建筑結(jié)構(gòu)概論總復習

《建筑結(jié)構(gòu)概論》課程教學基本要求：1掌握結(jié)構(gòu)建筑的基本概念；2了解建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力和傳力特點；3了解建筑結(jié)構(gòu)中材料的基本知識（種類、特性）；4掌握常見建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件組成、結(jié)構(gòu)布置原則和方法；5了解特殊結(jié)構(gòu)的基本組成和特點；6結(jié)合設(shè)計課程進行結(jié)構(gòu)布置的訓練。結(jié)構(gòu)的概念——受力、傳力的體系，實現(xiàn)建筑空間的重要技術(shù)。結(jié)構(gòu)的作用——抵抗自重作用、承擔外部重力作用、承擔側(cè)向力作用、承擔特殊力作用。結(jié)構(gòu)的組成——形成跨度的結(jié)構(gòu)構(gòu)件：梁、板、桁架等。垂直傳力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件：柱子、墻等。抵抗側(cè)向力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件：墻、支撐等。承擔全部各種荷載結(jié)構(gòu)構(gòu)件：基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計要求——結(jié)構(gòu)的安全性要求、結(jié)構(gòu)的實用性要求、結(jié)構(gòu)的耐久性要求、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求。

第0單元(1)：結(jié)構(gòu)概念木結(jié)構(gòu)

砌體（包括磚、砌塊、石等）結(jié)構(gòu)(1)按建筑材料劃分

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)

墻體承重結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)，框桶結(jié)構(gòu)(2)按結(jié)構(gòu)型式劃分拱結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)薄殼(包括折板)結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)充氣結(jié)構(gòu)第0單元(2)：建筑結(jié)構(gòu)的類型——

單層結(jié)構(gòu)(多用于單層工業(yè)廠房、食堂等)

(3)按體型劃分

多層結(jié)構(gòu)(一般2～7層)高層結(jié)構(gòu)(一般10層以上或24米以上)

大跨結(jié)構(gòu)(跨度大約在40以上)第0單元(2)：建筑結(jié)構(gòu)的類型——圖0-1建筑結(jié)構(gòu)的各種形式（a）墻體結(jié)構(gòu)；(b)框架結(jié)構(gòu)；(c)深梁結(jié)構(gòu)；(d)筒體結(jié)構(gòu)；(e)拱結(jié)構(gòu)；(f)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；(g)薄殼結(jié)構(gòu)；(h)懸索結(jié)構(gòu)；(i)折板結(jié)構(gòu)第0單元(2)：建筑結(jié)構(gòu)的類型——荷載——外界、建筑構(gòu)造與建筑結(jié)構(gòu)自身對于結(jié)構(gòu)的所形成的力；荷載的分類——恒荷載與活荷載、靜荷載與動荷載、集中荷載、分布荷載；結(jié)構(gòu)材料的基本要求——強度剛度重度低價環(huán)保常用建筑結(jié)構(gòu)材料的力學性能特點——磚，石材、混凝土：抗壓強度高，抗拉強度低；

鋼材：抗拉強度高，有屈服和強化的特點

第0單元(3）：荷載概念建筑物迎風面的風力為壓力，其背風面為吸力，側(cè)風面隨著與風的夾角的變化，風力逐漸由壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槲Γ痪匦?、圓形、三角形等不同的平面形狀的建筑物，其側(cè)風面所受的風力作用差異很大。建筑物表面粗糙會加大風力的作用。第0單元(4)：風荷載的作用特點混凝土的基本性能混凝土的抗壓強度比較大，但是其抗拉強度很低，一般不作為計算依據(jù)；在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計中，混凝土的受拉區(qū)配有鋼筋來承受拉力；對于特殊建筑物，如抗?jié)B型要求較高的水池、地下室的外墻等需要使用混凝土的受拉強度進行抗裂計算。第0單元(5)：結(jié)構(gòu)常用材料的物理與力學性質(zhì)鋼材的基本性能鋼材性能優(yōu)良，強度高，尤其是比強度高，在工程計算中可以近似的認為鋼材是理想的力學材料。鋼材質(zhì)地均勻，各向同性，有良好的塑性和韌性。鋼材較混凝土材料更易于加工，易于工業(yè)化生產(chǎn)。鋼材的最大缺陷：在于易腐蝕與耐火性差，需要在其表面涂刷防銹漆與防火涂料，現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)比較圓滿地解決了此類問題。鋼材的連接：主要采用焊接與機械連接兩大類。鋼結(jié)構(gòu)因自重輕、質(zhì)地均勻，具有較好的延性，因而抗震及抗動力荷載性能好。第0單元(5)：結(jié)構(gòu)常用材料的物理與力學性質(zhì)1.砌體結(jié)構(gòu)

優(yōu)點：1)就地取材。2)很好的耐火性，較好的化學穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定。3)比起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來，節(jié)約水泥、鋼材和木材，可連續(xù)施工。4)采用砌塊或大型板材作墻體時，可以減輕結(jié)構(gòu)自重，加快施工進度，進行工業(yè)化生產(chǎn)和施工。

第1單元（1）：常見建筑結(jié)構(gòu)的特點2.混凝土結(jié)構(gòu)

優(yōu)點：

1）強度高；2）耐久性好；3）耐火性好；4）可模性好；5）整體性好；6）易于就地取材。

缺點：

結(jié)構(gòu)自重大、抗裂性較差、一旦損壞修復比較困難、施工受季節(jié)環(huán)境影響較大等。第1單元（1）：常見建筑結(jié)構(gòu)的特點3.鋼結(jié)構(gòu)

優(yōu)點:1)鋼結(jié)構(gòu)自重輕而承載力高。2)鋼材最接近于勻質(zhì)等向體。3)鋼材的塑性和韌性好。4）鋼材具有可焊性。5)鋼結(jié)構(gòu)具有不滲漏的特性。6)鋼結(jié)構(gòu)制造工廠化、施工裝配化。

缺點:1)鋼材耐腐蝕性差，應采取防護措施。2)鋼結(jié)構(gòu)耐熱性能好，但防火性能差。第1單元（1）：常見建筑結(jié)構(gòu)的特點優(yōu)點缺點應用范圍建筑結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)強度高、耐久性好、抗震性好、并具可塑性自重大、抗裂能力差、費工費模板一般民用建筑、多高層建筑、工業(yè)廠房、大跨結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)造價低廉、耐火性好、施工方便、工藝簡單、就地取材自重大、強度低、抗震性能差、砌筑工作繁重、粘土用量大五六層以下的民用房屋、中小廠房的沉重結(jié)構(gòu)、大型工業(yè)廠房的圍護結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)強度高、重量輕、質(zhì)地均勻、運輸方便易銹蝕、耐火性能差大跨重型結(jié)構(gòu)、受動荷載結(jié)構(gòu)、可拆卸結(jié)構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)、容器及其它木結(jié)構(gòu)取材加工方便、材質(zhì)輕且強度較大各向異性、易燃、易裂、易翹曲、易腐蝕大中城市基本停用結(jié)構(gòu)的特點第1單元（1）：常見建筑結(jié)構(gòu)的特1.砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)的組成砌體結(jié)構(gòu)一般由基礎(chǔ)、砌體承重墻（柱）、鋼筋混凝土樓板（屋面板）或木材樓板（屋面板）等組成。砌體結(jié)構(gòu)的適用范圍(1)一般民用建筑中的基礎(chǔ)、內(nèi)外墻、柱和地溝等構(gòu)件。(2)在工業(yè)廠房中，用來砌筑圍護墻、煙囪、料斗、地溝、管道支架、對滲水性要求不高的水池等特殊結(jié)構(gòu)。(3)農(nóng)村建筑如豬圈、糧倉等。(4)在交通運輸方面，砌體結(jié)構(gòu)除可用于橋梁，隧道外，各式地下渠道，涵洞，擋土墻也常用砌筑。(5)在水利建設(shè)方面，可以用石料砌筑壩、堰和渡槽等。第1單元(2)：常用結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍2.框架結(jié)構(gòu)框架的組成：梁、板、柱、基礎(chǔ)。梁柱間的節(jié)點為剛節(jié)點。結(jié)構(gòu)布置方式：多為橫向框架，縱向聯(lián)系體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中垂直荷載的作用：對中柱產(chǎn)生軸心受壓作用或近似軸心受壓作用，對于邊柱產(chǎn)生偏心受壓作用，頂層偏心作用大，底層偏心作用小；框架結(jié)構(gòu)中水平荷載的作用：對于所有構(gòu)件均產(chǎn)生彎矩、剪力作用，底層彎矩大，頂層相對小。第1單元(2)：常用結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍1.桁架結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)受力合理、計算簡單、施工方便、適應性強，不會對支座產(chǎn)生橫向水平推力，因而在結(jié)構(gòu)工程中應用廣泛。桁架常用來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu)，也常稱為屋架。桁架的主要缺點是結(jié)構(gòu)高度大，側(cè)向剛度小。不僅增加了屋蓋處的外墻的材料用料，而且增加了采暖通風負荷。對于鋼桁架，由于桿件截面小，上弦平面外（側(cè)向）穩(wěn)定性差，難以抵抗側(cè)向力，這就需要設(shè)置很多支撐。都按構(gòu)造(長細比)要求確定截面，故耗鋼量不少，卻未能材盡其用。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍

梁在豎向均布荷載作用下，梁上的彎矩和剪力的分布極不均勻，梁截面內(nèi)的正應力和剪應力的分布也極不均勻。在彎矩作用下，截面正應力分布為受壓區(qū)和受拉區(qū)兩個三角形，在中和軸處應力為零，在上下邊緣處正應力為最大，因此，若以上下邊緣處材料的強度作為控制值，則中間部分的材料不能充分發(fā)揮作用。

在剪力作用下，剪應力在中和軸處最大，在上下邊緣處為零，分布在上下邊緣處的材料不能充分發(fā)揮其抗剪作用。盡管通過改變梁的截面形式(例如把梁截面由矩形改為工字形)、改變梁的截面尺寸(例如在梁的跨中和支座附近變高度、變梁寬)等做法可改善梁的受力性能，但這些都只是量變而非質(zhì)變。桁架結(jié)構(gòu)的組成第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍桁架結(jié)構(gòu)則具有與簡支梁完全不同的受力性能。盡管從結(jié)構(gòu)整體來說，外荷載所產(chǎn)生的彎矩圖與剪力圖與作用在簡支梁上時完全一致，但在桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)部，則是桁架的上弦受壓、下弦受拉，由此形成力偶來平衡外荷載所產(chǎn)生的彎矩。外荷載所產(chǎn)生的剪力則是由斜腹桿軸力中的豎向分量來平衡。因此，在桁架結(jié)構(gòu)中，各桿件單元(上弦桿、下弦桿、斜腹桿、豎桿)均為軸向受拉或軸向受壓構(gòu)件，使材料的強度可以得到充分的發(fā)揮。桁架結(jié)構(gòu)的受力特點：第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍2.拱結(jié)構(gòu)：（1）按結(jié)構(gòu)支承方式分類

（2）受力特點（3）水平推力四種平衡方式（4）拱結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)（5）拱結(jié)構(gòu)的實際應用（6）拱結(jié)構(gòu)的布置方式第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍（1）按結(jié)構(gòu)支承方式分類：三鉸拱、兩鉸拱和無鉸拱三種；有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、膠合木結(jié)構(gòu)、磚石砌體結(jié)構(gòu)；拱身截面有格構(gòu)式和實腹式，還有等截面式和變截面式。（2）受力特點：拱身截面彎矩小，剪力小，軸力大，合理拱軸為一拋物線，存在較大的水平推力。（3）水平推力四種平衡方式：拉桿承擔，剛性水平結(jié)構(gòu)“承擔”，豎向承重結(jié)構(gòu)承擔，基礎(chǔ)承擔上。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍（4）拱結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)：為了保證拱在軸線平面外的受壓穩(wěn)定性，須設(shè)置橫向支撐，為了傳遞作用于山墻上的風荷載，還應設(shè)置縱向支撐。（5）拱結(jié)構(gòu)的實際應用：建筑中多用于大跨度建筑的屋面結(jié)構(gòu)。（6）拱結(jié)構(gòu)的布置：并列拱或交叉拱結(jié)構(gòu)第1單元(2)：常用結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍交叉拱并列拱

第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍3.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一、平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點二、平板網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)體系及其形式第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由許多桿件組成的一種網(wǎng)狀的三維桿系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的外形可為平板狀，也可呈曲面狀。前者稱為平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，簡稱網(wǎng)架；后者稱為曲面網(wǎng)架或殼形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，簡稱網(wǎng)殼。本章介紹平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：1．平板網(wǎng)架為三向受力的空間結(jié)構(gòu)，桿件承受軸力，比平面結(jié)構(gòu)(如平面桁架結(jié)構(gòu))自重輕、節(jié)省鋼材。2．網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體剛度大、穩(wěn)定性好、安全儲備高，能有效地承受各種非對稱荷載、集中荷載、動荷載的作用，對局部超載、施工時不同步提升和地基不均勻沉降等有較強的適應能力，并有良好的抗震整體性。通過適當?shù)倪B接構(gòu)造，還能承受懸掛吊車及由于柱上吊車引起的水平縱橫向的剎車力作用。3．平板網(wǎng)架是一種無水平推力或拉力的空間結(jié)構(gòu)，一般簡支在支座上，這能使邊梁大為簡化，也便于下部承重結(jié)構(gòu)的布置，構(gòu)造簡單，節(jié)省材料。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍4．網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應用范圍廣泛，平面布置靈活，對于各種跨度的工業(yè)建筑、體育建筑、公共建筑，平面上不論是方形、矩形、多邊形、圓形、扇形等都能進行合理的布置。近年來廠房建筑中較多地考慮工藝布置靈活、便于產(chǎn)品更新、設(shè)備調(diào)整，因而大柱網(wǎng)、大面積的工業(yè)廠房采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的日益增多。5．網(wǎng)架結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)制作安裝的工廠化、標準化。若采用螺栓連接，網(wǎng)架的桿件和節(jié)點都可以在工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場僅需進行簡單的拼裝，技術(shù)簡單，工作量小。且網(wǎng)架可拆可裝、便于建筑物的擴建改造或移動搬遷。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍6．網(wǎng)架結(jié)構(gòu)占有的空間小，并可利用網(wǎng)架上下弦之間的空間布置各種設(shè)備及管道等，能更有效地利用空間，使用方便，經(jīng)濟合理。7．網(wǎng)架的建筑造型新穎、壯觀、輕巧、大方，并能直接利用網(wǎng)架上下弦桿件及腹桿的布置形成一些美麗的天花圖案，因而為建筑師和業(yè)主所樂于采用。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點：屬于桿件空間結(jié)構(gòu)，桿件僅承受軸力；剛度大、穩(wěn)定性好、安全儲備高；屬于無水平推力或拉力的空間結(jié)構(gòu)；制作安裝的工廠化、標準化程度高；第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍平板網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)體系及其形式1）交叉桁架體系分為：①兩向正交正放:適用于正方形平面②兩向正交斜放：適用于矩形平面③三向交叉網(wǎng)架：適用于圓形、三角形、多邊形平面

2）角錐體系分為：

①三角錐體②四角錐體③六角錐體

④棋盤形四角錐網(wǎng)架⑤星形四角錐網(wǎng)架第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍雙向正交正放網(wǎng)架實例雙向正交網(wǎng)架模型示意第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍雙向正交斜放網(wǎng)架實例三向交叉網(wǎng)架實例第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍①三角錐體

②四角錐體③六角錐體第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍材料：一般為鋼結(jié)構(gòu)（16錳鋼）桿件：鋼管、角鋼結(jié)點：空心球結(jié)點、鋼板焊接結(jié)點適用范圍：中小跨度的工業(yè)和民用建筑、大跨度的體育館、展覽館等屋蓋結(jié)構(gòu)。鋼管結(jié)點示意實例角鋼結(jié)點示意第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承方式1.周邊支承網(wǎng)架這種網(wǎng)架的所有周邊節(jié)點均為支座，擱置在下部的支承結(jié)構(gòu)上。常見的方式為網(wǎng)架支承在周邊柱子上，每個支座節(jié)點下對應地設(shè)一個邊柱，傳力直接，受力均勻，適用于大跨度及中等跨度的網(wǎng)架。周邊支承的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應用最為廣泛，其優(yōu)點是受力均勻，空間剛度大，可以不設(shè)置邊桁架，因此用鋼量較少。我國目前已建成的網(wǎng)架多數(shù)采用這種支承方式。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍承在柱頂連系梁上承在周邊柱子上承在柱頂連系梁上承在承重墻頂部的圈梁上圖6-3-1周邊支承第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承方式

2.三邊支承網(wǎng)架3.兩邊支承網(wǎng)架

4.點支承網(wǎng)架5.周邊支承與點支承相結(jié)合的網(wǎng)架第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍支座形式根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的跨度和支承方式選擇不同的支座形式，如平板支座、弧形支座、球鉸支座和橡膠支座等。根據(jù)支承反力的不同，支座又可分為壓力支座和拉力支座兩大類。

第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍柱帽處理四點或多點支承的網(wǎng)架，其支承點處由于反力集中，桿件內(nèi)力很大，給節(jié)點設(shè)計帶來一定的困難。因此，柱頂處宜設(shè)置柱帽以使反力擴散。柱帽形式可根據(jù)建筑功能的要求或結(jié)合建筑造型要求進行設(shè)計，如圖6-6-12所示。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍4.薄壁空間結(jié)構(gòu)（1）薄壁空間結(jié)構(gòu)類型（2）受力特點（3）圓頂薄殼結(jié)構(gòu)的組成和特點（4）圓頂結(jié)構(gòu)殼板厚度（5）筒殼、扁殼結(jié)構(gòu)的組成和特點第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍殼體厚度遠小于殼體的最小曲率半徑時，稱為薄殼結(jié)構(gòu)或薄壁空間結(jié)構(gòu)。（1）薄壁空間結(jié)構(gòu)的類型：旋轉(zhuǎn)曲面，平移曲面，直紋曲面；圓頂結(jié)構(gòu)，筒殼結(jié)構(gòu)，雙曲扁殼和扭殼。（2）薄壁空間結(jié)構(gòu)的受力特點：雙向軸力和受剪，下部環(huán)向受拉(圓頂)；縱向受拉（筒殼）。

（3）圓頂薄殼結(jié)構(gòu)的組成和特點：殼身、支座環(huán)、支承構(gòu)件；殼身有平滑式、肋形式和多面式等；支座環(huán)是防止圓頂下部裂縫和空間平衡的重要構(gòu)件。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍（4）圓頂結(jié)構(gòu)殼板厚度：可取圓頂半徑的1／600。對于鋼筋混凝土圓頂，殼板厚度不應小于40mm。（5）筒殼、扁殼結(jié)構(gòu)的組成和特點：殼身、邊梁和橫隔。雙向軸力和受剪，下部環(huán)向受拉，故邊梁同樣有防裂和平衡作用，橫隔起抗剪作用。第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍薄殼空間結(jié)構(gòu)的類型第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍環(huán)向受拉而開裂圓頂薄殼結(jié)構(gòu)的破壞特點縱向邊梁防裂橫隔抗剪和加強剛度第2單元：大跨結(jié)構(gòu)的組成和應用范圍高層建筑隨著建筑物層數(shù)的增加，樓面結(jié)構(gòu)所耗用的材料幾乎不變，而柱和墻為了承受豎向荷載所消耗的材料與層數(shù)近乎呈線性的關(guān)系增長。值得注意的是，為承受側(cè)向荷載所需要的材料的增長與層數(shù)成拋物線關(guān)系。在超高層范圍內(nèi)，層數(shù)的增加會引起土建造價的大幅度上升。

第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用高層建筑的綜合功能和特殊設(shè)施使高層建筑的設(shè)計錯綜復雜。如美國芝加哥的西爾斯大廈，設(shè)置的附屬設(shè)施足以能解決諸如購物、宴會、娛樂、衛(wèi)生、教育、保險、運輸、停車場、公共事業(yè)、廢物和污水處理、防火等問題。這棟建筑物中的電力系統(tǒng)能為147000人的城市服務(wù)，空調(diào)設(shè)備可以調(diào)節(jié)6000戶住房的溫度，為解決每天16500人的豎向交通問題。因為其中共設(shè)102部電梯，這些電梯就象是城市中的街道，而整個建筑物就象是一座城市。高層建筑結(jié)構(gòu)型式的局限性，也限制了建筑物向更高的空間發(fā)展，限制了建筑功能上的諸多要求。

第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用高層建筑結(jié)構(gòu)的計算分析方法與多層建筑結(jié)構(gòu)的是一樣的，但是高層建筑結(jié)構(gòu)的計算內(nèi)容又具有以下方面的特殊性：一是構(gòu)件軸向變形對結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移的影響已不可忽略；構(gòu)件截面的剪切變形對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的影響也已不可忽略。二是側(cè)向風荷載或地震作用所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移常常成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。

第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用（1）框架結(jié)構(gòu)體系與多層框架結(jié)構(gòu)體系相似，高層建筑中框架結(jié)構(gòu)體系也由縱、橫向框架所組成，形成空間框架結(jié)構(gòu)，以承受豎向荷載和水平力的作用。與其他高層建筑結(jié)構(gòu)體系相比，框架結(jié)構(gòu)具有布置靈活、造型活潑等優(yōu)點，容易滿足建筑使用功能的要求，如會議廳、休息廳、餐廳和貿(mào)易廳等的布置。同時，經(jīng)過合理設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)可以具有較好的延性和抗震性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸較小，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較小，水平位移大，在地震作用下容易由于大變形而引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞，因此其建設(shè)高度受到限制，一般在非地震區(qū)不宜超過60m，在地震區(qū)不宜超過50m。

第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用框架結(jié)構(gòu)的受力特性如圖所示。圖a)為框架在各層樓面豎向荷載作用下的彎矩圖，圖b)為框架在側(cè)向力作用下的彎矩圖（下大上?。?，圖c)為框架在側(cè)向力作用下的變形圖（典型的剪切變形）。剪切變形下大上小第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用（2）剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)是將建筑物的外墻和部分內(nèi)隔墻設(shè)計為鋼筋混凝土承重墻的結(jié)構(gòu)，這樣的承重墻就是剪力墻。剪力墻既能承受豎向荷載，更主要是用來承受水平荷載。一般來說，剪力墻的寬度和高度與整個房屋的寬度和高度相同，寬達十幾米或更大，高達幾十米以上。而其厚度則很小，一般為160～300mm，最厚可達500mm。剪力墻主要是承受水平力，并提供較大的抗側(cè)力剛度，它使剪力墻受剪且受彎，剪力墻也因此而得名，以便與一般僅承受豎向荷載的墻體相區(qū)別。在地震區(qū)，該水平力主要由地震作用產(chǎn)生，因此，剪力墻有時也稱為抗震墻。

第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用（2）剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)——全部結(jié)構(gòu)均采用剪力墻的結(jié)構(gòu)體系。側(cè)向剛度大，適宜做較高的高層建筑；由于墻片的約束，內(nèi)部空間劃分較為狹小，不利于形成靈活并開敞性的空間，較適宜做賓館與住宅；剪力墻橫向尺度不宜過大，以保證墻體受彎的力學狀態(tài)，避免受剪；必要時在剪力墻上規(guī)則的開洞，使整體墻片成為聯(lián)肢墻片；剪力墻豎向布置應連續(xù)，孔洞應是規(guī)則的，墻片的橫向尺度不宜相差懸殊；剪力墻中應設(shè)置暗柱與暗梁，即豎向與水平的鋼筋加強帶；剪力墻邊緣鋼筋應形成剛性封閉，避免邊緣失穩(wěn)破壞。第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用（3）框架——剪力墻結(jié)構(gòu)框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系是由框架和剪力墻共同作為承重結(jié)構(gòu)的受力體系。它克服了框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度小的缺點，彌補了剪力墻結(jié)構(gòu)開問過小的缺點，既可使建筑平面靈活布置，又能對常見的30層以下的高層建筑提供足夠的抗側(cè)剛度。因而在實際工程中被廣泛應用?？蚣芗袅Y(jié)構(gòu)布置的關(guān)鍵是剪力墻的數(shù)量及位置。從建筑布置角度看，減少剪力墻數(shù)量則可使建筑布置更靈活。但從結(jié)構(gòu)的角度看，剪力墻往往承擔了大部分的側(cè)向力，對結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度有明顯的影響，因而剪力墻數(shù)量不能過少。第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用剪力墻應沿房屋的縱橫兩個方向均有布置，以承受各個方向的地震作用或風荷載，橫向剪力墻宜布置在房屋的平面形狀變化處、剛度變化處、樓梯間及電梯間，以及荷載較大的地方。同時，剪力墻應盡量布置在建筑物的端部附近。圖12-2-8表示兩種不同的剪力墻布置方案，圖a)的兩道剪力墻集中布置在建筑平面的中部，圖b)的兩道剪力墻布置在建筑平面的兩端，這兩個結(jié)構(gòu)方案具有相同的抗側(cè)剛度，但很顯然圖b)布置方式使結(jié)構(gòu)具有較大的抗扭能力。

第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用框架——剪力墻結(jié)構(gòu)的兩種基本形式框架——剪力墻片框架——剪力墻筒第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用框架——剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點剪力墻的受側(cè)力變形以彎曲為主框架的受側(cè)力變形以剪切為主聯(lián)合變形曲線第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用高層建筑結(jié)構(gòu)承受豎向荷載和側(cè)向水平力的作用，建筑物的側(cè)向位移，常會成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。側(cè)向位移過大，會導致建筑裝修與隔墻的損壞，造成電梯運行困難，使居住者感覺不良。另一方面，側(cè)向位移過大，豎向荷載將會產(chǎn)生顯著的附加彎矩，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力增大，甚至會引起主體結(jié)構(gòu)的開裂或破壞。因此，必須對建筑物的側(cè)向位移進行控制。

第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用剪切變形彎曲變形第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)體系，針對不同的側(cè)向力形式，建筑物的側(cè)向位移應小于表12-1-1的限制值。

第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用高層建筑的力學特征高層建筑以抵抗側(cè)向力為主，控制其側(cè)向剛度是設(shè)計的基本要求；高層建筑的概念設(shè)計是重要的，尤其對于抗震問題；高層建筑多采用空間結(jié)構(gòu)而非平面結(jié)構(gòu)，更有效的利用材料。高層建筑的常見結(jié)構(gòu)形式框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)；筒體結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)、巨型框架結(jié)構(gòu)等第3單元：高層建筑結(jié)構(gòu)的特點和應用一、肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)

1.肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)的特點現(xiàn)澆肋梁板結(jié)構(gòu)是最常見的水平向承重結(jié)構(gòu)型式之一，它的應用范圍很廣。它適用于各