高层建筑

1. 高层建筑混凝土结构有哪几种结构体系？每种结构体

系的优缺点、受力特点和应用范围如何？ 1)、框架结构体系

由梁、柱构件通过节点连接构成，如整幢房屋均采用这种结构形式，则称为框架结构体系或框架结构房屋 。这种结构的柱截面宽度与填充墙厚度相同，使用功能良好 。

竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内力和变形。

框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形（主要） ；由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框架结构的整体弯曲变形（次要）。

2）、剪力墙结构体系

用钢筋混凝土墙代替框架，能有效地控制房屋的侧移。由于这种钢筋混凝土墙有时主要用于承受水平荷载，使墙体受剪和受弯，故称为剪力墙

在竖向荷载作用下，剪力墙是受压的薄壁柱；在水平荷载作用下，剪力墙则是下端固定、上端自由的悬臂柱；在两种荷载共同作用下，剪力墙各截面将产生轴力、弯矩和剪力，并引起变形

剪力墙结构的缺点是结构自重较大；建筑平面布置局限性大，较难获得大的建筑空间。 3）、框架-剪力墙结构体系

为了充分发挥框架结构平面布置灵活和剪力墙结构侧向刚度大的特点，当建筑物需要有较大空间，且高度超过了框架结构的合理高度时，可采用框架和剪力墙共同工作的结构体系，

称为框架-剪力墙结构。

在水平荷载作用下，框架的侧向变形属剪切型，层间侧移自上而下逐层增大；剪力墙的侧向变形一般是弯曲型，其层间侧移自上而下逐层减小。当框架与剪力墙通过楼盖形成框架-剪力墙结构时，各层楼盖因其巨大的水平刚度使框架与剪力墙的变形协调一致，因而其侧向变形介于剪切型与弯曲型之间，一般属于弯剪型 。 4）、筒体结构体系

筒体结构体系是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的高层建筑结构体系。

筒体的基本形式有实腹筒、框筒和桁架筒。由钢筋混凝土剪力墙围成的筒体称为实腹筒布置在房屋四周、由密排柱和高跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成的筒体称为框筒将筒体的四壁做成桁架，就形成桁架筒。

筒体最主要的受力特点是它的空间性能，在水平荷载作用下，筒体可视为下端固定、顶端自由的悬臂构件 。实腹筒实际上就是箱形截面悬臂柱，故实腹筒具有很大的侧向刚度及水平承载力，并具有很好的抗扭刚度。框筒也可视为箱形截面悬臂柱，其中与水平荷载方向平行的框架称为腹板框架，与其正交方向的框架称翼缘框架。 5）、框架-核心筒结构体系

由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构，称为框架-核心筒结构。

其中筒体主要承担水平荷载，框架主要承担竖向荷载。这种结构兼有框架结构与筒体结构两者的优点 。 6）、带加强层的高层建筑结构体系

为了提高框架-核心筒结构的侧向刚度 ,减小水平荷载作用

下核心筒的弯矩和侧移，可沿框架-核心筒结构房屋的高度方向，每隔20层左右，于设备层或结构转换层处，由核心筒伸出纵、横向伸臂与结构的外围框架柱相连，并沿外围框架设置一层楼高的带状水平梁或桁架。这种结构称为带加强层的高层建筑结构，亦称伸臂-核心筒结构 。

与框架-核心筒结构相比，伸臂-核心筒结构具有更大的侧向刚度和水平承载力，从而适用于更多层数的高层建筑 。 2.

框架-剪力墙结构与框架-核心筒结构有何异同？框架-核心筒结构与框筒结构有何区别？带加强层高层建筑结构与框架-核心筒结构有何不同？

框架-核心筒结构中筒体主要承担水平荷载，框架主要承担竖向荷载这种结构兼有框架结构与筒体结构两者的优点。但是框架剪力墙结构中剪力墙和框架结构共同作用承担竖向以及水平荷载。

框架-核心筒结构由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构可作为抗侧力结构单独使用。框筒结构中为了减小楼板和梁的跨度，在框筒中部可设置一些柱子。这些柱子仅用来承受竖向荷载，不考虑其承受水平荷载。

为了提高框架-核心筒结构的侧向刚度 ,减小水平荷载作用下核心筒的弯矩和侧移，可沿框架-核心筒结构房屋的高度方向，每隔20层左右，于设备层或结构转换层处，由核心筒伸出纵、横向伸臂与结构的外围框架柱相连，并沿外围框架设置一层楼高的带状水平梁或桁架。这种结构称为带加强层的高层建筑结构，亦称伸臂-核心筒结构

3.

高层建筑结构平面布置的基本原则是什么？结构平面

布置应符合哪些要求？变形缝如何设置？ 1）、基本要求：

高层建筑的结构平面布置，应有利于抵抗水平荷载和竖向荷载，受力明确，传力直接，力求均匀对称，减少扭转的影响。在地震作用下，建筑平面力求简单、规则，风作用下可适当放宽。

2）、在高层建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀。不应采用严重不规则的平面布置。

II. 高层建筑宜选用风作用效应较小的平面形状。

III. 抗震设计的Ａ级高度钢筋混凝土高层建筑，其平面布置宜简单、规则、对称，减少偏心；平面长度L不宜过长，突出部分长度l不宜过大。

IV. 抗震设计的Ｂ级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，其平面布置应简单、规则，减少偏心 V. 结构平面布置应减少扭转的影响

3）、在结构平面总体布置中，考虑不均匀沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可用沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的部分。

高层建筑总趋势是避免设缝，并从总体布置或构造上采取相应措施来减少沉降、温度变化或体型复杂造成的影响。

当必须设缝时，应将高层建筑划分为几个独立的结构单元。 4.

高层建筑结构竖向布置的基本原则是什么？应符合哪

些要求？

a、 高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收；结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。

b. 抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的