填空题答案 1剪力墙，剪力墙，弯曲型，增加而增大，结构整体性好刚度大结构高度可以更大； 2框架；剪力墙；框架剪力墙；剪力墙；弯剪型；随层数的增加而增大，到中间一位置，层间位移随层数的增加而增大； 3反弯点法；D值法； 4质量；刚度； 选择题(每题2分，共20分) 1．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是（ D ）。 A．结构有较多错层B．质量分布不均匀 C．抗扭刚度低D．刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 2．在设计高层建筑风荷载标准值时，下列（B ）风荷载应乘以大于1的风振系数z ? A．高度大于50m，且高宽比大于1.5的高层建筑 B．高度大于30m，且高宽比大于1.5的高层建筑 C．高度大于50m，且高宽比大于4的高层建筑 D．高度大于40m，且高宽比大于3的高层建筑 3．高层建筑采用（ D ）限制来保证结构满足舒适度要求。 A、层间位移 B、顶点最大位移 C、最大位移与层高比值 D、顶点最大加速度 4．高层建筑地震作用计算宜采用（B ）。 A、底部剪力法 B、振型分解反应谱法
有地震作用时的效应组合，它应用于所有要求进行地震作用计算的结构，其一般表达式为：S E =γG S GE +γEh S Ehk +γEv S Evk +ψW γW S Wk 6、根据框架—剪力墙结构的协同工作分析所求出的总框架剪力f V ，为什么还要进行调整？ 剪力墙通常首先在地震作用下开裂，其刚度降低，结构内力重新分配，框架承担的内力增加。 在得到弹性计算内力之后，要对各层框架的总剪力Vf 进行调整。调整原因 1）在框-剪结构中，由于柱与剪力墙相比刚度小很多，楼层剪力主要由剪力墙来承担，框架柱内力很小，而框架作为抗震的第二道防线，过于单薄是不利的； 2）计算中采用了楼板刚性假定，但在框架-剪力墙中作为主要抗侧力构件的抗震墙间距较大，实际楼板有变形，结果框架部分的水平位移大于抗震墙，相应地，框架实际承受的剪力比计算值大； 3）在地震作用过程中，剪力墙开裂后框架承担的剪力比例将增加，剪力墙屈服 后，框架将承担更大的剪力。 由内力分析可知，框-剪结构中的框架，受力情况不同于纯框架，它下部楼层的计算剪力很小，底部接近于零，显然直接按计算的剪力进行配筋时不安全的，必须予以适当的调整，使框架具有足够的抗震能力 7、三水准设防目标，两阶段设防方法是什么? 三水准设防目标: “小震不坏；中震可修；大震不倒” 两阶段设计： 第一阶段（结构设计）：计算多遇地震下的结构构件承载力和构件的弹性变形。 第二阶段（验算阶段）：罕遇地震下的弹塑性变形验算。 8、高层建筑结构计算的基本假定是什么? 1. 弹性工作状态假定 2. 水平荷载作用方向假定 3. 平面结构假定 4. 楼板在自身平面内刚度无限大的假定 5. 高层建筑结构底部嵌固的假定 9、剪力墙按受力特性的不同分为哪几种?各自用什么方法进行水平荷载作用下内力的计算? 整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙（多肢墙）和壁式框架等几种类型。 整 体 墙：材料力学悬臂梁的内力和变形的有关公式。 小开口墙：材料力学方法，增大侧移。 双 肢 墙： 连续连杆法 壁式框架： 修正D 值法
一、简答题 1..试述高层建筑结构的受力特点。 2. .框架结构抗震延性设计的原则是什么？ 3..剪力墙按受力特性的不同分为哪几类？各类的受力特点是什么？ 4.对于剪力墙结构，平面及竖向结构布置有哪些基本要求？ 5.在什么情况下，框架——剪力墙结构的计算简图应采用刚接体系? 二、选择题 1、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架取I= （）。 A．2 I B．05.1I C．02.1I D．0I 2、整体小开口剪力墙计算宜选用（）分析方法。 A. 连续化方法 B. 材料力学分析法 C. 壁式框架方法 D. 有限元法 3、在下列地点建造相同高度的高层建筑，什么地点所受的风力最大？（） A. 建在大城市郊区 B. 建在小城镇 C. 建在有密集建筑群的大城市市区 D. 建在海岸
4、对现浇框架支座处弯矩可以进行调幅，以下不正确的论述是（ ） A.负弯矩调幅系数为0.8—0.9 B.只需对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅 C.调幅必须在荷载效应组合之前完成 D.对水平和竖向荷载效应均需要调幅 5、关于框架结构的变形，哪个结论是正确的（ ） A. 框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型 B. 框架结构的层间变形一般为下大上下 C. 框架结构的层间变形一般为下小上大 D.框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关，而与梁的线刚度无关 6、在有地震作用组合设计表达式RE E E R S γ≤中，承载力抗震调整系数RE γ满足 （ ） A. 大于1 B. 小于1 C. 不一定 D. 1 7、剪力墙中，墙肢刚度不变时，如果增加连梁刚度，整体系数α将（ ） A 、增加 B 、减小 C 、不减 D 、不增 8、结构在水平静荷载的作用下其内力计算方法为（ ） A 、底部剪力法 B 、力矩分配法 C 、反弯点法 D 、时程分析法 9 ） A. 框架结构体系 B. 剪力墙结构体系 C. 筒体结构 D. 框架剪力墙结构
剪力墙类型及受力特点 剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构，承受竖向荷载和水平荷载，是高层建筑中常用的结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大，在水平荷载作用下，侧移较小，因此这种结构抗震及抗风性能都较强，承载力要求也比较容易 满足，适宜于建造层数较多的高层建筑。 剪力墙主要承受两类荷载：一类是楼板传来的竖向荷载，在地震区还应包括竖向地震作用的影响；另一类是水平荷载，包括水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。在竖向荷载作用下，各片剪力墙所受的内力比较简单，可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂，因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的内力及位移计算。 一、剪力墙的分类及受力特点 为满足使用要求，剪力墙常开有门窗洞口。理论分析和试验研究表明，剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。洞口是否存在，洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙（多肢墙）和壁式框架等几种类型。不同类型的剪力墙，其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同，计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。 1．整体剪力墙 无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口，但洞口的面积不超过墙体面积的15%，且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时，可以忽略洞口对墙体的影响，这种墙体称为整体剪力墙（或称为悬臂剪力墙）。整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁，截面变形后仍符合平面假定，因而截面应力可按材料力学公式计算，应力图如图1（a） 所示，变形属弯曲型。 2．小开口整体剪力墙 当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时，通过洞口的正应力分布已不再成一直线，而是在洞口两侧的部分横截面上，其正应力分布各成一直线，如图1（b）所示。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外，每个墙肢还出现局部弯矩，因为实际正应力分布，相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大，局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15％。因此，可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定，且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力和变形仍按材料力学计算，然后适当修正。 在水平荷载作用下，这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律，变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力，当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时，其截面变形仍接近于整体截面剪力墙，这种剪力墙称之为 小开口整体剪力墙。 3．联肢剪力墙 洞口开得比较大，截面的整体性已经破坏，横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律，如图1（c）所示。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层内，墙肢出现
高层建筑的常见结构形式及特点 高层建筑的结构体系主要有：框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。 框架结构，是由纵梁、横梁和柱组成的结构，这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构的优点：强度高，自重轻，整体性和抗震性好，柱网布置灵活，便于获得较大的使用空间;施工简便，较经济;框架结构的弱点：抗侧移刚度小，侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。根据分析，框架房屋高度增加时，侧向力作用急剧地增长，当建筑物达到一定高度时，侧向位移将很大，水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。 框架―剪力墙结构，又称框剪结构，框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。它是在框架纵、横方向的适当位置，在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。在这种结构中，框架与剪力墙协同受力，剪力墙承担绝大部分水平荷载，框架则以承担竖向荷载为主，这样，可以减少柱子的截面。剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点，既能获得大空间的灵活空间，又具有较强的侧向刚度。所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。框架一剪力墙结构，一般用于25层以下房屋结构。
剪力墙结构，是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构，即结构采用剪力墙的结构体系。墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外，还对房屋起围护和分割作用。剪力墙结构优点是整体性好，侧向刚度大，适宜做较高的高层建筑，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露构件，可以不影响房屋的使用功能。缺点是由于剪力墙位置的约束，使得建筑内部空间的划分比较狭小，不能提供大空间房屋，结构延性较差。因此较适宜用于宾馆与住宅。全剪力墙结构常用于25～30层结构。 筒体结构，是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。筒体在侧向风荷载的作用下，它的受力特点就类似于一个固定在基础上的筒形的悬臂构件。迎风面将受拉，而背风面将受压。筒式结构可分单筒、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。筒体可以为剪力墙，也可以采用密柱框架;也可以根据实际需要采用数量不同的筒。筒体结构多用于高层或超高层公共建筑中。筒式结构则用于30层以上的超高层房屋结构，经济高度以不超过80层为限。
高层建筑风致结构响应结果分析1概况 某项目位于广州市新滘东路以西琶洲B2区，由塔楼1、塔楼2、塔楼3等3个塔楼和底部连接塔楼1和塔楼2的裙楼组成，3个塔楼呈“<”状排列，其中塔楼2屋面高度为148.10m、塔楼3屋面高度为149.65m。塔楼2、3相互间距较小，楼层质量及刚度存在较大偏心［1］，结构平面原为矩形（方案1），后调整为切角三角形（方案2），平面形状变化较大，项目进行了两次建筑物不同平面形状的风洞试验研究和风致结构响应分析。项目效果图、总平面图和结构主要特征见图1、图2和表1。 2风洞风荷载与规范风荷载的结构风致响应对比 风洞风致结构响应分析报告［2，3］提供了用于主体结构设计的风荷载，每个塔楼包含6个不利风向对应的等效楼层风荷载，每个风向风荷载包含顺风向、横风向以及扭转等3个等效风荷载分量及其组合系数，采用YJK计算程序验算风洞风下的结构响应，并和规范［4］风下的结构响应进行比较。篇幅所限，以塔楼2方案1的对比研究成果为例。风洞不利风向和风荷载组合系数如表2所示。塔楼2在风洞风和规范风下的结构楼层等效风荷载包络值对比和位移角对比如图3、图4所示。对比可知，塔楼2风洞风的楼层顺风向风荷载明显小于规
范风，但横风向风力则大幅度大于规范风，且扭转等效风荷载力矩较大，相当于风荷载平面偏心16%引起的扭矩大小。结构扭转效应显著增大，导致结构楼层位移角增大较多。为了解风洞风横风向和扭转风振对结构构件内力的影响［5］，选取核心筒一连梁的剪力作为比较对象，为便于比较不同风荷载的对连梁剪力的影响，比较时仅考虑风荷载工况下的连梁剪力标准值（见图5）。选取3种风荷载工况进行比较：①按文献［4］8.5.6条的组合系数进行风荷载组合的规范风荷载工况；②按文献［6］7.5.14条的组合系数进行风荷载组合的规范风荷载工况；③风洞风荷载工况。文献［4］和文献［6］关于风荷载分量的组合系数工况要求如表3所示，两者的要求有较大区别，文献［6］考虑风荷载各荷载间的相关性，且组合系数比文献［4］大。连梁剪力标准值对比如图6所示，横风向风振和扭转风振等效风荷载引起的连梁剪力比例分别如图7、图8所示。对比可知，虽然风洞顺风向风荷载最大值仅为规范风顺风向的68%，但横风向和扭转风振等效风荷载较大，风洞风作用下的连梁剪力较规范算法有较大增幅，剪力标准值最大值相对文献［4］算法和文献［6］算法分别增大40%和34%。在各不利风向风洞风等效风荷载作用下的连梁剪力，由横风向风振等效荷载引起的剪力与连梁总剪力的比值为4%~125%，比值的大小与风向和梁长方向的夹角存在高度相关性，当风向与梁长方向接
高层建筑案例分析 —马赛公寓 姓名：陈彬 勒柯布西耶是我最喜欢的建筑设计师之一，他是开创现代主义建筑的鼻祖，是20世纪最建筑师重要的建筑师之一，也是现代建筑运动的激进分子和主将，他所设计的建筑很多都 举世闻名，当然，也包括今天我要分析的马赛公寓。 勒柯布西耶认为在现代条件下，城市既可以保持人口的高密度，有可以形成安静卫生的环境。他的理想的现代城市就是中心区有巨大的摩天大楼，外围是高层的楼房，楼房之间 有大片的绿地，现在化的整齐的道路网布置在不同标高的平面上，人们生活在居住单位”中。设计者称之为居住单元盒子”大楼用钢筋混凝土建造，通过支柱层支撑在 3.5x2.47英亩面积的花园，这种做法是受一种古代瑞士住宅—小 棚屋通过支柱落在水上的启发，主要立面朝东和西 向，架空层用来停车和通风。 而马赛公寓就是在这种理念下应运而生的。 1马赛公寓坐落于坐落于法国马赛boulevard Michelet 13000 Marseille 。自1946 年开始设计， 1952年完工。是一座举世瞩目的超级公寓住宅。左图 为马赛公寓的卫星图，我们可以看到建筑周围绿树环 绕，周围景观设计的简单明了。可以说环境十分宜 人。下面我们从各个方面具体分析其具体组成。 基本资料 马赛公寓一座大型的居住公寓建筑，长165米，宽24米，高56米，18层，其中底层架空，顶层设幼儿园，屋顶为公共活动平台，设有儿童游戏场，小型游泳池以及成人健身房等；7、8层为公共服务，设商店、餐馆、洗衣房及旅店等服务设施。其余层为居住层，户型多为跃层布置，起居室通高，最大限度接纳阳光；每3层设一中央公共走道。大楼可容377户1500-1700人居住，是为缓解二战后欧洲房屋紧缺的状况而设计的新型密集型住宅。 建筑外观 马赛公寓还设有电梯厅和管理员房间。突破了承重结构的限制，从单身住户到8个孩子的家庭，室内楼梯将两层空间连成一体，起居厅两层通高，达到 4.8米高，3.66x4.80米大块玻璃窗满足了观景的开阔视野，大楼的7、8层是商店和公用设施，商店和公用设施，包括面包房， 副食品店，餐馆，酒店，药房，洗衣房，理发室，邮电所和旅馆。满足居民的各种需求，幼儿园和托儿所设在顶层，通过坡道可到达屋顶花园。在第17层设有幼儿园和托儿所，屋顶上 设有小游泳池、儿童游戏场地、一个200米长的跑道，健身房、日光浴室，还有一些服务设 施被勒柯布西耶称为室外家具”，如混凝土桌子、人造小山、花架、通风井、室外楼
1.3.2风对高层建筑的作用 高层建筑，特别是超高层建筑大都具有柔性大、阻尼小的特点，这样使得风荷载成为其 结构设计时的主要控制荷载。风荷载作用于高层建筑，会产生明显的三维荷载效应，即顺风向风荷载、横风向风荷载和扭转风荷载。在三维动力风荷载的作用下，高层建筑在顺风向、横风向和扭转方向产生振动。 第1章绪论 1.3. 2.1顺风向风效应 我国荷载规范[80】中给出了高层建筑顺风向平均风荷载的计算公式: 矶=刀:户:拜，叽(l一10) 式中:哄为高层建筑:高度处的平均风压;叽为10米高度处的基本风压(我国规范Is0】中 给出的基本风压是基于B类地貌条件的，其它地貌条件下要进行相应的转化);户:和户，分 别为风压高度系数和体型系数;几为考虑脉动放大效应的风振系数。 一般认为顺风向脉动风荷载符合准定常假定，即顺风向风荷载的脉动主要由顺风向风速 脉动引起。Davenportl吕’l和几mural82]等提出利用脉动风速功率谱转化得到顺风向风荷载功率 谱的方法，许多学者还通过风洞试验的方法得到高层建筑顺风向风荷载谱的经验公式183.851。 高层建筑顺风向振动以一阶模态振动为主，一般假定高层建筑一阶振型为线性，但近年 来部分学者对线性假定提出异议，并给出了振型修正的计算方法186-87]，顺风向风振的计算中 必须考虑风荷载的水平和竖向空间相关性188】。 1.3. 2.2横风向风效应 横风向风荷载由尾流激励、来流紊流和结构横向位移及其对时间的各阶导数引起的激励 等因素构成，但主要是由结构尾流中的漩涡脱落引起建筑物两侧气压交替变化所致189】。当 建筑物高度较低或高宽比不大时，结构的顺风向风致响应大于横风向响应;而近年来大量的风洞试验和现场实测证明，当高层建筑的高宽比大于4时，其横风向风振响应往往会超过顺风向响应，成为结构设计的控制性因素190]。 由于横风向风荷载机理复杂以及横风向振动的重要性，使得这方面的研究一直是风工程 界的热点问题。横风向风荷载不符合准定常假定，因此横风向风荷载谱不能根据脉动风速谱得到1841，风洞试验是研究高层建筑横风特性的主要手段。国外的ohkuma[01]、H.choil92)以及 国内的梁枢果[93]、顾明194]、徐安【84]等都相继提出了横风向风荷载功率谱的数学模型。横风向风振应通过随机振动理论计算，vicke夕95】、Kareem[9e]和Kwoklgv]等对高层建筑横 风向振动的计算方法进行了详细的阐述和探讨;梁枢果等给出了矩形高层建筑横风向风振响应的简化计算方法[98]。 1.3. 2.3扭转风效应 扭转风荷载则是顺风向紊流、横风向紊流和漩涡脱落共同作用的结果l”]。高层建筑的 浙江大学博士学位论文2008 风致扭转力矩与结构的平面形状有很大关系，往往平面形状不规则的高层建筑会引起较大的风致扭矩，从而导致较大的扭转响应。xIEJi而ng等199]在研究多幢高层建筑风扭矩的基础上， 提出了结构“等效偏心”的概念。
高层建筑案例分析—帕拉玛塔广场大厦分析自古以来，人类就有脱离地面，接近苍穹的渴望，在当今社会，用地愈加紧张，技术也愈加成熟，各种各样的高层建筑拔地而起，高层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题，更成为各个国家及城市的地标性建筑，成为所在地区的“名片”，在一定意义上代表了该地区的形象定位及经济发展，因此，越来越多的高层、超高层建筑在城市中心耸立，他们往往位置险要、造型突出、视觉效果强烈，作为现代建筑技术的结晶，成为展示城市发展成就的有效手段。 高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用，而其在世界范围内普遍发展起来是20世纪50年代，尤其是近三十年以来，由于一系列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用，为高层、超高层建筑的出现创造了条件。高层建筑除先进的结构体系及轻质、高强材料以外，其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯及管理监测等系统，离不开计算机与电气化，因而它是二十世纪科学技术成就的体现。 目前，作为城市地标的高层建筑十分多见，担负着集办公、商业、居住等众多功能，它们大多是某一地区的综合体建筑，朝着智能化、多样化及绿色环保的方向发展，以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为例，解析当今高层建筑的发展现状。 澳大利亚帕拉玛塔，是西悉尼的市中心，为悉尼地区内第二重镇，澳大利亚第三大经济区，是澳目前发展最快的地区之一。随着西悉尼的崛起，被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔，成为了备受关
注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。 帕拉玛塔市举办了一个 比赛，要建造一栋商业高楼， 突出节能高效的设计理念。对 此，urban office architecture事务所设计了 以“城市上升”为主题的这一 建筑。 该建筑共有66层，集商业与办公为一体，是两个楼的结合体，楼的底部是融合在一起的，之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸，在其中间以连廊相接，创造了大量的公共平台，姿态呈现出一种生动的流动感，富有韵律又不失节奏。 卡洛恩佐的纽约办公室已 经设想把这里建成公共领域，从 帕拉马塔广场延伸到北部。因 此，创造大量供行人共享的公共 活动区域成为设计的一大要点， 在人流量如此集中地广场区域 地带，需要解决人车共行的交通 拥堵问题，尤其是对于底部空间 的处理及契合绿色城市生活的 主题需要十分到位。
对土木工程施工中建筑结构受力性能的探讨【摘要】目前只考虑变形与内力逐渐重分布和累加及不考虑高层建筑的建造过程的特点，仅研究已建成的结构，从而产生误差。这是当前普遍的分析设计高层建筑结构的弊端。为了对高层建筑结构的建造与设计提供有益的理念，分析重分布规律和变形逐步累加与结构内力，本文通过剖析对比新的“模拟施工过程加载的计算方法”和过去的“一次性加载计算方法”来验证在设计计算中存在的差别。 【关键词】建筑结构;施工过程 【 abstract 】 currently only consider deformation and internal force distribution and accumulate gradually heavy and not consider building process of high buildings, the characteristics of the structure of the research has only built, which causes the error. this is the common analysis and design the disadvantages of high-rise buildings. in order to build the structure of the high-rise building and design provides beneficial concept, analysis of heavy distribution rule and gradually accumulate the structural internal force and deformation, this paper analyzes contrast new “simulation construction process of loading calculation method” and the past “one-time load calculation method”to verify in the design and calculation of the existing
高层建筑结构特点、现状及发展趋势 摘要：高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展，高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等，为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。简要论述了高层建筑结构的特点、现状及今后的发展趋势。 关键词：高层建筑结构；特点；现状；趋势 前言 超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数，各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。它与各个国家和地区的地理环境、地震强度、建筑材料、建筑技术、电梯的设置标准以及防火的特殊要求等很多因素有关。如在美国，24.6ｍ或7 层以上视为高层建筑；日本则为31ｍ或8 层以上；英国为等于或大于24.3ｍ；在我国一般8 层以上的房屋就需要设置电梯，对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范，因此我国的《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-９５）将10 层及10 层以上的住宅建筑与高度超过24ｍ的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。从结构受力性态的角度来看,8 层以上的房屋,风和地震等水平荷载或作用显得越来越重要，甚至起控制作用，因此《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）将10 层及10 层以上或高层超过28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑结构高度超过100m 时，称为超高层建筑。 1高层建筑的特点 建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载或作用。低层建筑结构通常抵抗竖向荷载为主，水平荷载（如风荷载）或作用（如地震作用）的影响较小，它所产生的内力和位移较小，一般可以忽略。因此在低层建筑结构中，竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中，较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况，水平荷载不仅是主要荷载的一种，跟竖向荷载共同起作用，而且往往还成为设计中的控制因素。因此，在水平荷载作用下，若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足，将会产生过大的侧向变形，不仅使人产生不舒服的感觉，而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力，会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形，甚至会导致结构性的损伤或裂缝，从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时，不仅要求结构有足够的强度，而且要求结构有合理的刚度，使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时，有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能，使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后，仍具有良好的塑性变形能力，即具有良好的延性性能。除了上述的结构受力特点之外，高层建筑还具有建筑功用上的特点。人们常说建筑是凝固的音乐，优美的高层建筑犹如艺术品，成为城市的一道道绚丽景观；建筑同时是时代跳动的脉搏，高层建筑占地面积小，符合了地价昂贵时代的需求，它可以节约建设用地或获得更多的空闲地面，以作为绿化等环境用地，并因向高空方向发展而缩短了城市道路和各种管线（如给排水管线等）的长度，减少了基础设施的投资。当然，大量高层建筑的建设，也会给城市带来不利的影响，如人口会密集化而造成交通拥挤问题；城市局部热场发生不利的变化以及地质的沉陷、消防的复杂化等问题。综合高层建筑的上述受力特点可知，与低层结构不同，高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。 2 高层建筑的发展概况 随着工业化、商业化、城市化的进程，城市人口剧增，造成城市生产和生活用房紧张，地价昂贵，迫使建筑物向高空发展，由多层发展为高层。19 世纪末期，开始出现了现代形式的
高层建筑案例分析
高层建筑案例分析—帕拉玛塔广场大厦分析自古以来，人类就有脱离地面，接近苍穹的渴望，在当今社会，用地愈加紧张，技术也愈加成熟，各种各样的高层建筑拔地而起，高层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题，更成为各个国家及城市的地标性建筑，成为所在地区的“名片”，在一定意义上代表了该地区的形象定位及经济发展，因此，越来越多的高层、超高层建筑在城市中心耸立，他们往往位置险要、造型突出、视觉效果强烈，作为现代建筑技术的结晶，成为展示城市发展成就的有效手段。 高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用，而其在世界范围内普遍发展起来是20世纪50年代，尤其是近三十年以来，由于一系列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用，为高层、超高层建筑的出现创造了条件。高层建筑除先进的结构体系及轻质、高强材料以外，其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯及管理监测等系统，离不开计算机与电气化，因而它是二十世纪科学技术成就的体现。 目前，作为城市地标的高层建筑十分多见，担负着集办公、商业、居住等众多功能，它们大多是某一地区的综合体建筑，朝着智能化、多样化及绿色环保的方向发展，以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为例，解析当今高层建筑的发展现状。 澳大利亚帕拉玛塔，是西悉尼的市中心，为悉尼地区内第二重镇，澳大利亚第三大经济区，是澳目前发展最快的地区之一。随着西悉尼的崛起，被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔，成为了备受关
注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。 帕拉玛塔市举办了一个 比赛，要建造一栋商业高楼， 突出节能高效的设计理念。对 此，urban office architecture事务所设计了 以“城市上升”为主题的这一 建筑。 该建筑共有66层，集商业与办公为一体，是两个楼的结合体，楼的底部是融合在一起的，之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸，在其中间以连廊相接，创造了大量的公共平台，姿态呈现出一种生动的流动感，富有韵律又不失节奏。 卡洛恩佐的纽约办公室已 经设想把这里建成公共领域，从 帕拉马塔广场延伸到北部。因 此，创造大量供行人共享的公共 活动区域成为设计的一大要点， 在人流量如此集中地广场区域 地带，需要解决人车共行的交通 拥堵问题，尤其是对于底部空间 的处理及契合绿色城市生活的 主题需要十分到位。
高层建筑结构分析 一、高层建筑结构设计特点 1.水平荷载成为决定因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 2.轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。 3.侧移成为控制指标。与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 4.结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。 二、高层建筑的结构体系 1.框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。
浅论高层建筑结构特点及其体系 [摘要]文章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四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。 [关键词]高层建筑;结构特点;结构体系 我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。 一、高层建筑结构设计的特点 高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有: (一水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
风荷载与结构的风致响应及解决方法摘要：风是一种为人们所熟知的自然现象，影响着生活的方方面面。而且，风能作为一种可再生的绿色能源也已越来越被重视。但是，对于结构而言，风对结构的影响可以说都是不利的。尤其是对于那些质量轻、柔度大、阻尼小、自振频率低的结构，如：大跨度桥梁、超高层建筑、大跨度悬挑屋盖等，风往往是设计的主要控制因素之一。根据风压随时间变化的特点，其被分解为平均风压和脉动风压两个分量。不同的风压分量往往会引起结构的不同类型的破坏。本文将结合若干工程实例，浅谈其破坏类型，并总结相关设计方法。 关键字：风荷载；风敏感结构；风致响应；抗风设计 1.自然风 1.1. 风的成因 空气是由各种气体分子等组成的混合物，是一种流体。其运动方向是气压的正梯度方向。只有存在气压差时，才会形成风。在自然条件下，气压差往往是由于太阳辐射的不均匀、地球上水陆分布的不均匀使空气产生不均匀的升温而造成的。太阳光照射在地球表面上，使地表温度升高，地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后，低温的冷空气横向流入，上升的空气因逐渐冷却变重而降落，由于地表温度较高又会加热空气使之上升，这种空气的流动就产生了风。 图1-1 全球大气循环 1.2. 风的类型 根据风的成因的不同，可分为多种类型的风。以下是一些典型的、对土木工程影响较大的风气候。
大气环流：大气环流是指在全球范围由太阳辐射和地球自传作用形成的大尺度的大气运动，它决定了各地区天气的行程与变化。其中季风就是由大气环流、海陆分布和大陆地形等多种因素造成的，是以年为周期的一种区域性的大气运动。这种类型的风作用区域最大、破坏性小，是平时最为常见的一类风。 热带气旋：热带气旋是指在热带或副热带海洋上产生的强烈空气漩涡。其直径通常为几百千米，厚度为几十千米。强烈的热带气旋不但形成狂风、巨浪，而且往往伴随发生暴雨、风暴潮，造成严重的灾害。这种类型的风作用区域较大，持续时间长，而且具有很强的破坏性，是主要的自然灾害之一。 龙卷风：龙卷风是一种出现在强对流云内的漏斗状漩涡。这种类型的风活动范围小、持续时间短但是具有极大破坏性的。 1.3. 风荷载性质与对结构的影响 平时，我们往往用风速来描述风的强度，那是因为风压与风速是有关系的，根据伯努利公式，风的动压可表示为： 2 2v ρω= （1） （1）式中，ω为风压、ρ为空气密度、v 为风速。 因此只要知道风速，就可以知道风压大小。根据观测，可以发现从地面开始，风速随着高度的升高而增大，当达到一定高度时，风速将趋近于某一值。这是由于当风吹过地球表面时，由于受到地面上各种粗糙元（如草地、庄稼、树林、建筑物等）的阻碍作用，会使近地面的风速减小。这种影响随离地高度的增加而逐渐减弱，直至达到某一高度后消失。通常可将地表摩阻影响的近地大气层称为“大气边界层”大气边界层顶部到地面的距离成为大气边界层厚度。在大气边界层内，风以不规则的、随机的湍流形式运动，平均风速随高度的增加而增加，至大气边界层以外，风以层流的形式运动。当然，由于地表状况的不同，大气边界层也会有不同。高楼林立的城市中，大气边界层会相对较厚；而表面平坦的海洋上，大气边界层则会较薄。图1-2即形象地反映了不同地面粗糙程度对大气边界层及风速的影响。
高层建筑斜撑受力分析研究 摘要：在现代化、城市化的影响下，我国当前城市可用耕地面积日趋紧张，地价高升使得高层建筑越来越受到关注。近些年，高层建筑也趋于功能化、个性化以及美观化等，对其受力分析与设计提出了更高的要求，在高层建筑中加以斜撑提升建筑承载力，也就受到人们的关注。本文将对某高层建筑斜撑进行受力分析。 关键词：高层建筑；斜撑；受力分析 一、引言 自2000年以来，我国的经济、社会得到迅速发展，人们的生活水平越来越高，更多地人愿意在城市中择业并成家，也就使得城市现代化脚步加快。在人口的聚集以及土地资源缺乏地等问题的影响下，使得高层建筑得以迅速发展。目前，世界第一高楼是2010年1月4日竣工的阿联酋比斯迪拜塔，总高828m，而我国更是拥有世界十大高层建筑中的6个。 随着高层建筑的架构体系越来越复杂，人们对高层建筑的功能、个性以及美观都有了更高的认识，对高层建筑的承载力要求也越来越高，使得建筑中加以斜撑架构作为全新的结构体系出现在人们的视野里。一般地，斜撑架构无需建筑的柱结构来承担水平剪力，使其结构用钢量小，不但能提升建筑的整体刚度，还能使体系的抗侧移刚度得到极大的提升。带斜撑的高层建筑具有结构整体刚度强、抗侧移刚度强、水平地震作用大、房间布置灵活、稳定性强、工期短以及成本低等特点。 二、带斜撑的高层建筑概述 一般地，在高层建筑中，沿竖向布置的抗剪支撑结构及梁柱共同构成了斜撑框架。也就使得建筑中柱更多地承受墙、板和梁的竖向荷载，而水平剪力则由斜撑来承受，这样的架构体系与传统结构相比，用钢量小，不但能提升建筑的整体刚度，还能使体系的抗侧移刚度得到极大的提升。当前，国际建筑业越来越关注该类带斜撑的高层建筑，它拥有良好的结构性能，具有如下特点： （1）结构整体刚度强，由抗弯刚度公式可知，建筑截面刚度与截面高度的三次方成正比例关系，而带斜撑的建筑起截面尺寸较传统建筑梁柱要大很多，加之斜撑的引入使得其刚度强，是常规钢架结构所不能达到的。
高层建筑结构特点 水平荷载对结构的影响大，侧移成为结构设计的主要控制目标之一。对一般建筑物，其材料用量、造价及结构方案的确定主要由竖向荷载控制，而在高层建筑结构中，高宽比增大，水平荷载（包括风力和地震力）产生的侧移和内力所占比重增大，成为确定结构方案、材料用量和造价的决定因素。其根本原因就是侧移和内力随高度的增加而迅速增长。 楼（屋）盖结构整体性要求高。高层建筑结构的整体共同工作特性主要是各层楼板（包括楼面梁系）作用的结果，由于楼板在自身平面内的刚度很大，变形较小，故在高层建筑中一般都假定楼板在自产生平面内只有刚体位移（仅产生平动和转动），而不改变形状，并忽略楼板平面之外的刚度。因此，在高层建筑结构中的任一楼层高度处，各抗侧力结构都要受到楼板刚体移动的制约，即所谓的位移协调，这时抗侧刚度大的竖向平面结构必然要分担较多的水平力。 高层建筑结构中构件的多种变形影响大。在一般房屋结构分析中，通常只考虑构件弯曲变形的影响，而忽略构件轴向变形和剪切变形的影响，一般是因为其构件的轴力和剪力产生的影响很小。而对于高层建筑结构，由于层数多、高度高，轴力很大，从而沿高度逐渐积累的轴向变形很显著，中部构件与边部、角部构件的轴向变形差别大，对结构内力分配的影响大，因而构件中的轴向变形影响必须加以考虑。 结构受到动力荷载作用时的动力效应大。根据结构本身的特点不同，
如结构的类型与形式，结构的高度与高宽比，结构的自振周期与材料的阻尼比等的不同，结构受到地震作用或风荷载作用时，产生的动力效应对结构的影响也不同，有时这种动力效应严重影响建筑物的正常使用，甚至造成房屋的破坏。 扭转效应大。当结构的质量分布、刚度分布不均匀时，高层建筑结构在水平荷载作用下容易产生较大的扭转作用，扭转作用会使抗侧力构件的侧移发生变化，从而影响各个抗侧力结构构件（柱、剪力墙或筒体）所受到的剪力，并进而影响各个抗侧力结构构件及其他构件的内力与变形。因此，在高层建筑结构设计中，结构的扭转效应也是不可忽视的问题。 必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题。在高层建筑结构设计中，应该重视结构的整体稳定性与结构的抗倾覆能力，防止结构发生整体失稳的破坏情况。 当建筑物高度很大时，结构内外与上下的温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构必须加以考虑的问题。
高层建筑施工中的分阶段受力分析 摘要：带转换层的高层建筑已越来越多的出现在现实生活中。由于其结构比较复杂，应该对施工阶段进行受力分析。传统的分析方法是以竣工后的整体结构作为分析对象。事实上施工是具有阶段性的，文中用SAP2000分阶段并考虑施工周期来分析结构施工阶段的受力情况。 关键词：高层建筑施工；分阶段受力；分析 Abstract: the layer of the high-rise building with conversion has been more and more in real life. Because of its structure is more complex, should be on the construction stages stress analysis. The analysis of the traditional method based on the structure of the completion as analysis object. In fact the construction is a phased, this paper use SAP2000 points and consider the stage construction period to analyze the structure of the construction stage model. Keywords: high building construction; Points stages ofloading; analysis 1.引言 在我国高层建筑发展的早期阶段，所设计建造的高层建筑大都为单一用途，例如：高层住宅、高层旅馆、高层办公楼等。后来陆续开始在高层住宅底层设置生活福利设施。近年来开始大量兴建集吃、住、办公、娱乐、购物、停车等为一体的多功能综合性高层建筑，并已成为现代高层建筑的一大趋势(见图1)。当上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱等)由于使用功能的要求不能直接连续贯通落地时，应该设置结构转换层。在结构转换层布置转换结构构件，这类结构称为带转换层的高层建筑结构。近年来，带转换层的高层建筑越来越多，而且结构形式越来越复杂。所以必须对施工阶段进行受力分析[1]。 2.带转换层的高层建筑施工阶段进行分析 由于我国高层建筑发展的初期使用功能比较单一，结构形式相对比较简单，所以结构的极限承载力对于大多数结构来说，即为正常使用的极限承载力，当然也对少部分结构进行了施工阶段的受力分析。但传统的分析方法都是以竣工后的整体结构作为分析对象，将结构荷载一次性施加在结构上进行计算，计算时经常得到与实际情况不符的结果。对高层结构的主要原因为：(1)忽略了内、外柱及剪力墙等竖向构件竖向位移差的影响；(2)顺序分层施工引起的分层加载的影响。对于带有转换层的高层建筑结构施工过程是分析必须考虑的一个因素，同时