结构体系分类及选型原则

基坑支护结构设计原则和结构选型汪军（1974-），男，汉族，湖北籍，学士，助理工程师，从事岩土工程施工、设计工作。

22挡土结构及支撑轴力的变化过程，采用这些方法得到的结果用于多道支撑的深基坑挡土结构分析时内力较实际情况的误差比较大，所以现在一般采用有限元法进行挡土墙的内力分析，用这种方法可以有效的计入基坑开挖过程中的多种因素，如作用在挡土支护结构上被动土压力和主动侧的土压力的变化，支撑随开挖深度的增加，其架设数量的变化，支撑架设前的挡土结构的位移以及架设支撑后支撑轴力的变化和挡土结构的位移，支撑预加轴力对挡土结构内力变化的影响，以及空间作用下挡土结构的空间效应等问题。

有限元法可以有效、安全、经济的优化挡土结构形式和开挖过程中的合理化。

挡土结构有限元分析法主要有两种，即“弹性杆系有限元法”和“连续介质有限元法”。

有限元法就是将土体、支护结构进行单元划分，通过数值模拟，从而得到支护结构的内力、位移，也可以算出整个土体的位移场和应力场。

它的优点在于能充分的考虑土体的性质，采用不同的模型、边界条件，从而更加真实的反映实际情况;对于分步施工过程可以采用动态模拟计算，可对每一步开挖的应力和位移作出分析。

采用空间三维有限元分析还可以较好的对基坑的整体形状作出模拟，对一些角撑、圈梁和围檩模拟。

有限元法在50年代出现，从70年代开始应用在基坑工程领域并且取得了很大的成果。

目前在我国主要采用的还是“弹性杆系有限元法”，因为它计算模型简单，参数易取，结果可靠。

最近几年来，随着计算机技术的不断提高，特别是一些通用的有限元计算软件的进入，使得“连续介质有限元法”得到了越来越广泛的运用。

我们不但可以对基坑进行二维有限元分析，而且可以进行三维空间模拟。

不但可以对土体进行线弹性分析，而且还深入到弹塑性阶段，可以更加真实的模拟支护结构的受力特点。

4 基坑支护结构选型深基坑支护的目的与要求是确保坑壁稳定，施工安全；确保邻近建筑物、构筑物和管线安全；有利于挖土及地下室的建造；支护结构施工方便、经济合理。

1.结构选型的原则是什么？a)满足使用功能的要求 b)满足建筑造型的需要c)充分发挥结构自身的优势d)考虑材料和施工条件 e)尽可能降低造价f)设计理念和方法2.梁柱的受力与变形有什么样的特征？a)受力变形特征：梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用。

内力主要为弯矩和剪力，还能有扭矩和轴力，变形主要的挠曲变形，与约束条件有关。

简支梁：两端约束小，变形挠度大，内力大。

固端梁：两端约束大，变形小，内力小。

悬臂梁：只有一端约束，对固端要求高，受力最不好，变形最大。

连续梁：充分发挥材料力学性能，内力小，刚度大，抗震好，对支座变形敏感，易引起附加内力。

3.屋架结构的构造要求及适用范围？a)构造要求：1，矢高不宜过大也不宜过小。

屋架的矢高也要根据屋架的结构形式，一般矢高可取跨度的1/10—1/5。

2，坡度：屋架上弦坡度的确定应与屋面防水构造相适应。

采用瓦类屋面时，坡度一般不小于1/3。

当采用大型屋面板并做卷材防水时，一般为1/8—1/12。

3，节间长度：一般上弦受压，节间长度应小些，下弦受拉，节间长度可大些，屋面荷载应直接作用在节点上，当屋架上铺预制钢筋混凝土大型屋面板时，常取3m; 当屋盖采用有檀体系时，屋架上弦节间长度应与檩条间距一致，节间长度一般为1.5--4m。

b)适用范围：1，从结构受力来看，梯形屋架力学性能好，上下弦均为直线，施工方便，适用于大中跨建筑中。

三角形屋架与矩形屋架力学性能较差，因此三角形适用于中小跨度，矩形常用作托架或花卉较特殊的情况。

2，从屋面防水看：屋面防水材料为粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时，采用三角形屋架、陡坡梯形屋架；当采用卷材防水、金属薄板防水时，应选用拱形屋架、折线形屋架和缓坡梯形屋架。

3，从材料的耐久性及使用环境看，木材及钢材不宜用于相对湿度较大而通风不良的建筑或有侵蚀性介质的工业厂房，而宜选用预应力混凝土屋架。

4，从屋架结构跨度看，跨度在18m以下时，可选钢筋混凝土—钢组合屋架；跨度在36m以下时，宜选用预应力混凝土屋架；对跨度在36m以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载作用的屋架，宜选用钢屋架。

1 绪论1.1 建筑工程设计文件的编制⏹民用建筑工程的设计阶段方案设计：应满足编制初步设计文件的需要⏹初步设计：应满足编制施工图设计文件的需要（对技术要求简单的可不做施工图设计：应满足设备材料采购、非标准设备制施工的需要※方案设计文件的内容设计说明书，包括各专业设计说明以及投资估算等内容；总平面图以及建筑设计图纸（若为城市区域供热或区域煤气调压站，应提供热能动力专业的设计图纸）；设计委托或设计合同中规定的透视图、鸟瞰图、模型等。

※方案设计文件的编制顺序封面：写明项目名称、编制单位、编制年月；扉页：写明编制单位法定代表人、技术总负责人、项目总负责人的姓名，并经上述人员签字或授权盖章；设计文件目录；设计说明书；设计图纸。

初步设计文件的内容设计说明书，包括设计总说明、各专业设计说明；有关专业的设计图纸；工程概算书。

※初步设计文件的编制顺序⏹封面：写明项目名称、编制单位、编制年月；⏹扉页：写明编制单位法定代表人、技术总负责人、项目总负责人和各专业负责人的姓名，并经上述人员签字或授权盖章；⏹设计文件目录；⏹设计说明书；⏹设计图纸（可另单独成册）；⏹概算书（可另单独成册）。

※施工图设计文件的内容⏹图纸目录；⏹设计说明；设计图纸；⏹计算书（内部归档）。

※结构施工图设计文件的编制顺序⏹图纸目录：应按图纸序号排列；⏹设计说明：写明结构设计的依据、设计标高取值、图纸中的标高尺寸单位、结构安全等级、设计年限、场地类别、地基的液化等级、抗震设防等级、设防烈度、人防等级、地基概况、设计荷载、结构选材以及施工中应遵循的施工规范和注意事项；⏹设计图纸：基础平面图、基础详图、结构平面图（包括柱、墙、梁、板等构件的平面定位及布置）、结构构件详图、节点构造详图及其他图纸；⏹结构设计计算书：手算的或电算的完整结构设计计算书，所有计算书应校审，并由设计、校对、审核人在计算书封面上签字，作为技术文件归档。

1.2 建筑结构设计的一般程序初步设计阶段----施工图设计阶段＃设计前的准备阶段（调研）⏹研究设计任务书（1）规模大小（建筑面积，工期……）（2）使用特点（功能，防震，防护，防尘，设备，……）（3）总投资及造价⏹搜集设计原始资料（1）建设场地的规划及布局，已建同类建筑，有关资料……（2）自然条件（气温、风、雪、标准冻深、地质、地下水位、地震烈度、场地地形图）⏹材料供应情况国家地方预制构件厂生产的产品⏹施工条件技术力量（擅长）、设备（起重机械）＃初步设计阶段⏹总体方案及选型（1）总体方案﹠结构体系：框架、框剪、剪力墙、底层大空间剪力墙、筒体、砖混、钢结构﹠材料：钢筋砼、钢骨钢筋砼、砌体、钢﹠施工方法：现浇、预制、装配整体（2）缝的划分﹠伸缩缝、沉降缝、抗震缝（3）地震要求、方案及构造措施（4）地基持力层，基础埋置深度，地基处理方案（5）施工技术方案⏹结构型式及布置（1）柱网、墙（间距）：柱截面（宽和高）、墙厚（2）楼盖、屋盖* 型式：梁、板结构（肋梁、井字、无梁）、网架、壳……* 初估截面尺寸：板厚、梁的高和宽* 施工方法：预制、现浇，迭合（3）基础* 型式：浅埋——独立，条形，筏，箱深埋——桩、沉井* 初估截面尺寸* 地耐力及沉降计算（4）楼梯等其他构件（5）初步结构计算⏹构造措施⏹绘制布置图⏹概算（方案比较）＃施工图阶段⏹结构计算⏹设计图纸（1）结构设计总说明* 安全等级，设防烈度，人防等级* 地基概况，处理措施* 荷载取值* 材料的品种、规格、型号、强度等级* 采用的标准构件图集* 施工注意事项（后浇带的设置，浇注时间及材料，高层主楼与裙房的施工先后时间，悬挑构件的拆模时间等）⏹基础平面图、详图⏹结构平面布置图⏹构件详图⏹节点构造详图⏹其他（楼梯、水池、水箱……）§1.3 结构选型的意义★结构对于建筑的意义⏹结构如同建筑的骨骼，支撑着建筑物：要克服重力，形成支撑体系；⏹通过满足技术要求来满足建筑的使用功能：如无柱空间的设计，中厅空间的设计等；⏹形成特定的建筑造型：如现在的一些大跨度建筑，其独特的外观造型是进行了正确的结构选型的结果；⏹结构科学的进步推动着建筑的发展：一部建筑史也是一部建筑结构发展史。

1.梁的分类及受力特征：按材料：石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、组合梁等。

按断面形状：矩形梁、工字梁、T形梁、工字薄腹梁等。

按受力分：简支梁、连续梁、悬臂梁等。

当跨度太大时，在两端支座之间再增中间支座，称连续梁。

2.桁架的组成和特点：桁架是由若干杆件在每杆两端用铰联结而成的结构。

平面桁架：当各杆的轴线都在同一平面内，且外力也在这个平面内时，称为平面桁架。

在平面桁架的计算简图中，通常引用如下假定：a各结点都是无摩擦的理想铰。

b各杆轴线绝对平直，并通过铰的中心。

c荷载和支座反力作用在结点上。

经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工程结构。

特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。

轴力又称主内力（primary internal forces）。

3.桁架结构的分类：一、根据维数分类：1. 平面（二维）桁架（plane truss）:所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内。

2. 空间（三维）桁架（space truss）:组成桁架的杆件不都在同一平面内。

二、按外型分类：1. 平行弦桁架2. 三角形桁架3. 抛物线桁架4. 梯形桁架三、按几何组成分类：简单桁架（simple truss）联合桁架（combined truss）复杂桁架（complicated truss）。

四、按受力特点分类：1. 梁式桁架2. 拱式桁架。

五、计算方法：结点法、截面法、联合法结点法：以只有一个结点的隔离体为研究对象，用汇交力系的平衡方程求解各杆的内力的方法。

结构计算简化的技巧应用需注意：a相似三角形的应用：在计算中，经常需要把斜杆的内力S分解为水平分力X和竖向分力Y。

设斜杆的长度为L,其水平和竖向投影的长度分别为Lx和Ly,则由比例关系可知：b结点单杆：以结点为平衡对象能仅用一个方程求出内力的杆件，称结点单杆（nodal single bar）。

利用这个概念，根据荷载状况可判断此杆内力是否为零。

1 建筑结构选型的基本原则：①功能②造型③结构自身优势④材料⑤施工经济2 简支梁，中小跨度。

悬臂梁，固定段有较大弯矩（倾覆力矩）3 悬挑结构的抗倾覆平衡公式：悬挑结构的抗倾覆安全系数>1.5 抗倾覆力矩：倾覆力矩>1.5 p104桁架结构的组成（上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆）（上弦杆、下弦杆、腹杆）5桁架结构计算的假定：①组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。

②桁架的杆件与杆件相连接的节点均为交接节点。

③所有外力（包括荷载及支座反力）都做用在中心平面内，并集中作用于节点上。

6 屋架结构的主要尺寸包括屋架的矢高、坡度、节间距。

7 屋架结构的选型：①从结构受力来看，抛物线状的拱式结构受力最为合理。

②当屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时应选用三角形屋架、陡坡梯形屋架。

当屋面防水采用卷材防水、金属薄板防水时，应选用拱形屋架、折线型屋架和缓坡梯形屋架。

③对于湿度大、通风不良等工业厂房，用预应力混凝土屋架。

④跨度<18m,用钢筋混凝土—刚组合屋架，跨度<36m，用预应力混凝土屋架，跨度>36m，钢屋架。

8 张弦结构：将平面桁架结构的受拉下弦杆用高强度拉索代替，并通过张拉拉索在结构中施加预应力，可有效改善结构的受力性能。

根据这一原理衍生出一种新的结构形式称为张拉结构。

9 钢架结构：是指梁、柱之间为刚性连接的结构。

10 排架结构：梁与柱之间为铰接的结构。

11 单层单跨刚架结构的结构计算简图，按构件的布置和支座约束条件可分成无铰刚架、两铰钢架、三铰刚架三种。

12 拱按结构支撑方式分类，可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱。

三铰拱为静定结构，两铰拱和无铰拱为超静定结构。

13 拱的受力特点支座反力①在竖向荷载作用下，拱脚支座内将产生水平推力。

②在竖向荷载作用下，拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的在相应顶铰C截面上的弯矩M除以拱的矢高f。

1结构体系分类及选型原则结构体系的分类主要根据其用途和特点进行划分。

按照用途可以分为企业组织结构体系、软件体系结构、数据结构体系等；按照特点可以分为层次结构体系、网络结构体系、流程结构体系、功能结构体系等。

1.企业组织结构体系：企业组织结构体系主要用于描述企业内部各部门之间的关系和职权层级。

常见的企业组织结构体系包括功能结构、地理结构、产品结构、项目结构等。

选型原则：根据组织规模和业务特点选择适合的组织结构，同时考虑管理效率、团队协作、职权划分等因素。

2.软件体系结构：软件体系结构描述了软件系统各个组成部分之间的关系和交互方式。

常见的软件体系结构包括客户端-服务器结构、分层结构、主从结构、面向服务结构等。

选型原则：根据软件系统的需求和性能要求选择合适的体系结构，同时考虑可扩展性、可维护性、安全性等因素。

3.数据结构体系：数据结构体系用于描述数据元素之间的逻辑关系和存储方式。

常见的数据结构体系包括线性结构、树形结构、图结构、散列结构等。

选型原则：根据数据的特点和操作方式选择合适的数据结构，同时考虑存储效率、检索速度、数据一致性等因素。

4.层次结构体系：层次结构体系将系统划分为多个层次，每个层次负责特定的功能和任务。

常见的层次结构体系包括操作系统的内核层、应用层、用户界面层等。

选型原则：根据系统需求和功能划分选择合适的层次结构，同时考虑模块化、可重用性、性能优化等因素。

5.网络结构体系：网络结构体系描述了网络中各节点之间的链接关系和通信方式。

常见的网络结构体系包括总线式结构、环形结构、星形结构、混合结构等。

选型原则：根据网络规模和通信要求选择合适的网络结构，同时考虑传输速度、可靠性、拓扑结构等因素。

6.流程结构体系：流程结构体系描述了工作流程中各个环节之间的顺序和依赖关系。

常见的流程结构体系包括线性流程、并行流程、条件流程等。

选型原则：根据工作流程的特点和要求选择合适的流程结构，同时考虑流程优化、资源利用、流程控制等因素。

空间结构体系的选型与计算引言在建筑设计中，空间结构体系是一个重要的决策因素。

选择适合的空间结构体系可以影响建筑的稳定性、建造成本、使用功能以及美学效果等方面。

本文将探讨空间结构体系的选型与计算，介绍一些常见的选择方法和计算原则。

一、空间结构选型空间结构的选型取决于多个因素，如建筑用途、造价预算、材料可获性、技术可行性等。

以下是一些常见的空间结构体系选型方法。

1. 杆系结构杆系结构是由杆件和节点连接而成的一种空间结构，可划分为网格状和索状两类。

网格状的杆系结构适用于大跨度的建筑，如体育馆和机场。

而索状的杆系结构则适用于细长的建筑，如桥梁和塔楼。

选型时需考虑杆件的材料和尺寸，节点的连接方式，以及对地震和风力等外部荷载的抗性。

2. 框架结构框架结构由柱、梁和框架连接而成，适用于各种建筑形式，如住宅、商业建筑和工厂。

框架结构的选型需考虑柱和梁的尺寸、材料和连接方式，以及框架的刚度和稳定性。

对于大跨度的建筑，可以采用框架结构的变种，如刚架或空心框架。

3. 壳体结构壳体结构是以曲面形式构成的一种空间结构，适用于舞台、大型展馆和体育馆等建筑。

选型时需考虑壳体曲面的形式、材料的选择和厚度的均匀性，以及内外表面的温度和湿度变化对结构的影响。

二、空间结构计算选择合适的空间结构体系后，需要进行结构计算以确保其稳定性和安全性。

以下是一些常见的空间结构计算原则。

1. 静力学原理静力学原理是进行空间结构计算的基础。

根据等效节点法或曲面法，将结构抽象为节点和杆件的力学系统，应用平衡条件和杆件的弹性性能，进行荷载平衡和受力分析。

2. 设计荷载设计荷载是指在计算中考虑的各种外部荷载，包括自重、风荷载、地震荷载等。

根据建筑的位置、高度、用途和安全要求等因素，确定设计荷载的大小和分布。

3. 材料强度和稳定性结构计算中需考虑材料的强度和稳定性。

根据材料的力学性能，计算杆件和节点的受力情况，确保其在设计荷载下的强度和稳定性。

4. 结构连接结构连接是保证空间结构稳固的关键。

高层建筑结构体系的特点及结构体系的选择摘要本文简要分析了目前应用较为普通的高层建筑结构体系的优缺点、适用性、经济性等方面，并探讨了高层建筑结构选型的思路和方法。

关键词：高层建筑结构体系框架结构剪力墙结构框架—剪力墙结构钢结构随着世界各国建筑水平的不断提高，高层建筑顺着时代的发展趋势而生，并在现代城市建设中发挥了非常重要的作用，成为现代化大都市的重要标志。

高层建筑具有低层建筑和多层建筑不可比拟的优势，它具有节约城市建设用地的作用，同时还有缩短城市公用设施建设与市政管网工程开发周期，节约市政投资的重要作用。

然而高层建筑的结构体系具有很高的建筑难度。

对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、筒体结构体系、钢结构体系。

一.高层建筑结构体系的特点1.框架结构体系。

框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。

由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。

优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，房间隔墙可以随意拆改，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。

缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重;并且框架柱尺寸过大，不适合民用住宅，在地震区不宜做太高。

2.剪力墙结构体系。

在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”。

其优点是：刚度大，空间整体性好。

由于承重结构为片状的混凝土墙体，房间不见柱子的棱角，感觉更美观，比框架结构更适合用于住宅、旅馆等房屋。

结构选型总结⼀、综述常见的结构体系的种类和各⾃特点，并举例说明各适⽤于哪类建筑物？1、墙体承重结构所适⽤的建筑类型a:砌体墙承重墙体材料的来源丰富，施⼯⽅便，对建筑平⾯的适应性强，⼤量应⽤于低层和多层的民⽤建筑。

b:钢筋混凝⼟墙承重系统预制装配式的建筑平⾯相对较为规整，往往以横墙承重居多，使⽤不够灵活，但能够适应⼀般的学校、宿舍等建筑的要求；2、⾻架结构体系所适⽤的建筑类型a:框架结构体系柱⽹需要有对位关系，平⾯不宜转折过多，对于建筑布局的灵活性的意义主要还是体现在那些内部需要较多的⼤空间b:框剪、框筒等体系框剪体系的建筑物，剪⼒墙的布置除满⾜结构⽅⾯的需要外。

框筒等体系的建筑物，筒体在垂直⽅向的适当变形，可以造成丰富的建筑体型c:板柱体系板底平整，可降低层⾼，且内部空间分隔不受梁的影响。

适⽤于使⽤荷载合适的商场仓储d:单层刚架、拱在结构上属于平⾯受⼒体系，可以通过改变排列⽅式适应较活泼的建筑平⾯和体型e:排架屋架等与柱⼦之间铰接，能够承受⼤型的起重设备运⾏时所产⽣的动荷载3、空间结构体系所适⽤的建筑类型a:薄壳属于空间薄壁结构，⼜可分为曲⾯壳和折板两种。

对建筑⽽⾔，结构本⾝就形成了“⾯”，⽽且可以切削b:⽹架由许多杆件按照受⼒的合理性有规律地排列组合⽽成，可以分为平板⽹架和⽹壳两种。

⽹架空间整体性好。

c:悬索⽤⾼强钢丝做拉索，加上⾼强的边缘构件以及下部的⽀承构件，使结构⾃重极⼤地减⼩，⽽跨度⼤⼤增加。

d:膜在本质上也是受拉构件。

像薄壳⼀样，兼有承重和围护的双重功能。

其张拉⼒来源于充⽓或者⽤桅杆、拱、拉索等构件来将膜绷紧。

e:混合形式按照建筑设计的要求及材料、结构功能的合理性，以多种形式混合使⽤1、普通粘⼟砖墙的特点：1、墙体材料可就地取材，易于制造2、节省钢筋混凝⼟材料，造价低廉3、材料本⾝具有较好的保温、防⽕性4、设计⽅案较灵活5、砖结构⾃重⼤，抗震性较差，且毁坏农⽥2、砖混结构房屋的墙体布置⽅案有哪⼏种及其特点？3、多层砌体房屋结构体系的设计要求1、应优先采⽤横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，不应采⽤砌体墙和混凝⼟墙混合承重的结构体系。

第一章：梁和悬挑结构1.构件分类：轴心受力构件受弯构件—梁压弯和拉弯构件2.构件承载能力：1.强度：抗拉、压抗弯抗剪抗扭局部承压2.稳定性：整体失稳（弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳）局部失稳（板件失稳）3.简支梁的最大弯矩：Mmax=1/8 ql2 悬臂梁最大弯矩-Mmax=1/2 ql24.简支梁优点：构造简单，工程中极易实现。

缺点：内力和挠度较大，故常用于中小跨度的建筑。

是静定结构，当两端支座有不均匀沉降时，不会引起附加内力，地基较差时有利。

5.悬臂梁优点：在悬臂端无支承构件，视野开阔，常用于阳台、雨篷、剧院楼层的挑台。

缺点：设计时除按最大负弯矩进行承载力设计并验算变形外，需考虑结构的整体抗倾覆稳定性。

6.多跨连续梁（超静定结构）优点：内力小、刚度大、抗震性能好、安全储备高。

缺点：对支座变形敏感，当支座产生不均匀沉降时，会引起附加内力。

7.悬挑结构的抗倾覆安全系数应大于1.5 即抗倾覆力矩/倾覆力矩>1.5第二章：桁架（屋架）结构1.桁架结构的特点：受力合理、计算简单、施工方便、适应性强，对支座没有横向推力。

房屋建筑中桁架常用作屋盖承重结构，这时常称为屋架。

屋架的主要缺点是结构高度大，侧向刚度小。

结构高度大，增加了屋面及围护墙的用料，同时也增加了采暖、通风、采光等设备的负荷，并给音响控制带来困难。

侧向刚度小，对于钢屋架特别明显，受压的上弦平面外稳定性差，也难以抵抗房屋纵向的侧向力，这就需设置支撑。

一般房屋的纵向侧向力并不大，但支撑很多，都按构造（长细比）要求确定截面，故耗钢不少却未能材尽其用。

2.组成：上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆3.桁架结构计算的基本假定：①组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。

②桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。

③所有外力（包括荷载及支座反力）都作用在中心平面内，并集中作用于节点上。

假设铰接：为了简化计算模型荷载放节点而非节间：为了避免上弦收到节间荷载的作用产生弯矩，或下弦产生节间荷载及弯矩。

某商业综合体结构选型及经济性分析摘要：本文通过对某商业综合体建筑结构选型的探讨，引发对本项目结构体系的思考，并分析总结出复杂高层建筑结构选型的一些经验和看法。

关键词：高层建筑；结构选型；结构体系；位移角0 引言随着我国城市建筑的不断发展和更新，建筑的体型也日趋多样化，体型复杂建筑的结构设计更具挑战性。

对于开发商来说，最关心的是投资回报率，而在实现建筑立面效果和建筑使用功能的前提下尽可能地降低建筑结构造价是他们的重要目标之一。

在建筑方案基本确定的前提下，结构体系的选择是决定结构造价的重要因素[1]。

结构选型问题，既是建筑艺术与工程技术的综合，又是建筑、结构、施工、设备、预算等专业工种的配合，特别是建筑与结构的配合[2]。

结构选型作为结构设计工作中至关重要的一个环节，在整个设计流程中举足轻重。

本文以某商业综合体结构选型过程为例，对工程采用两种结构体系进行了结构分析，并对两种体系的经济性进行了对比，最终确定本工程拟采用的结构体系，由此引发一些关于本项目结构体系的思考，并总结出一些经验和看法，以期能为其他类似工程项目结构选型的思路提供参考意义。

1 高层建筑结构体系分类和结构选型原则传统的钢筋混凝土结构，因其取材容易、造价低、整体性能好、耐久性好、维护保养费用低等优点，仍然广泛应用于建筑行业。

高层建筑结构由竖向承重构件的不同而构成了不同的结构体系。

一般的竖向承重构件有框架柱、剪力墙。

框架柱以抗压为主，也具有一定的刚度，能承受一定的水平力的作用；剪力墙也可称之为抗震墙，它抗侧刚度大，不仅竖向承载力高，也能承受水平荷载作用（如地震、风荷载等）。

常见的钢筋混凝土高层建筑结构体系主要有框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、部分框支剪力墙结构、板柱-剪力墙结构等等。

框架结构受力简单，竖向构件截面小，布置灵活，能形成宽敞开阔的平面和空间，有利于建筑功能的实现，缺点是刚度小，抗震性能差，适用于层数少、抗震性能要求不太高的公共建筑。

建筑结构与结构选型结构基本概念一、强度——承载能力刚度（受弯构件）、稳定性（受压构件）——抗变形能力 整体性——不散架承载能力和抗变形能力是结构设计的最基本的问题 水平构件——挠度拉、压、弯、剪、扭il 0=λ AI i =ϕ——稳定系数<1 λ↗ϕ↘，则实际承载力越小一般提高压感承载力的措施为：1、选用有较大i 值的截面，即面积分布尽量远离中和轴2、改变柱端固接条件或增设中间支撑以改变杆件计算长度0l剪应力：1、剪应力在梁高方向的分布是中和轴处最大，以近似抛物线的形状分布，在截面边沿处剪应力为零。

2、沿梁长度方向，制作出剪力最大，剪应力也最大3、截面的抗剪主要靠腹板（即梁的截面中部）受弯变形1、梁的挠度跨中最大2、挠度的大小与正弯矩成正比3、跨度相同、荷载相同，简支梁的挠度比连续梁、二端固定或一端固定简支梁要大4、挠度的大小与梁的EI（刚度）成反比砌体结构一、优点：经济缺点：整体性差二、构造要求1、满足高厚比当高厚比不能满足要求时：1）增加墙体厚度2）加设壁柱（墙垛）3）加设构造柱4）减小横墙间距三、砌体结构的基本抗震措施1、限制建筑物高度2、控制结构体型的高宽比3、控制横墙间距4、设置变形缝（防震缝）5、尽端、他突出部位加强锚固6、楼梯尽量不布置在平面尽端7、圈梁、构造柱8、平面几何中心与刚度中心尽量重合框架结构一、刚接——框架铰接——排架框架的连接点是刚节点，是一个几何不变体。

跨度一样，中柱不产生弯矩剪力墙结构一、剪力墙结构的特点1、空间刚度大，刚度很大将使结构的周期过短，地震力太大2、建筑空间灵活性较差3、墙承重体系二、调整剪力墙刚度的方法1、适当减小剪力墙的厚度2、降低连梁的高度3、增大门窗洞口宽度4、超过8米的剪力墙应用施工洞划分小墙肢三、框支剪力墙1、保证大空间有充分的刚度，防止属相的刚度过于悬殊2、加强转换层的刚度与承载力，保证转换层可以将上层剪力可靠的传递到落地墙上去。

3、落地剪力墙的布置和数量1）底部大空间层应有落地剪力墙或落地筒，落地纵横剪力墙最好成组布置结合为落地筒2）平面为长矩形，横向剪力墙的片数较多时，落地的横向剪力墙的数目与横向剪力墙数目之比，非抗震设计时不宜小于30%，抗震设计时不宜少于50% 对于一半平面，上下层的刚度比：——在非震区应尽量接近于1，不应大于3在抗震设计时应尽量接近于1，不应大于23）框支梁的宽度不应小于上部剪力墙厚度的2倍框支梁上部层不宜设边门洞，不得在中柱上方开设门洞框架剪力墙框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：1 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；2 平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙；3 纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等型式；4 单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%；5 剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；6 楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置；7 抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。