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高层建筑结构体系与布置原则1. 高层建筑结构体系与布置原则1.1 结构体系选择高层建筑的结构体系选择应考虑建筑的高度、形状、荷载等因素。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构、筒状结构等。
选择合适的结构体系可以提高建筑的安全性和经济性。
1.2 结构材料选择高层建筑的结构材料应具备足够的强度和刚度以承受荷载。
常见的结构材料包括钢结构、钢混凝土结构和钢木混凝土结构等。
在选择结构材料时还应考虑材料的可持续性和环保性。
1.3 布置原则高层建筑的布置应考虑结构的均匀性和对外界环境的适应性。
为了提高建筑的整体性能，应采用合理的布置原则，如底部加固、设计布局合理、选择合适的结构系统等。
1.4 开间控制高层建筑的开间控制是指建筑结构中跨度的控制。
合理的开间控制可以提高结构的抗震性能和整体刚度。
开间控制应根据具体的结构形式和荷载条件来确定。
1.5 端部处理高层建筑的端部处理是指建筑结构两端的处理方法。
端部处理应考虑结构的整体刚度和变形性能，采用合适的端部处理方法可以提高结构的抗震性能和稳定性。
1.6 楼层布置高层建筑的楼层布置应根据建筑的功能和使用需求进行合理的规划。
楼层布置应考虑结构的稳定性和对外界环境的适应性，合理确定楼层的数量和高度。
1.7 结构连接高层建筑的结构连接应采用合适的连接方式，确保连接的强度和稳定性。
常见的结构连接方式包括焊接、螺栓连接、预应力等。
1.8 结构维护高层建筑的结构维护是指在使用过程中对结构进行定期检查和维护的工作。
结构维护应根据结构的使用状况和维护需求，制定合理的维护计划和方法，确保结构的安全性和可靠性。
本文档涉及附件：附件1：高层建筑结构体系选择案例分析附件2：高层建筑结构材料选择流程图附件3：高层建筑布置原则实例展示法律名词及注释：1.高层建筑：按照国家标准规定的建筑高度在一定范围内的建筑物。
2.结构体系：指建筑结构的整体布局和组成形式。
3.结构材料：指用于构造建筑结构的材料，如钢材、混凝土等。
1 回顾我们对超高层的定义进行了总结，根据CTBUH的定义，将300米以上的建筑定位为超高层建筑（Supertall），将600m以上的建筑定位超级高层建筑（M egatall）。
我们将超高层建筑结构体系主要划分为筒体结构、束筒结构、筒中筒结构、框架-核心筒结构、巨型结构、连体结构和其它一些新型结构体系等。
图1 超高层结构的体系分类我们在上一篇中着重分享了筒体（框筒、支撑筒以及斜交网格筒体）结构体系的特点及案例，在本篇中主要着重分享关于束筒和筒中筒（框筒-核心筒、支撑筒-核心筒以及斜交网格筒-核心筒）结构体系的受力特点及案例。
2束筒结构(Bundled Tube)束筒可以认为是由一组筒体组成的结构，这些筒体由共用的内筒壁相互连接以形成一个多孔的多格筒体。
在这个筒体中，水平剪力主要由平行于水平荷载方向的腹板框架来承担，而倾覆力矩则主要由垂直于水平荷载方向的翼缘框架来承担。
并且，筒体的各个筒格可在不同的高度任意截断而不削弱结构的整体性。
各个筒格所形成的封闭筒体在建筑体型收进后，仍具有较好的抗扭性能。
图2 由半圆筒体和矩形筒体组成的束筒结构束筒是在框筒的基础上发展而来。
对于框筒结构，由于剪力滞后的负面影响，较大的平面尺寸中间位置的结构不能充分参与到结构抗侧中去，这也是限制框筒结构适用高度的一个主要原因。
如果利用框筒结构来设计更高的超高层建筑，可能需要采用更小的柱距来减小剪力滞后的不利影响，例如410m高的纽约世贸中心双子塔的柱距达到了惊人的1m左右，即使这么小的柱距依然呈现出明显的剪力滞后效应。
图3 世贸中心双子塔框筒的剪力滞后效应提出筒体结构体系的Fazlur博士在指导学生的论文时发现，如果利用通长的剪力墙将框筒长边一分为三时，由于隔板剪力墙的协同作用，大尺寸筒体的剪力滞后效应明显降低了，其抗侧刚度也可以得到大幅提升。
图4 束筒结构的原型如果横隔剪力墙可以有效降低长边的剪力滞后效应，那么对于大尺寸的框筒结构，在两个方向都引入横隔剪力墙，必然可以提高大尺寸框筒的整体空间作用。
超高层建筑结构方案选型及性能分析摘要:近年来，随着建筑搭建工艺水平的进步，超高层建筑规模和修建数量正在逐渐增多，而随之而来的建筑施工问题，建筑结构及建筑性能问题也越来越多。
超高层建筑的普及必须建立在建筑安全问题完善处理的基础之上，因此就高层建筑的结构出发对建筑抗震和抗风性能做出研究和分析。
关键词：建筑结构；抗震；抗风前言超高层建筑的搭建工艺有别于高层建筑和一般低层住宅，超高层建筑进行施工之前需要对地震板块，大气层空气流动，该地区地质状况进行综合测算，此外超高层建筑有着成熟而严格的施工监测管理和各项性能指标要求。
因此超高层建筑需要进行考量的标准和保障安全的指标较多，整体工程难度较大。
一、建筑结构建筑的高度是按照住宅建筑的层数进行划分的，十层以下不高于24米的建筑不属于高层建筑，高层建筑多数为电梯公寓，酒店及办公写字楼，而近几年来随着社会经济的不断进步，高层建筑已经满足不了大型公司的运营，超高层建筑的出现将更有利于公司办公及人员调配[1]。
因此超高层建筑的定义标准为楼层40层以上高度高于100米以上的民用建筑。
超高层建筑自身的高度决定了其建筑结构的复杂性。
在建筑结构设计上需要对建筑自身的高宽比例进行严格控制，高宽比差距过大会导致建筑中心崩塌或断裂。
整体建筑的结构通常是采用巨型框架进行搭建，中央核心筒结构进行稳固，钢制框架能极大程度减少自重进而保证刚度匀称，核心筒是目前超高层建筑主流的结构形式能够有效地进行抗震，使整体结构充分受力。
在地基和沉降处理方面，通常采用深基坑支护技术，为了保证拥有足够的强度对建筑进行支撑稳固，足够深的基坑是超高层建筑的基础。
超高层建筑在电气、防火基础设施结构完备的前提下，近年来，在面对一些自然灾害和恐怖袭击后，还要求超高层建筑在设计时还应考虑到应急避难，紧急消防处理。
超高层建筑实现了区域化空间最高效的利用，但从施工的角度来讲仍然存在大量技术上的问题。
中央核心筒是大部分超高层建筑中起到抵抗墙体水平侧力，承担高楼层建筑物下水平荷载的钢制框架混凝土芯筒式结构[2]。
结构选型课程论文班级：建筑13-1学号姓名：***指导老师：***高层建筑结构体系选型及分析摘要:高层建筑(de)结构体系是高层结构是否合理、经济(de)关键,随着建筑高度和功能(de)发展需要而不断发展变化.论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现(de)复杂、新颖(de)结构体系(de)受力特征,进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨. 关键词：高层建筑结构体系选型分析一,高层建筑选型(de)重要性1高层建筑与城市社会发展(de)关系密切我国城市化进程及人口(de)持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、生产、生活用地日趋紧张.为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、市政工程费和复杂地形处理费,提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋(de)严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,高层建筑(de)数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势.2高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、规模、投资日益增大,要求性能更先进、更优化(de)结构系统形式与之相适应.主要表现为:(1)需求多元化、功能综合化(de)趋势,必然要导致高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、个性化与复杂化,为增大建筑净空高度,很多一般多高层建筑中不存在(de)新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式(de)要求提高.(2)随着高度与规模等增大,高层建筑投资增加、工期增长,其结构系统优化(de)必要性及可优化(de)空间与效益将更明显.结构优化,首先是其形式(de)优化,然后才是其布局与构件参数(de)优化.(3)高层建筑需考虑(de)影响因素日益复杂、系统、综合和多变,选型需要(de)知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素(de)影响也将增大.二,高层建筑常用类型高层建筑结构(de)结构型式繁多,框架、剪力墙、框架一剪力墙结构体系是高层钢筋混凝土建筑结构中较为传统(de)、广为应用(de)结构体系.随着层数和建筑高度增加,利用结构空间作用,又发展了框架一简体结构、筒中筒结构多筒结构和巨型结构等多种结构体系.高层建筑(de)结构体系主要有框架结构；剪力墙结构,包括部分框支、剪力墙结构；框架-剪力墙结构；筒体结构,包括框架-核心筒结构、筒中筒结构；以及混合结构,即由多种材料构件如钢筋混凝土构件、钢构件、组合结构构件（钢管混凝土构件、型钢混凝土构件及组合梁等）构成(de)结构,现分别加以分析.1、框架结构体系由框架梁、柱、楼板等主要构件组成.其特点是柱网布置灵活,便于获得较大(de)使用空间.延性较好.横向侧移刚度较小.因此适用需要大空间(de)、层数不宜太多、房屋(de)高度不宜太高(de)建筑.如：商场、住宅、办公楼等.框架应当纵横双向布置,形成双向抗侧力体系.较高(de)高层建筑不宜采用框架结构.2、剪力墙结构体系剪力墙承受竖向荷载及水平荷载(de)能力都较大.其特点是整体性好,侧向刚度大,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置.缺点是不能提供大空间房屋结构延性较差.当地下室或下部一层、几层,需要大空间时（如商场、停车库等）即形成部分框支剪力墙结构.在框架-剪力墙结构和剪力墙结构两种不同结构(de)过渡层必须设置转换层.剪力墙结构由于承受竖向力、水平力(de)能力均较大,横向刚度大,因此可以建造比框架结构更高、更多层数(de)建筑.但是只能以小房间为主(de)房屋,如住宅、宾馆、单身宿舍.而宾馆中需要大空间(de)门厅,餐厅、商场等往往设置在另外(de)建筑单元中.3、框架-剪力墙结构体系由于框架结构(de)主要特点是能获得大空间(de)房屋,房间布置灵活.而其主要弱点是侧向刚度较小,侧移较大.而剪力墙结构侧向刚度大,可减小侧移.但是全剪力墙结构无法布置大空间房层.因此,框架-剪力墙结构体系恰好是对两者取长补短,既能布置大空间房屋与小空间房屋,布置灵活,又具有较大(de)侧向刚度,弥补纯框架结构之不足,所以广泛用于层数较多我、房屋总高较高(de)建筑,而且可以灵活布置大小空房间,适应较多(de)建筑功能要求.对于地震区建筑来说,框架-剪力墙结构具有两道抗震防线即剪力墙与框架.框架-剪力墙结构(de)主要缺点,由于功能要求,剪力墙布置位置往往受到限制,往往不可避免地造成刚心、质心不重合,产生偏心扭矩.同时其侧向刚度还是偏小,房屋建造高度爱到限制.4、筒体结构体系筒体结构包括框架-核心筒结构与筒中筒结构.框架-核心筒结构由实体(de)核心筒和外框架构成.一般将楼电梯间及一些服务用房集中在核心筒内；其他需较大空间(de)办公用房、商业用房等布置在外框架部分.由于核心筒实际上是两个方向(de)剪力墙构成封闭(de)空间结构,具有更好(de)整体性与抗侧刚度.框架-核心筒结构体系适用于高度较高,功能较多(de)建筑.筒中筒结构是由实体(de)内筒与空腹(de)外筒组成.空腹外筒由密排柱及高度较大(de)横梁组成.筒中筒结构体系具有更大(de)整体性与侧向刚度,因此适用于高度很大(de)建筑.如果将若干筒体组合成成组筒结构体系,则侧向刚度更大,可适用于特别高(de)超高层建筑.5、混合结构体系由多种不同材料构件组成(de)结构体系称为混合结构体系.由于不同材料制成(de)构件有不同(de)特点,有其明显(de)优点,采用不同材料构件组成(de)混合结构体系,实际上是各种构件(de)优化组合.钢管混凝土构件是有效利用混凝土(de)约束强度,在三向约束下,混凝土(de)抗压强度可比单向抗压强度提高数倍.正是利用这一特点,混凝土处于三向约束(de)钢管混凝土最适宜用于以受压为主(de)轴心受压或小偏心受压柱以及其他受压构件.钢管混凝土构件(de)主要优点是抗压强度高,延性好,浇灌混凝土时不需模板.广泛用于高层建筑(de)柱子、拱桥(de)受压拱圈,高层建筑与高耸结构(de)受压弦杆等.型钢混凝土构件是在混凝土中主要配置型钢（包括扎钢型钢与焊接型钢）(de)构件.一般也配置一些构造钢筋及辅助受力钢筋.型钢混凝土可制作成柱、梁、剪力墙、筒体等.它们(de)特点是强度高、刚度大、断面小、延生与抗震性能好,防火性能好等.它可以和钢结构混合使用.例如下部若干层为型钢混凝土结构,上部为钢结构,以增大高层建筑(de)刚度,减少风荷载或水平地震作用下(de)侧移.型钢混凝土结构也可和钢筋混凝土结构混合使用.例如核心筒为钢筋混凝土结构,外框架为型钢混凝土(de)框架-筒体结构.框架结构或框剪结构中也可下部数层用型钢混凝土结构、上部用钢筋混凝土结构.三,高层建筑结构选型(de)若干思考1竖向承重结构(de)选型在对竖向承重结构进行选型时,首先考虑(de)是建筑物(de)高度和用途.不同结构体系(de)强度和刚度是不一样(de),因而它们适应(de)高度也不同.一般说来,框架结构适用于高度低、层数少、设防烈度低(de)情况;框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物(de)高度要求;层数很多或设防烈度较高时,可用筒体结构.当建筑物(de)高度超出表中数值时,要进行专门(de)研究,采取有效(de)措施.选择结构体系应考虑(de)另一个因素是建筑物(de)用途.目前国内高层建筑按用途大体上可分三大类:住宅、旅馆及公共性建筑(办公、商业、科研、教学、医院等).住宅建筑一般采用剪力墙结构.2水平承重结构(de)选型水平承重结构对保证建筑物(de)整体稳定和传递水平力有重要作用.水平承重结构选型通常有以下几种,平板体系、无梁楼盖、密肋楼盖和肋形楼盖.平板体系:平板体系采用单向板或双向板,常用于剪力墙结构或筒体结构.其优点是板底平整,可以不加吊顶,结构高度低,可以降低层高.但当跨度大时,采用平板较困难,一般非预应力平板不宜成过6m,预应力平板不宜超过9m,否则平板厚度过大,楼面重量太大.采用现浇预应力无粘结平板楼面可以减少板厚.无梁楼盖:在层高受限制情况下,公用建筑常采用无梁楼盖.无梁楼盖最好带现浇柱帽,以加强板柱连接(de)可靠性.无梁楼盖(de)合适跨度是:普通钢筋混凝土楼面6m以内;预应力混凝土楼面可达9m.密肋楼盖:密肋楼盖多用在跨度较大而梁高受限制(de)情况下.筒体结构角区楼面也常用密肋楼盖.当采用装配式楼板时,框架－剪力墙结构应加混凝土现浇面层.楼盖结构应满足:房屋高度超过50m时,框架—剪力墙结构、筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇搂盖结构;剪力墙结构和框架结构宜采用现浇结构.房屋高度不超过50m 时,8、9度抗震设计(de)框架-剪力墙结构宜采用现浇楼盖结构;6、7度抗震设计(de)框架-剪力墙结构可采用装配整体式楼盖;框架结构和剪力墙结构可采用装配式结构.同时对于现浇楼盖,混凝土强度等级不宜低于C20,也不宜高于C40.3下部结构(de)选型高层建筑(de)基础是高层建筑(de)重要组成部分.它将上部结构传来(de)巨大荷载传递给地基.高层建筑基础形式选择(de)好坏,不但关系到结构(de)安全,而且对房屋(de)造价、施工工期等有重大(de)影响.高层建筑基础形式通常有以下几种:(1)柱下独立基础:适用于层数不多、土质较好(de)框架结构.当地基为岩石时,可采用地锚将基础锚固在岩石上,锚入长度≥40d.(2)交叉梁基础:即双向为条形基础.适用:层数不多、土质一般(de)框架、剪力墙、框架－剪力墙结构.(3)片筏基础:适用于层数不多土质较弱或层数较多土质较好时用.当基岩埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深处有一定承载力和一定厚度(de)持力层时,选用片筏基础比选用桩基础可以节省投资和缩短工期.但片筏基础(de)刚度较弱,应注意对基础不均匀沉降、变形和裂缝进行验算.当地下水位很高时,还要进行抗浮验算.(4)复合基础:适用于层数较多或土质较弱时采用.CFG桩复合地基是高粘结强度复合地基代表,目前它已大量应用于高层建筑地基.它既可适用于条形、独立基础,也可用于筏基和箱形基础.可用于填土、饱和土及非饱和土粘性土.四,结束语（1）高层建筑结构选型应根据房屋高度、高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素,并应满足建筑使用功能要求满足建筑造型艺术(de)要求、适应未来发展与灵活改造(de)需要,选用适宜(de)结构体系.（2）高层建筑结构体系直接影响抗震性能,结构选型应满足以下要求：1）应具有必要(de)承载能力、刚度和变形能力；2）应避免因部分结构或构件(de)破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用能力；应避免连续倒塌；3）结构(de)竖向和水平布置宜具有合理(de)刚度和承载力分布,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位；4）宜具有多道抗震防线.总之,高层建筑首先要选择合适(de)结构体系,并针对具体情况加强设计施工质量(de)控制,另外必须在满足国家设计规范要求(de)前提下,加强建筑结构地基设计,选择合适(de)材料,才能提高建筑结构设计水平,确保设计质量不断提升,以使结构设计工作做到更安全、更合理.。
超高层项目结构体系选型浅析1 超高层住宅结构材料体系目前超高层住宅主要使用的结构材料有钢筋混凝土和型钢，因此超高层结构按材料类型可以分为钢结构、钢筋混凝土结构和混合结构。
1)．钢结构钢材强度高、质量轻（支撑同样重量下），特别适合作为超高层建筑的结构材料，世界最早一批超高层建筑大都为钢结构建筑。
钢结构主要包括钢框架和钢斜撑结构，由于钢结构轻柔，风荷载下水平位移大，舒适性较差，加上防锈、防火的因素，目前在我国很少用于超高层住宅。
但钢结构高强轻质，节约结构构件截面，在风荷载小、烈度高和软弱地基地区的超高层住宅采用钢结构还是有明显优势；加上钢板剪力墙、编织网筒等新的结构形式的应用和发展，侧向刚度问题得以解决；同时,钢结构具有工厂预制、现场安装的特点, 可实现建筑住宅产业化，大大减少项目建设周期，实现绿色环保，相信未来钢结构也可以在超高层住宅一个发展方向。
2)．钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构整体性好，刚度大，位移小，舒适性佳，在抗风设计方面有优势；钢筋混凝土结构耐腐蚀、耐火、维护方便，建造造价和维护成本均低于钢结构，因此，钢筋混凝土结构是目前超高层住宅（200m以内）的主流形式。
对于超高层住宅，宜采用高强混凝土，目前普遍用到C60。
随着性能的不断改进，国内、外已有超高层公建项目开始使用C100强度等级的混凝土，预计未来会推广到超高层住宅。
3)．混合结构随着建筑高度的攀升，钢筋混凝土结构墙、柱尺寸需要不断加大，一方面加大了基础的负担，另一方面，占用了建筑空间，影响使用和美观。
因此，在混凝土构件里加入型钢，形成钢—混凝土组合构件；或部分构件直接采用钢构件，组合成钢—混凝土混合结构。
混合结构兼有钢结构和混凝土结构的优点，已成为我国超高层公建的主流形式。
对于超高层住宅，由于目前我国住宅高度不高（大多少于150m），结构形式单一（大多为剪力墙结构），混合结构应用不多。
但随着我超住宅高度和结构形式的发展，混合结构是大势所趋，如北京财富中心二期公寓楼(198m)即采用了钢框架-钢筋混凝土核心筒的混合结构。
超高层建筑结构设计随着城市化进程的加快以及土地资源的有限，超高层建筑越来越多地出现在我们的城市中。
超高层建筑作为一种垂直发展的解决方案，不仅能够充分利用有限的土地资源，还能够满足人们对于舒适居住和高效工作空间的需求。
然而，超高层建筑的结构设计具有复杂性和挑战性，需要充分考虑建筑材料、结构稳定性和抗震能力等因素，以确保建筑的安全性和可持续性。
1. 简介超高层建筑通常指高度超过300米的建筑物。
与传统的低层建筑相比，超高层建筑在结构设计上面临着更多的挑战。
为了确保建筑物在多变的外部环境和自身重力力的作用下能够保持稳定，结构设计师需要选择适当的结构体系。
2. 结构体系选择超高层建筑的结构体系通常采用框架结构、核心筒结构或者框架-核心筒混合结构。
框架结构由垂直柱和水平梁组成，能够有效地分担重力和水平荷载。
核心筒结构则是通过将主要水平荷载集中到中央核心筒上，使其承载大部分荷载，从而达到稳定的目的。
框架-核心筒混合结构则是结合了两种结构的特点，既保证了稳定性，又能够增大使用面积。
3. 建筑材料选择超高层建筑的建筑材料选择需要考虑结构的重量、抗震性和造价等因素。
常见的建筑材料包括钢结构、混凝土结构和复合结构。
钢结构具有轻质、高强度和可塑性的优势，但也存在着防腐、防火的问题。
混凝土结构则具有良好的耐久性和抗震性能，但施工周期较长。
复合结构则是结合了钢结构和混凝土结构的优势，既提高了建筑物的抗震性能，又减轻了结构的重量。
4. 抗震设计超高层建筑所处的地区通常面临着地震的威胁，因此抗震设计是结构设计的重要考虑因素之一。
抗震设计包括强度设计和位移设计两个方面。
在强度设计中，结构设计师根据地震作用下结构所承受的力量来确定结构材料的强度和尺寸。
而在位移设计中，结构设计师则考虑结构在地震作用下的变形情况，以保证建筑物的安全性和舒适性。
5. 稳定性设计超高层建筑的结构稳定性是结构设计的核心问题之一。
稳定性设计旨在确保建筑物在外部荷载的作用下不发生倾覆和破坏。
