文档介绍：高层建筑的结构体系与结构布置
结构体系
2、分类：
按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区，多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区，有时可采用梁、柱、板均预制的方数量接近；应贯通全高，上下刚度连贯而均匀。
结构体系
筒体结构体系
1、定义：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
筒体结构平面图
结构体系
2、分类：实腹筒、框筒和桁架筒。
1）实腹筒：钢筋混凝土剪力墙围成的筒体。
2）框筒：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。
3）桁架筒：将筒体的四壁做成桁架，就形成桁架筒。
结构体系
结构体系
结构体系
3、受力变形特点：
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。
注：1）空间性能：按材料力学计算其应力分布特点。
2）剪力滞后现象：对于框筒结构，在翼缘框架中，远离腹板框架的各柱轴力愈来愈小；在腹板框架中，远离翼缘框架各柱轴力的递减速度比按直线规律递减的要快。上述现象称为剪力滞后。
结构体系
实际应力分布
翼缘框架
腹板框架
腹板框架
翼缘框架
荷载作用方向
材料力学解答
实际应力分布
材料力学解答
角柱处应力较大
中部应力较小
结构体系
3）产生剪力滞后现象的原因：框筒中各柱之间存在剪力，剪力使联系柱子的窗裙梁产生剪切变形，从而使柱之间的轴力传递减弱。
4）框筒中剪力滞后现象愈严重，参与受力的翼缘框架柱愈少，空间受力性能愈弱。
5）如何减少剪力滞后：
（1）要求设计密柱深梁；（2）建筑平面应接近方形；
（3）结构高宽比宜大于3，高度不小于60m；（4）楼板的整体性好。
4、优缺点：
筒体结构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。
结构体系
5、应用：
1）筒中筒结构
一般用实腹筒做内筒，框筒或桁架筒做外筒。内筒可集中布置电梯、楼梯、竖向管道等。框筒的侧向变形以剪切变形为主，内筒一般以弯曲变形为主，二者通过楼板联系，共同抵抗水平荷载，其协同工作原理与框架-剪力墙结构类似。
结构体系
2）框筒结构
框筒也可作为抗侧力结构单独使用。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。
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3）多筒结构－成束筒
成束筒是由若干单筒集成一体成束状，形成空间刚度极大的抗侧力结构。自下而上逐渐减少筒体数量的处理手法，使高层建筑结构更加经济合理。但这些逐渐减少的筒体结构，应对称于建筑物的平面中心。
结构体系
结构体系
4）巨型框架
利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，筒体和巨型梁即构成巨型框架。巨型框架具有很大的承载能力和侧向刚度。
由于它可以看作是由两级框架组成，第一级为巨型框架，是承载的主体；第二级是位于巨型框架单元内的辅助框架（只承受竖向荷载），也起承载作用。因此，这种结构是具有两道抗震防线的抗震结构，具有良好的抗震性能。
小框架
巨型梁
巨型柱
结构体系
上海证券交易所
结构体系
框架-核心筒结构体系
1、定义：由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。
2、受力变形特点：
筒体主要承担水平荷载，框架主要承担竖向荷载。结构兼有框架结构与筒体结构两者的优，建筑平面布置灵活便于设置大房间，又具有较大的侧向刚度和水平承载力，其受力和变形特点与框架-剪力墙结构类似。
结构体系
3、与筒中筒结构的区别：
1）筒中筒结构具有良好的空间性能；框架-核心筒结构按平面结构进行分析。
2）框架一核心筒结构的抗侧刚度远小于筒中筒结构。
3）筒中筒结构中抵抗剪力以实腹筒为主，抵抗倾覆力矩则以外框筒为主；框架一核心筒结构中实腹筒成为主要抗侧力部分。
注：
1）对由密柱深梁形成的框筒结构，由于空间作用，在水平荷载作用下其翼缘框架柱承受很大的轴力；
2）当柱距加大，裙梁的跨高比加大时，剪力滞后加重，柱轴力将随着框架柱距的加大而减小，即对柱距较大