浅谈高层建筑结构体系的发展和应用

摘要：随着市场经济的迅猛发展,建筑正朝向更高的方向发展,世界范围内逐渐产生了很多著名的高层、超高层建筑。本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系,以及结构体系的特点及应用,本文分析高层建筑结构的六个特点,并介绍目前国内高层建筑的六大结构体系：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架一剪力墙结构体系、框一筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。     

超高层建筑结构体系的类型分析

结合超高层建筑的发展现状,从筒体结构体系、巨型结构体系、混合结构体系三方面,介绍了超高层建筑结构的常见类型,并阐述了各种结构体系的特点,为超高层建筑结构的选型提供参考。     

短肢剪力墙设计要点

<正>短肢剪力墙是一种适于小高层住宅建筑的短肢墙—筒体(或一般剪力墙)结构体系。近年来随着人们对住宅,特别是小高层及多层住宅平面与空间的要求越来越高,原来普通框架结构的露柱露梁、普通剪力墙结构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅空间的要求。于是经过不断的实践和改进,以剪力墙为基础,并吸取框架的优点,逐步发展而形成一种能较好适应小高层住宅建筑的结构体系,即所谓"短肢剪力墙—筒体(或一般剪力墙)"结构体系。     

建筑结构中承重结构的比较分析

建筑结构中承重结构主要有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框支剪力墙结构以及筒体结构等结构型式。本文着重分析建筑结构中承重结构的特点和适用范围。     

高层建筑结构体系(1)

在英文中ｈｉｇｈｒｉｓｅｂｕｉｌｄｉｎｇ和ｔａｌｂｕｉｌｄｉｎｇ都译为高层建筑，与ｈｉｇｈｒｉｓｅ相对的是ｌｏｗｒｉｓｅ，ｓｕｐｅｒｈｉｇｈｒｉｓｅ或ｓｕｐｅｒｔａｌｂｕｉｌｄｉｎｇ则为超高层建筑。我国对７层以上或高度超过２４ｍ的建筑统称高层建筑。在国外，ｔａｌｂｕｉｌｄｉｎｇ并不用其高度和层数来定义，重要的标准为由于“高”而影响到对建筑的规划、设计、施工和用途。虽然一般认为高层建筑是现代工业化的产物，实际人类早就有建造摩天建筑的愿望，几乎和人类文明一样古老。古代埃及吉萨金字塔，危地马拉Ｔｉｋａｌ的玛雅庙宇以及印度Ｋｕｔａｂ塔等恰恰是永恒的证明。有现代意义的摩天大楼是在超过一个世纪以前出现的。二战后迅速增长的人口为创造建设高层建筑提供了必要的条件。高层建筑对现代都市景观的明显冲击已引起人们的争议。它改变了很多城市的轮廓线，特别是有悠久历史的古老城市。高层建筑抵抗侧向荷载的结构体系有框架体系、剪力墙体系、芯筒和外伸结构体系、筒式体系和混合体系。本讲座结合大量国内外实例介绍这些高层建筑的结构体系，供读者参考。     

我国高度250 m以上超高层建筑结构现状与分析进展

我国250 m以上超高层建筑数量日益增加，超高层建筑由长三角、珠三角地区逐渐向全国其他区域扩展，其中环渤海地区以及部分二线城市中超高层建筑发展迅速。对不同高度的超高层建筑，其常用的结构体系为：框架-核心筒、框筒-核心筒、巨型框架-核心筒和巨型框架-核心筒-巨型支撑结构。分析表明：随着结构高度的增加，巨型框架和巨型支撑应用较多，混合结构在超高层建筑结构中广泛应用。通过实际工程造价分析，研究了建筑高度、抗震设防烈度、结构材料对超高层建筑工程造价的影响。分别从超高层建筑形态空气动力学优化和长周期响应方面，阐明了超高层建筑结构分析、设计中的关键问题。采用黏滞阻尼器可有效降低超高层建筑结构地震响应，对黏滞阻尼器在实际超高层建筑中的应用现状及发展前景进行了简要介绍。     

金茂大厦外伸桁架安装工艺的研究和应用

1 工程概况 金茂大厦的上部结构体系为混合结构体系,它利用钢和钢筋混凝土两种基本结构材料,通过一个内部的剪力墙核芯筒和八根外部的巨型复合柱,构成了塔楼抗侧结构体系。设计师把中国传统建筑艺术(古代造塔技术)和现代超高层建筑技术巧妙地融合在一起,并别具匠心地在塔楼的上、中、下分别设置了三道箍(外伸桁架)。就是在巨型复合柱的24～26层、51～53层、85层～盖顶桁架与核芯筒体连接,这些高     

简体偏位对框架—筒体结构体系的影响和分析

针对筒体偏位对框架-筒体结构体系的影响进行分析,运用有限元分析软件ETABS对一幢超高层建筑在偏位和未偏位两种情况下进行了结构的抗风和抗震计算,并对计算结果进行了分析.     

筒体偏位对框架——筒体结构体系的影响和分析

针对筒体偏位对框架—筒体结构体系的影响进行兮析,运用有限元分析软件ETABS对一幢超高层建筑在偏位和未偏位两种情况下进行了结构的抗风和抗震计算,并对计算结果进行了分析。     

超高层建筑结构体系的新发展

本文首先介绍了世界上超高层建筑结构体系目前的发展形势；接着介绍国内外正在建设或计划建设的数个超高层建筑工程实例，简要分析了各工程的建筑特点、结构体系和受力性能，通过这些实例来说明支撑框筒结构体系、多重组合巨型结构体系、成束筒结构体系、扶壁式筒体、扇形支撑结构体系等新型结构体系在超高层建筑工程中的应用和各自独有的优势；最后简要介绍了韩国的超高层发展计划和规划在上海建设的仿生大厦，展望了超高层建筑结构体系未来的发展。     

高层建筑结构概念和体系阐述

文章旨在综述高层建筑结构的基本概念及其概念设计点,简要阐述高层建筑五种常见结构体系框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、筒体结构、多筒体系,告诉读者笔者理解的高层建筑结构概念和体系。     

浅析建筑工程混凝土施工技术

钢筋混凝土多、高层房屋的结构体系可分为四类:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构和筒体结构.根据我国行业标准<高层建筑混凝土结构技术规程>JGJ3-2002的规定,10层及10层以上或房屋高度超过28m的房屋称为高层房屋,层数和高度在此之下的称为多层房屋.a.框架结构:框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,承受竖向荷载及水平荷载的结构.框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可形成较大的建筑空间,建筑立面处理也比较方便.b.剪力墙结构:剪力墙结构是利用建筑物的纵、横墙体承受竖向荷载及水平荷载的结构.c.框架-剪力墙结构:框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构,它具有框架结构平面布置灵活,有较大空间的优点,又具有侧向刚度大的优点.d.筒体结构:筒体结构又可分为框架-核心筒结构,框筒结构,筒中筒结构,多筒结构等.     

超高层建筑施工模拟分析的非荷载效应应用研究

在整个施工过程中结构是一个时变体系,结构的材料参数、几何参数、荷载边界条件都随施工进程而改变,结构竣工状态的内力和变形也是各施工步效应的累积结果,与施工过程和时间效应密切相关。施工过程分析是超高层建筑结构设计的重要内容。通过对非荷载效应在施工模拟中的应用研究,比较了不同收缩徐变模型的模拟差异、不同分析软件的应用特性,并通过对超高层建筑的施工模拟分析了收缩徐变对剪力墙和巨柱变形、结构竖向差异等因素的影响。     

模拟巨型框架施工过程分析

巨型框架是适应高层建筑发展而出现的一种新型结构体系，由主次两级结构组成，是未来高层及超高层建筑结构体系发展和应用的主要方向之一。目前，国内的高层建筑巨型框架结构设计软件在进行竖向荷载作用效应分析时，大部分都是采用一次加载的方式，没有考虑施工过程的影响，将各层的竖向荷载一次施加到全结构的计算模型上去，将会造成结构的竖向位移偏大和构件内力的失真。     

高速电梯试验塔结构设计关键技术

随着超高层建筑的迅速发展,近些年高速电梯试验塔作为高速电梯研发及验收的重要平台得到了广泛的应用。对高速电梯试验塔常用结构体系及其特点进行介绍,并列出了近年来建成的主要高速电梯试验塔的高度及其采用的结构体系。对高速电梯试验塔结构设计中的关键技术进行了阐述,并得到以下结论以供类似结构工程设计参考。风荷载为电梯试验结构设计中的关键因素,建筑体型优化的可采用如平面角部调整、外形退台设计、建筑上部设置风穴等措施;楼板缺失对结构整体刚度及地震力传递影响不大,但其对筒体剪力墙肢局部稳定的影响建议应采用弹性屈曲分析方法进行分析;筒体剪力墙设计时应注意尽量避免角部墙肢出现拉力;侧向荷载组合工况往往为基础设计控制工况,在基础设计中不可忽略。     

非线性时程分析在超限高层设计中的应用

随着计算机软件技术的发展、高强混凝土、高强钢材出现,以及各种阻尼器、隔墙技术的出现,全世界范围内新建的超高层建筑越来越多。我国超高层建筑在各大城市更是大量开发建设,体量越来越大,建筑层数和高度增大,建筑体型复杂。曾经常规的结构体型有框架、框剪和剪力墙三种结构型式,而现在的超高层广泛应用了筒体结构(筒中筒结构和筒体-框架结构)。与此同时我国高层混凝土结构设计规范也对超高层的设计做了相关的规定,确保结构的安全可靠。本文拟通过动力弹塑性的时程分析技术,模拟结构在大震作用下的破坏,对超高层在地震作用下的破坏给出分析,指导结构设计,能够满足性能目标;     

大连中国石油大厦结构方案优化设计

大连中国石油大厦结构内筒为钢筋混凝土筒体,结构外框地下4层至2层为框架,3层至45层为交叉桁架筒体,属超高层复杂结构。对钢结构外筒-钢筋混凝土内筒、钢筋混凝土外筒-钢筋混凝土内筒、钢管混凝土外筒-钢筋混凝土内筒、钢结构外筒-钢结构内筒(钢框架+内藏钢板支撑混凝土剪力墙筒体)、混合外筒(10层以下为钢管混凝土,其他为钢结构)-钢筋混凝土内筒5种结构体系形式进行了分析。分析结果表明,由于外筒具有很强的抗侧刚度,因此在设计中为强度控制而非变形控制。5种结构体系形式中,混合外筒-钢筋混凝土内筒结构体系形式的受力性能和经济性能最优越。针对混合外筒-钢筋混凝土内筒结构体系形式进行了结构质量分布偏心影响分析、结构抗倒塌能力分析、结构延性分析等方面的研究。研究结果表明,交叉桁架外筒-钢筋混凝土内筒结构体系具有很好的抗侧和抗扭刚度,抗倒塌性能优越;但水平地震作用下外筒桁架斜柱以受轴力为主,结构整体延性稍差,若外筒边缘杆件采用抑制屈曲支撑代替     

钢筋混凝土框架-核心筒结构在超设防烈度罕遇地震下的抗倒塌能力

高层建筑的主要竖向构件为剪力墙、框架柱、核心筒等,其中框架-核心筒结构是目前大量采用的超高层结构体系。超高层建筑,竖向构件的数量少,结构的冗余度低,关键构件的破坏更容易造成结构的连续倒塌。超高层建筑中集中了大量的人员及财产,一旦发生破坏倒塌,将会造成严重的人员伤亡及财产损失,社会影响巨大。本文以一个框筒结构工程实例,从超设防烈度地震工况来分析其抗连续倒塌能力,结果证明设计合理的筒体结构超高层建筑具有良好的抗倒塌能力。     

框剪结构中剪力墙的设计

在框剪结构中,剪力墙主要承担了水平地震作用下的剪力,框架承担了很小一部分的水平地震作用(主要承担重力荷载)。在框架和剪力墙的共同作用下,增加了结构的整体刚度和强度,广泛应用于各类建筑中。本文通过对这种结构体系中在进行剪力墙设计时经常遇见的一些问题进行了分析。     

超高层多筒巨型柱框架体系动力特性与地震反应研究

本文提出一种适用于结构中部大空间、局部楼板大开洞要求的新型超高层结构体系———多筒巨型柱框架体系。通过对计划采用该种结构体系的某超高层建筑进行三维有限元分析,研究了多筒巨型柱框架体系的动力特性、地震反应规律以及筒与筒之间不同刚度连接的影响,初步结果表明多筒巨型柱框架体系使用于低烈度区的超高层建筑是适宜的。