大连理工大学网络教育学院毕业论文(设计)模板--浅谈高层建筑结构体系的发展和应用

网络高等教育本科生毕业论文（设计）题目：浅谈高层建筑结构体系的发展和应用学习中心：奥鹏远程教育汕头学习中心层次：专科起点本科专业：土木工程年级： 2013年秋季学号：201307644975学生：蔡嘉骏指导教师：杨颖完成日期： 2015年 9 月 1 日内容摘要内容摘要是毕业论文（设计）的内容不加注释和评论的简短陈述，具有独立个字符的中文摘要。

关键词：目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪论 (2)1.1 高层建筑发展情况 (2)1.2 高层建筑结构体系的发展和应用情况 (2)2 高层建筑中常用结构体系及特点 (3)2.1 框架结构 (3)2.1.1 特点 (3)2.1.2 应用实例 (4)2.2 剪力墙结构 (4)2.2.1 特点 (4)2.2.2 应用实例 (5)2.3 框架-剪力墙结构 (5)2.3.1 特点 (5)2.3.2 应用实例 (6)2.4 筒体结构 (6)2.4.1 特点 (7)2.4.2 应用实例 (8)2.5 巨型结构 (8)2.5.1 特点 (8)2.5.2 应用实例 (9)3 高层建筑结构的设计特点 (10)3.1 水平荷载成为设计的决定性因素 (10)3.2 侧移成为设计的控制指标 (10)3.3 轴向变形的影响在设计中不容忽视 (11)3.4 延性成为结构设计的重要指标 (11)3.5 动力效应大 (11)3.6 扭转效应大 (11)3.7 结构的稳定和抗倾覆 (11)3.8 温差过大产生的温度应力及变形大 (12)4 高层建筑结构设计时选定结构体系需要注意的问题 (13)4.1 结构的平面形状及立面型式 (13)4.2 结构刚度 (13)4.3 高宽比限制 (13)4.4 侧向位移限制 (13)5 结论与展望 (14)参考文献 (15)附录 (16)近午来随着世界人口的增加，住房紧张的问题越来越严重，传统意义的住房已满足不了人们的需求。

在这种情况下，高层建筑因运而生。

所以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。

虽然高层建筑现在也有很多缺点，但是随着科技的发展和技术的进步，高层建筑的缺点会逐步改正并成为未来大多数人们的居住房。

1.1 高层建筑发展情况（随着科技的进步，高强、高性能材料的产生，以及生产力的提高，建筑正朝向更高的方向发展，人们对高层建筑的需求量越来越大，世界范围内逐渐产生了很多著名的高层、超高层建筑。

本节应该概述高层建筑的发展过程和发展情况。

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）1.2 高层建筑结构体系的发展和应用情况（相对于低层建筑，高层建筑要求建筑结构具有更好的抗侧力特性，传统的砌体结构已经不能满足这些要求，因此一些适应于建造更高建筑的结构体系应运而生。

本节应该对适用于高层建筑的结构体系的产生、发展和应用情况进行概述。

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）2 高层建筑中常用结构体系及特点高层建筑发展到今天，其结构体系形式繁多，划分标准也多种多样。

高层建筑结构体系的分类标准通常依据其竖向承重单体和抗侧力单元的类型来划分，通常分为以下几种类型。

2.1 框架结构框架结构是由梁、柱等线型构件通过节点连接在一起构成的结构，其基本的竖向承重单体和抗侧力单元为梁、柱通过节点连接形成的框架。

框架结构最理想的施工材料是钢筋混凝土，这是因为钢筋混凝土节点具有天然的刚性。

框架结构体系也可以用于钢结构建筑中，但钢筋结构的抗弯节点处理费用相对较高。

钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同，可以分为以下四种。

（1）梁、板、柱全部现场浇注的现浇框架。

（2）楼板预制，梁、柱现场浇注的现浇框架。

（3）梁、板预制，柱现场浇注的半装配式框架。

（4）梁、板、柱全部预制的全装配式框架。

2.1.1 特点1、框架结构的位移特点在水平荷载的作用下，框架结构将产生较大的侧向位移，侧移一般由以下两部分组成：（1）由水平力所引起的倾覆力矩，使得框架结构产生的整体弯曲变形，即柱子的轴向拉伸和压缩所引起的侧移；（2）由水平力所引起的楼层剪力，使得框架结构产生剪切变形，即框架整体受剪，层间梁、柱杆件发生弯曲而引起的水平位移。

框架结构属于柔性结构，侧移主要表现为整体剪切变形。

当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。

2、框架结构的优点框架结构内部比较空旷而且建筑平面布置灵活，可以做成具有较大空间的会议室、餐厅、办公室、实验室等，同时便于门窗的灵活布置，立面也可以处理得富于变化，可以满足各种不同用途的建筑的需求。

3、框架结构的缺点框架结构的构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下结构的整体位移和层间位移都比较大，这对结构构件以及非结构构件都是不利的，容易加重震害。

框架结构的节点内力集中，受力非常复杂，是结构抗震设计的关键部位。

另外，由于框架结构的受力特性和抗震性能的限制，使得他的适用高度受到限制，一般不宜超过60m。

2.1.2 应用实例（此处例举一到两个已建成的使用该结构体系的高层建筑实例，对该建筑进行简要介绍，建议图文并茂，使用合适的图片。

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）2.2 剪力墙结构由墙体承受全部水平作用和竖向荷载的结构体系成为剪力墙结构体系。

一般情况下，剪力墙结构均做成落地形式，但是由于建筑功能及其他方面的要求，部分剪力墙可能不能落地，如下图2.1所示，即为此类部分框支剪力墙结构。

图2.1 部分框支剪力墙结构立面布置示意图剪力墙结构按照施工方法的不同，可以分为以下三种：（1）剪力墙全部现浇的结构；（2）全部用预制墙板装配而成的剪力墙结构；（3）部分现浇、部分为预制装配的剪力墙结构。

2.2.1 特点1、剪力墙结构的侧向位移特点在承受水平力作用时，剪力墙相当于一根悬臂深梁，其水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成，在高层建筑结构中，框架柱的变形以剪切变形为主，剪力墙的变形以弯曲变形为主，其位移曲线呈弯曲性，特点是结构层间位移随楼层的增高而增加。

2、剪力墙结构的优点相比框架结构来说，剪力墙结构的抗侧刚度大，整体性好，结构顶点水平位移和层间位移通常较小，经过恰当设计的剪力墙结构具有良好的抗震性能，结构的用钢量也较省。

3、剪力墙结构的缺点由于剪力墙结构中采用了一定数量的墙体用以承担全部水平作用和竖向荷载，因此结构的平面布置相对不灵活，结构自重较大。

2.2.2 应用实例（此处例举一到两个已建成的使用该结构体系的高层建筑实例，对该建筑进行简要介绍，建议图文并茂，使用合适的图片。

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）2.3 框架-剪力墙结构框架—剪力墙结构体系是把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系，竖向荷载由框架和剪力墙等竖向承重单体共同承担，水平荷载则主要由剪力墙这一具有较大刚度的抗侧力单元来承担。

2.3.1 特点1、框架-剪力墙结构的侧向位移框架-剪力墙结构很好的综合了框架的剪切变形和剪力墙的弯曲变形的受力性能，它们的协同工作使各层层间变形趋于均匀，改善了纯框架或者纯剪力墙结构中上部和下部楼层层间变形相差较大的缺点。

总体说来，框架-剪力墙结构呈现弯-剪型变形：（1）下部楼层：剪力墙位移较小，框架位移较大，剪力墙拉着框架，弯曲型变形。

（2）上部楼层：剪力墙位移较大，框架位移较小，框架拉着剪力墙，剪切型变形。

2、框架-剪力墙结构的优点框架-剪力墙结构体系综合了框架和剪力墙结构的优点，并在一定程度上规避了两者的缺点，达到了扬长避短的目的，使得建筑功能要求和结构设计协调得比较好。

它既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点，又具有较大的刚度和较好的抗震能力。

因此，在高层建筑用应用非常广泛，它与框架结构、剪力墙结构一起构成了目前最常用的三大常规结构。

3、框架-剪力墙结构布置要点框架—剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。

关键应该注意剪力墙的数量和位置。

如果剪力墙布置数量多，则结构的抗侧刚度大，侧向变形小，布置难度大；如果剪力墙布置的数量少，则结构的抗侧刚度小，侧向变形大，对框架的抗震要求高。

因此在进行框架—剪力墙结构设计时，对于剪力墙的布置，应注意以下一些要求：（1）抗震设计时使各主轴方向侧向刚度接近；（2）对称布置；（3）贯穿建筑全高；（4）布在周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化处、竖向荷载变化处；（5）平面形状凸凹较大时在突出部位的端部设置；（6）形成翼墙；（7）布置3片以上；（8）间距不宜过大；（9）不宜布置在长框架的两端。

2.3.2 应用实例（此处例举一到两个已建成的使用该结构体系的高层建筑实例，对该建筑进行简要介绍，建议图文并茂，使用合适的图片。

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）2.4 筒体结构由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。

由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构，它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。

2.4.1 特点筒体结构的类型很多，根据筒体的布置、组成和数量等，可以再分为：（1）框筒结构：框筒结构，如下图2.2所示。

筒体通常放在建筑外围，由间距很密的柱子与截面很高的梁组成，筒体内设置了一些柱子以减小楼板和梁的跨度，这些柱子仅用来承受竖向荷载，不考虑其承受水平荷载。

图2.2 框筒结构示意图密柱深梁：实际是一个开了很多很多窗洞的筒体，靠空间受力特性来抵抗水平力。

整体像一个悬臂筒体一样，刚度和承载力很大。

水平荷载下楼板只是一个刚性隔板，保证框筒的侧向稳定和刚度，有如竹子中的竹节，楼板中的板、梁按承受垂直荷载要求单体设计。

（2）筒中筒结构:筒中筒结构，如下图2.3所示。

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。

图2.3 筒中筒结构示意图（3）桁架筒结构：用稀柱、浅梁和支撑斜杆组成桁架，布置在建筑物周边，形成桁架筒结构。

桁架筒结构的结构特点是柱距大，支撑斜杆横跨建筑的一个面的边长，竖向跨越几个楼层，形成巨型桁架，4片桁架围成桁架筒，形成整体悬臂结构。

刚度大，比框筒结构更能充分利用材料。

（4）多筒结构—成束筒结构: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。

2.4.2 应用实例（此处例举一到两个已建成的使用该结构体系的高层建筑实例，对该建筑进行简要介绍，建议图文并茂，使用合适的图片。

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）2.5 巨型结构巨型结构，如下图2.4所示。