式时，也常在两个主体结构的顶部若干层连接成整体楼层，称为凯旋门式。联体高层(重庆规划院设计)2021/8/68天津【凯旋门大厦】上海【凯旋门大厦】2021/8/69多塔楼结构的主要特点是在多个多高层建筑塔楼的底部有一个连成整体的大裙房，形成大底盘。当一幢高层建筑的底部设有较大面积的裙房时，为带底盘的单塔结构，这种结构是多塔楼结构的一种特殊情况。2021/8/610《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2019》第十章中列出

4、了比较常用的复杂高层建筑结构，如带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等，该规程同时规定9度抗震设计时不应采用带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和连体结构；7度和8度抗震设计的高层建筑不宜同时采用超过两种上述的复杂结构。2021/8/6118.2带转换层的高层建筑近年来高层建筑多体型复杂且功能多样，向综合性发展，如上部楼层为住宅、旅馆；中部为办公用房，下部作为商店、餐馆、文化娱乐设施。不同用途的楼层，需要大小不同的开间、进深及不同的结构形式，因此在结构转换的楼层处需设置转换结构构件以

5、形成转换层，大致可分为内部形成大空间外部形成大入口两大类。这就要求结构自下而上增加竖向构件，这样的结构布置与结构合理的传力机制正好相反，部分竖向构件必须要支承在水平构件上，形成大跨度的水平转换构件，来完成上、下不同柱网、不同开间、不同结构形式的转换2021/8/6128.2.1转换层结构的设置类别1.上层和下层结构类型转换这种转换层广泛用于剪力墙结构和框架—剪力墙结构，它将上部剪力墙转换为下部的框架，以创造一个较大的内部活动空间。北京南洋饭店墨西哥城日光饭店2021/8/6132.上、下层的柱网尺寸、轴线改变转换

6、层上、下的结构形式没有改变，但是通过转换层使下层柱的柱距放大，完成上下层不同柱网轴线布置的转换。具有这类转换构件的结构上、下层的刚度相差不会很大，只是由于下层跨度较大，上柱传来的竖向荷载要通过刚度及承载力大的水平构件作为转换构件，转换层的刚度与其它层有所差别，设计时要尽量选择适当的转换构件，以减少刚度突变。香港新鸿基中心，筒中筒结构体系，高178.6m，51层，5层以上是办公楼，外框筒柱距为2.4m，1～4层为大空间商业用房，为解决底层入口问题，采用截面为2.0m×5.5m的预应力大梁进行结构轴线转换，将下层柱距

7、扩大为16.8m和12m。(a)5层平面；(b)标准层平面2021/8/6143.同时转换结构形式和结构轴线布置有少数建筑物上部与下部建筑布置完全不同，竖向构件不能贯通，无法直接传力。这种结构的传力途径被破坏，转换构件设计和结构自身设计都十分困难，通常采用的方案是箱形转换构件或厚板转换构件进行间接传力。但采用钢筋混凝土厚板作为转换构件，是典型的沿高度刚度和质量不均匀的结构，对抗震十分不利。箱形板实际上是在厚板中间挖掉部分混凝土，形成交叉梁系构成的转换层。相对于厚板，箱形板的重量和刚度均减小了，但是，交叉梁并非正交

8、，构造仍然十分复杂，目前还没有很完善的厚板转换层的计算和设计方法。捷克布拉迪斯拉发市基辅饭店的厚板转换层2021/8/6158.2.2转换层的结构形式1.内部结构采用的转换层结构形式目前工程中应用的转换层，其结构形式有梁式、板式、箱式、桁架式及空腹桁架式，如图8.6。非抗震设计和6度抗震设计时转换构件可采用厚板，7、8度抗震设计的地下室的转换构件可采用厚板。(a)单向梁式