建筑結(jié)構(gòu)及選型教材

第一章梁和懸挑結(jié)構(gòu)梁的形式材料分類：石梁、木梁、鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、鋼一鋼筋混凝土組合梁。鋼筋混凝土梁是目前應(yīng)用最廣的梁，鋼筋與混凝土共同工作使其有耐久、耐火及經(jīng)濟。但撓度及變形約束了跨度。梁截面形式分類：矩形、T形、工字型、十字形等。梁按支座約束條件分類：靜定與超靜定、單跨與多跨、簡支與懸臂。懸挑結(jié)構(gòu)懸挑結(jié)構(gòu)的形式材料：鋼筋混凝土、鋼材形式：陽臺、屋蓋、房屋。第二章桁架結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)中的桁架指的是桁架梁，是格構(gòu)化的一種梁式結(jié)構(gòu)。桁架結(jié)構(gòu)常用于大跨度的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)，桁架通產(chǎn)也被稱為屋架。桁架結(jié)構(gòu)的受力特點由簡支梁發(fā)展成為桁架桁架的實質(zhì)是利用構(gòu)件的截面幾何特征的有利因素（增大慣性矩、抵抗矩的同時，減少構(gòu)件的截面面積），達(dá)到減輕結(jié)構(gòu)自重的效果。桁架結(jié)構(gòu)的組成：弦桿（上弦桿、下弦桿）、腹桿（斜桿、豎桿）*經(jīng)抽象簡化后，桿軸交于一點，且“只受節(jié)點荷載作用的直桿、鉸結(jié)體系”的工程結(jié)構(gòu)。*特性：只有軸力，而沒有彎矩和剪力。軸力又稱為主內(nèi)力。*整個結(jié)構(gòu)對支座沒有橫向推力。桁架結(jié)構(gòu)的特點桁架的各桿件受力均以單向拉、壓為主。通過對上下弦桿和腹桿的合理布置，可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。由于水平方向的拉、壓內(nèi)力實現(xiàn)了自身平衡，整個結(jié)構(gòu)不對支座產(chǎn)生水平推力。結(jié)構(gòu)布置靈活。應(yīng)用范圍非常廣。桁架梁和實腹梁想比，在抗彎方面，由于將受拉與受壓的截面集中布置在上下兩端，增大了內(nèi)力臂，使得以同樣的材料用量。實現(xiàn)了更大的抗彎強度。在抗剪方面，通過合理布置腹桿，能夠?qū)⒓袅χ鸩絺鬟f給支座。這樣無論是抗彎還是抗剪，桁架結(jié)構(gòu)都能夠使材料強度得到充分發(fā)揮，從而適用于各種跨度的總建筑屋蓋結(jié)構(gòu)。重要的意義還在于，它將橫彎作用下的實腹梁內(nèi)部復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化為桁架桿件內(nèi)簡單的拉壓應(yīng)力狀態(tài)，使我們能夠直觀地了解力的分布和傳遞，便于結(jié)構(gòu)的變化和組合。空間（二維）桁架一一所有組成桁架的桿件以及荷載的作用都在同一平面內(nèi)?？臻g（三維）桁架一一組成桁架的桿件不都在同一平面內(nèi)。桁架結(jié)構(gòu)的計算假定（1）組成桁架的所有桿件都是直桿，所有各桿的中心線都在同一平面內(nèi)。（2）桁架的桿件與桿件連接節(jié)點均視為鉸接節(jié)點。（3）所有外力（包括荷載及支座反力）都作用在桁架的中心平面內(nèi)，并集中總用在節(jié)點上。桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力：桁架的整體為格構(gòu)式的受彎構(gòu)件。（1）弦桿的內(nèi)力：上弦桿受壓，下弦桿受拉。（2）腹桿的內(nèi)力：豎腹桿和斜腹桿。桁架桿件的內(nèi)力桁架桿件的內(nèi)力分布與桁架幾何形狀有關(guān)：（1）平行弦桁架：弦桿內(nèi)力兩端小中間逐漸增大、腹桿內(nèi)力由中間向兩端增大。（2）三角形桁架：弦桿內(nèi)力由中間向兩端逐漸增大，腹桿內(nèi)力由兩端向中間增大。（3）折線形桁架：桿件內(nèi)力分布均勻。木屋架木屋架可形成三角形屋架，有兩坡式和四坡式的坡屋頂，建筑造型美觀。鋼一木屋架鋼木屋架是指受壓桿件如上弦桿及斜桿均采用木材制作，受拉桿件如下弦桿及拉桿均采用鋼材制作。拉桿一般用圓鋼材料，下弦桿可以采用圓鋼或型鋼材料的屋架。鋼屋架屋架的分類：屋架的外形通常有三角形、梯形、多邊形等。按桿件的布置分類：豪式、芬克式、再分式。按外形分類：平行弦桁架、三角形桁架、拋物線桁架、梯形桁架、下折式。輕鋼屋架結(jié)構(gòu)形式主要有：三角形、三鉸拱、梭形屋架。輕型鋼屋架的上弦一般用小角鋼，下弦和腹桿可用小角鋼、圓鋼、薄壁型鋼或鋼桿。三鉸拱屋架：桿系承壓較弱，整體剛度差，適用于跨度不大于18米屋架。梭形屋架：易取材。截面重心低，空間剛度好，穩(wěn)定性更好。預(yù)應(yīng)力桁架（1）降低結(jié)構(gòu)高度，采用高強度鋼材。（2）上弦桿初始受拉，下弦桿初始受壓。（3）恒載作用時弦桿內(nèi)力很小。（4）兩階段設(shè)計，小變形，線性疊加。鋼筋混凝土一鋼組合屋架組合屋架合理用材（上弦等壓桿為混凝土，下弦等拉桿為鋼拉桿）充分發(fā)揮兩種不同材料的力學(xué)性能，自重輕。屋架結(jié)構(gòu)的選型（1）屋架結(jié)構(gòu)的受力：拋物狀的拱形受力最為合理，梯形屋架具有較好的力學(xué)性能，施工方便，在大中跨建筑中被廣泛應(yīng)用，三角形屋架一般僅適用于中小跨度，矩形屋架常用作托架。（2）屋面防水構(gòu)造：三角形屋架多用于自由排水，梯形等屋架用于有組織排水。（3）材料的耐久性及使用環(huán)境：環(huán)境濕度較大、有侵蝕性介質(zhì)不宜采用木屋架和鋼屋架。（4）跨度18m以下：鋼筋混凝土一鋼組合屋架；36m以上：鋼屋架。屋架結(jié)構(gòu)的布置考慮建筑外觀及使用功能要求進行包括屋架的跨度、間距、標(biāo)高等布置。承重方式為橫墻承重。屋架的節(jié)點鋼構(gòu)件的連接方式：鉚接、焊接、螺栓連接。鋼屋架節(jié)點處一般采用節(jié)點板將各桿件相連。構(gòu)件與節(jié)點板采用焊接。桁架的形式變化與組合桁架的幾何形式可采用對稱或不對稱形式，以及半跨形式，可水平或傾斜，也可倒置以適應(yīng)不同的建筑造型需要。屋架結(jié)構(gòu)的支承桁架支撐的作用：（1）保證桁架結(jié)構(gòu)的空間幾何的穩(wěn)定性。（2）保證桁架結(jié)構(gòu)空間剛度和空間整體性。（3）為桁架提供必要的側(cè)向支撐。（4）承受并傳遞水平荷載。（5）保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定和方便。立體桁架立體桁架具有較大的平面外剛度，有利于吊裝和使用，接受支撐用材，可取得更大跨度，保證結(jié)構(gòu)的整體性。但節(jié)點的構(gòu)造復(fù)雜，焊縫要求高，制作復(fù)雜。第三章單層剛架結(jié)構(gòu)實腹式一一門式剛架，輕型鋼結(jié)構(gòu)。格構(gòu)式一一更大跨度，鋼管空間框架門式剛架的適用范圍剛架：是將梁和柱子通過剛性節(jié)點連接起來，形成剛性節(jié)點框架結(jié)構(gòu)，屬于平面結(jié)構(gòu)體系，用于大跨建筑。剛架可以是單跨或多跨剛架（稱門式鋼架），也可是多層剛架（稱框架）。剛架的特點：梁端存在剛節(jié)點，可將梁的端彎矩傳遞給柱子。與同樣跨度的簡支梁相比，由于梁端負(fù)彎矩的存在，降低了跨中彎矩，從而可以實現(xiàn)較大跨度。門式剛架的受力特點剛架結(jié)構(gòu)與排架的比較：豎向荷載作用下，柱對梁的約束作用，減少了梁中的彎矩和撓度。水平荷載作用下，梁對柱的約束作用，兼騷了柱內(nèi)的彎矩和側(cè)向位移。門式剛架按約束條件分類（1）無鉸剛架:三次超靜定，剛度好，內(nèi)力分布均勻，柱底彎矩大。（2）兩較干架：一次超靜定，剛架內(nèi)彎矩較大，筑基無彎矩。（3）三鉸剛架：靜定，基礎(chǔ)不均勻沉降對結(jié)構(gòu)沒影響，省材，剛度差。梁柱線剛比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響豎向荷載作用：當(dāng)兩端柱的剛度不等，梁兩端的內(nèi)力不等。水平荷載作用：當(dāng)兩端柱的剛度不等，柱承受的的側(cè)向剪力和彎矩不等。門式剛架的高跨比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響門式剛架的高度與跨度之比決定了剛架的基本形式。剛架的高度減小，支座水平推力增大。構(gòu)構(gòu)造對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響（1）兩較剛架，為減少橫梁內(nèi)力，可采用設(shè)水平拉桿。（2）懸桿外縱墻，利用墻重的偏心作用，以減少剛架橫梁內(nèi)力。（3）支座內(nèi)設(shè)，利用支座反力的偏心，以減少剛架橫梁內(nèi)力。溫度變化對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響使用時室外內(nèi)溫差，施工與使用時的季節(jié)溫差都會引起溫度變化，溫度變化會使超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力，剛度越大，內(nèi)力越大。支座移動對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響支座位移，轉(zhuǎn)動都會使剛架結(jié)構(gòu)內(nèi)力發(fā)生改變。單層剛架結(jié)構(gòu)的選型框架、空腹桁架、單層剛架、單柱懸挑、格構(gòu)式剛架。膠合木剛架結(jié)構(gòu)不受原木尺寸的限制，可用短薄的板材拼接成任意合理截面形式的構(gòu)件；可剔除木節(jié)等缺點以提高強度；具有較好的防腐和耐燃性能。鋼剛架結(jié)構(gòu)分類：實腹式和格構(gòu)式剛架實腹式適用于跨度不是很大，構(gòu)造簡單，安裝方便；格構(gòu)式適用范圍廣，剛度大、省材。單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置橫向布置與物價結(jié)構(gòu)相同，屋架一一＞橫向剛架。橫向承重，不受模數(shù)限制，布置支撐形成整體結(jié)構(gòu)。矩形平面建筑結(jié)構(gòu)多采用等間距，等跨度的平行剛架布置。建筑凈空高，內(nèi)部空間大。剛架節(jié)點的連接構(gòu)造梁柱交接處及跨中屋脊處設(shè)置安裝拼接單元，用螺栓連接。拼接節(jié)點處可加腋與不加腋。剛架柱腳支座構(gòu)造空間鋼管剛架：圓管焊接，加工精度高，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜。單層剛架結(jié)構(gòu)的布置（1）縱向長度可達(dá)200m，不用設(shè)伸縮縫（螺栓連接）；（2）縱向構(gòu)件保證空間穩(wěn)定性：檁條，墻梁，吊車梁，支撐；（3）支撐：柱間支撐、屋面支撐、墻面支撐，保證穩(wěn)定，減小計算長度；（4）屋面和上柱支撐設(shè)在端部，下柱設(shè)在中部。剛架基本形式的變化構(gòu)件形式的變化，提高了剛架的剛度，豐富結(jié)構(gòu)的美學(xué)表現(xiàn)。構(gòu)件的粗細(xì)變化與彎矩圖協(xié)調(diào)一致，符合人們審美心理。第四章拱式結(jié)構(gòu)造型獨特（曲線），支承處有推力，受壓為主。拱結(jié)構(gòu)的優(yōu)點（1）彎矩比相應(yīng)簡支梁小，有水平推力。（2）用料省，自重輕，跨度大。（3）可用抗壓性能強的磚石材料。（4）構(gòu)造復(fù)雜，施工費用高。拱結(jié)構(gòu)的薄弱點拱結(jié)構(gòu)的薄弱點在于它是一種平面結(jié)構(gòu)，整體平面外剛度極差，且在壓力作用下，易產(chǎn)生屈曲現(xiàn)象。為此，一方面要使拱身截面具有足夠的寬度，必要時可用立體結(jié)構(gòu)形式，還可設(shè)置側(cè)向支撐體系?；蛘邔嵭卸喙奥?lián)合，例如形成筒形拱，交叉拱等結(jié)構(gòu)體系，增強結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，以便更好的發(fā)揮拱結(jié)構(gòu)在大跨建筑中的獨特優(yōu)勢。拱結(jié)構(gòu)的受力特點在同一平面內(nèi)所受的力，有曲線（或折線）形構(gòu)件組成的拱形結(jié)構(gòu)來承受。拱來承受整個屋蓋的豎向荷載和水平荷載。拱腳無推力即為曲梁，受力同簡支梁。結(jié)構(gòu)支撐方式雙鉸拱：最常見，受力合理，制作和安裝方便，較經(jīng)濟，溫度應(yīng)力低。無鉸拱：受力最合理，最經(jīng)濟，須設(shè)強支座，溫度應(yīng)力高。三鉸拱：應(yīng)用不廣，拱頂較使結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜化。拱腳水平推力的平衡拱是有推力的結(jié)構(gòu)，當(dāng)拱腳地基反力不能有效地抵抗其水平推力時，拱變成為曲梁，這時拱截面將產(chǎn)生與梁截面相同的彎矩。解決拱腳水平推力的常見四種平衡方式：（1）拉桿拱一一水平推力由拉桿直接承受。（2）水平推力通過剛性水平結(jié)構(gòu)傳遞給總拉桿。（3）推力由豎向承重結(jié)構(gòu)承擔(dān)。（4）落地拱一一利用地基基礎(chǔ)直接承受水平推力。拱結(jié)構(gòu)的形式：天然石材、燒結(jié)磚、土坯、木材、鋼筋混凝土、鋼材。實腹拱、桁架拱、拉桿拱、薄壁拱、圓弧拱、拋物線拱、懸鏈線拱、軸線與壓力線接近拱式結(jié)構(gòu)的選型與布置結(jié)構(gòu)支承方式：雙鉸拱、無鉸拱、三鉸拱。拱的矢高：在豎向荷載總量相同的情況下，矢高比越小，推力越大。矢高的選擇：（1）滿足建筑造型及建筑使用功能要求。（2）應(yīng)使饑餓哦股受力合理。（3）滿足屋面排水構(gòu)造要求。支座反力（1）在豎向荷載作用下，拱支座產(chǎn)生水平推力。（2）在豎向荷載作用下，水平推力。H=Mgf（3）水平推力與拱的矢高f成反比。*拱身截面的內(nèi)力（拱梁與簡支梁的內(nèi)力區(qū)別）（1）彎矩計算：拱身內(nèi)的彎矩小于相同跨度相同荷載作用下的簡支梁內(nèi)的彎矩。（2）剪力計算：拱身截面內(nèi)的剪力小于相同跨度相同荷載作用下的簡支梁內(nèi)的剪力。（3）軸力計算：拱身截面內(nèi)存在有較大的軸力，而簡支梁中是沒有軸力。合理軸線形式與結(jié)構(gòu)的支承條件、外荷載的作用形式有關(guān)。當(dāng)拱軸線的豎向坐標(biāo)與相同跨度、相同荷載作用下的簡支梁彎矩值成正比時，可使拱截面內(nèi)彎矩為零，拱形合理。（在豎向均布荷載作用下，三鉸拱的合理拱線為拋物線；在徑向均布荷載作用下，三鉸拱、無鉸拱的合理拱線為圓弧線。拱的合理軸線合理軸線一一可使拱身各截面處于彎矩為零，僅受軸向力的拱軸曲線。（合理的軸線形式與結(jié)構(gòu)的支承條件、外荷載的作用形式有關(guān)。）內(nèi)力分析（1）采用合理地拱身軸線形式，可使拱身各截面的彎矩為零。（2）拱腳支座存在較大的推力。拱身的截面彎矩、剪力小于相同條件下簡支梁的彎矩。剪力。（3）拱身截面攢在較大軸力。簡支梁軸力為零。拱截面的主要尺寸截面形式拱身有實體和格構(gòu)式兩種形式。鋼結(jié)構(gòu)拱一般采用格構(gòu)式，鋼筋混凝土拱一般采用實體形式，截面有矩形、工字形兩種。拱的結(jié)構(gòu)布置拱的結(jié)構(gòu)選型需考慮：1）結(jié)構(gòu)的支承形式2）拱的矢高3）拱身形式（拱軸線方程）4）拱身截面形式及高度布置：并列布置、徑向布置、環(huán)向布置、井式布置、多交叉布置。第五章鋼筋混凝土空間薄壁結(jié)構(gòu)薄殼一一由兩個幾何曲面構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)。（或是空間薄壁結(jié)構(gòu)）主要承受各種作用產(chǎn)生的中面的內(nèi)的力，其厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其寬度和長度。薄殼結(jié)構(gòu)按曲面生成的形式分筒殼、圓頂薄殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼；由平板構(gòu)成的折板、雁型板等。材料大多采用鋼筋混凝土。殼體內(nèi)力分布均勻，能充分利用材料強度，同時又能將稱重與圍護兩種功能融合為一。薄殼結(jié)構(gòu)為曲面的薄壁結(jié)構(gòu)，為雙向的空間結(jié)構(gòu)，主要靠曲面內(nèi)的雙向軸向力和順剪力（薄膜內(nèi)力）來承重。殼體的強度和剛度主要是利用幾何形狀的合理性，而不是以增大其結(jié)構(gòu)截面尺寸取得。工程中因殼體優(yōu)越的雙向直接受力性能--強度大，極大的空間剛度--剛度大，屋面與承重合一--板架合一等特性；用料省，自重輕，覆蓋面大，穩(wěn)定性好，容易適應(yīng)建筑功能和造型需要，故應(yīng)用較廣泛。薄殼是由上下兩個幾何曲面構(gòu)成的。兩個曲面之間的距離為板的厚度。（1）零高斯曲線：一個主方向為直線其曲率為零。（2）正高斯曲線：兩個方向主曲率同號。（3）負(fù)高斯曲線：兩個方向主曲率異號。平移曲面--一條豎向曲線（母線）沿另一豎向曲線（導(dǎo)線）平移形成曲面。橢圓拋物面殼、雙曲拋物面殼直紋曲面--一段直線（母線）的兩端沿一條或兩條固定曲線（導(dǎo)線）移動形成。薄殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力一般情況下殼板的徑向和環(huán)向彎矩較小，可忽略，殼板內(nèi)力可按無彎矩理論計算（理想的薄殼無彎矩和抗扭能力）。單位面積上的內(nèi)力：在豎向荷載作用下只能有正向力和順剪力。薄殼結(jié)構(gòu)的施工（1）現(xiàn)澆混凝土殼體（2）預(yù)制單元、現(xiàn)場高空裝配成整體殼體（3）地面現(xiàn)澆混凝土殼體或預(yù)制單元裝配后整體提升（4）裝配整體式疊合殼體（鋼絲網(wǎng)水泥薄板上在澆混凝土）（5）采用柔膜噴涂成殼（柔膜上涂抹或噴射砂漿）圓頂薄殼：是正高斯曲率的旋轉(zhuǎn)曲面殼，由殼面與支座環(huán)組成，殼面厚度可以做的很薄，一般為曲率半徑的1/600，跨度可以很大。支座環(huán)對圓頂殼起箍的作用，并通過它將整個薄殼擱置在支承構(gòu)件上。圓頂薄殼的組成及結(jié)構(gòu)形式殼板：應(yīng)具有一定的強度和剛度。支座環(huán)：薄殼結(jié)構(gòu)保持幾何圖形不變的保證。下部支承：承受結(jié)構(gòu)荷載并傳至基礎(chǔ)。支座環(huán)的拉力及殼面邊緣局部彎矩支座環(huán)對圓頂殼板起套箍作用，承受殼身邊緣傳遞來的推力，是圓頂結(jié)構(gòu)保持幾何形體不變的保證。推力使支座環(huán)在水平面受拉。支座環(huán)對殼板的約束使殼面邊緣產(chǎn)生徑向的局部的彎矩。支承結(jié)構(gòu)：常見的支承方式：（1）通過支座環(huán)支承在房屋的豎向承重構(gòu)件上（磚墻、鋼筋混凝土柱等）。（2）支承在斜柱或斜拱上。（3）支承在框架上。（4）直接落地支承在基礎(chǔ)上。圓頂殼板的內(nèi)力在軸對稱荷載作用下，圓徑向受力（壓力頂小底大）；圓環(huán)向受力，頂部為壓力，底部或受拉力或受壓力。拱與殼比較拱結(jié)構(gòu)：幾何特征為外形呈現(xiàn)曲線狀，結(jié)構(gòu)特征為以壓力為主的平面結(jié)構(gòu)，支座處有水平推力，受力特征為主要承受壓力。殼體結(jié)構(gòu)：幾何特征為外形呈曲線，結(jié)構(gòu)特征為空間薄壁結(jié)構(gòu)，受力特征為雙向直接傳力，主要薄壁內(nèi)力（軸向力及順剪力）。筒殼與錐殼筒殼的結(jié)構(gòu)組成筒殼（柱面薄殼）：是單向有曲率的薄殼。由殼身、側(cè)邊緣構(gòu)件和橫隔組成。筒殼的結(jié)構(gòu)受力特點殼身與側(cè)邊緣構(gòu)件共同工作，整體受力。橫隔是筒殼的橫向支承，缺少它，筒身的形體就要破壞。橫隔間的距離為殼體的跨度L，側(cè)邊構(gòu)件間距離為殼體的波長12。當(dāng)11/12>3時為長殼，縱向梁的傳力作用顯著，按梁的理論計算；11/12<2時為短殼，縱向梁的傳力作用很小，按膜殼理論計算。拱與筒殼的比較（1）拱是平面結(jié)構(gòu)，在平行切出的拱圈上相應(yīng)位置各點的應(yīng)力狀態(tài)都是相同的?？缍葹榍€兩側(cè)之距。沿縱向無約束；柱面筒殼是波寬方向（曲線方向）的拱與跨度方向（縱向直線）梁的作用組合，是空間結(jié)構(gòu)。（2）從柱面筒殼的幾何外形及支承條件來看，柱面筒殼內(nèi)力分布規(guī)律及變形與兩鉸拱相似，但柱面筒殼桿件組成規(guī)律不同（形式不同），支座設(shè)橫隔。（3）拱作用的表現(xiàn)形式不同，正交類網(wǎng)殼以拱作用為主，斜交類網(wǎng)殼，最大內(nèi)力集中在對角線（主拱）。殼板（殼身）結(jié)構(gòu)：構(gòu)造分類：平滑圓頂一一最常見，但需分格、采光困難。肋形圓頂一一可增加殼體穩(wěn)定性，可使用集中荷載。多面圓頂一一可省材。雙面扁殼雙曲扁殼（微彎平板）：一拋物線沿另一與其正交的拋物線平移形成的曲面，薄殼的矢高f與被覆蓋的底面短邊邊長之比不應(yīng)超過1/5時稱扁殼。雙曲扁殼由殼身及周邊四個橫隔組成，橫隔為帶拉桿的拱或變高度的梁。適用于覆蓋跨度為20~50米的方形或矩形平面（其長短邊之比不宜超過2）的建筑。雙曲扁殼的結(jié)構(gòu)組成由殼板和豎直的邊緣構(gòu)件（橫隔構(gòu)件）組成雙曲扁殼四周的橫隔構(gòu)件可以采用變截面或等截面的薄腹梁，拉桿拱或拱形桁架等，也可以采用空腹桁架或拱形鋼架。橫隔在四個交接處應(yīng)有可靠的連接，使它們形成整體的箍，以約束殼面的變形。扁殼受力合理，經(jīng)濟指標(biāo)好，當(dāng)跨度超過30時，采用雙曲扁殼是合理的。受力特點殼板以薄膜內(nèi)力為主，在殼體邊緣受一定橫向彎矩。中間區(qū)域：約占整個殼板80%，殼板主要承受雙向軸壓力。邊緣區(qū)域：殼板主要承受正彎矩，使殼體下表面受拉。四角區(qū)域：殼板主要承受順剪力，產(chǎn)生很大的主應(yīng)力。邊緣構(gòu)件主要承受板殼傳來的順剪力。雙曲扁殼的結(jié)構(gòu)構(gòu)造雙曲扁殼的矢高f與被覆蓋的底面短邊邊長之比不應(yīng)超過1/5。雙曲拋物面扭殼雙曲拋物面殼（鞍殼、扭殼）：一豎向拋物線（母線）沿另一凸向與之相反的拋物線（導(dǎo)線）平行移動所形成的（負(fù)高斯）曲面。此種曲面與水平面截交的曲線為雙曲線，故稱為雙曲拋物面殼。鞍殼、扭殼結(jié)構(gòu)組成和型式組成：殼板、邊緣構(gòu)件工程中常見的各種扭殼也為其中一種類型，因其容易制作、穩(wěn)定性好，容易適應(yīng)建筑功能和造型需要，故應(yīng)用較廣泛。受力特點雙曲拋物面殼體一般均按無彎矩理論計算。這種結(jié)構(gòu)在豎向均布荷載作用下曲面內(nèi)不產(chǎn)生法向力，僅存在順剪力。（順剪力產(chǎn)生主拉力或主壓應(yīng)力，作用在于剪力成45°角的截面上。整個截面可以想象為一系列拉索與壓拱正交而組成的曲面。扭殼的邊緣構(gòu)件（多為直桿）為軸心受拉或軸心受壓構(gòu)件，它承受殼板傳來的順剪力?？偨Y(jié)（1）殼，是一種曲面構(gòu)件，主要城后各種作用產(chǎn)生的中面內(nèi)的力。薄殼結(jié)構(gòu)為曲面的薄壁結(jié)構(gòu)。（2）按曲面生成的形式分筒殼。圓頂薄殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼等。材料大多采用鋼筋混凝土。殼體能充分利用材料強度，同時又能將承重與維護兩種功能融合為一。（3）實際工程中還可以利用對空間曲面的切削與組合，形成造型奇特新穎且能適應(yīng)各種平面的的建筑，但較為費工和費模板。折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)是由許多薄平板以一定角度相互連接成的空間結(jié)構(gòu)體系。構(gòu)造簡單，施工方便，模板消耗量小，自重輕。折板原理一一單一方向彎折，提供單方向的抗彎剛度。*折板結(jié)構(gòu)的組成組成：折板、邊梁和橫隔。當(dāng)波長12/跨度l1>1時，長折板；當(dāng)波長12/跨度l1<1時，短折板。*折板的受力特點及計算要點（1）雙向受力與傳力：豎向荷載作用下，折縫與兩側(cè)斜板提供抗彎剛度承擔(dān)此荷載。并借折縫把力傳給折縫端頭的支座。其橫向靠多跨連續(xù)板傳力，因橫向有彎矩，板仍不能太薄或不能太寬。（2）折縫的保證作用：在橫向作連續(xù)板的支座，在縱向使各塊斜板連城整體，保證其縱向剛度。（3）橫隔的保證作用：橫隔不僅是折板的支座和板的邊框，其最主要的作用是保證薄而高的斜板不變位，使之具有足夠的橫向剛度，從而具有縱向剛度的折板發(fā)揮其強度。折板結(jié)構(gòu)的構(gòu)造折板結(jié)構(gòu)的板單元有矩形、三角形兩種。用于無蓋則排水效果較好，并可構(gòu)成折板鋼架。折板的結(jié)構(gòu)形式（1）無邊梁折板一一由若干等厚度的平板和橫隔組成。（預(yù)制v形折板就是其中的一種）（2）有邊梁折板一一一般為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，由折板、邊梁和橫隔構(gòu)件三部分組成（筒殼式折板）折板的結(jié)構(gòu)形式多樣，可做折板梁，折板墻、柱，折板鋼架，折板拱，折板殼等。折板的結(jié)構(gòu)布置（1）外伸懸挑一一挑檐、雨篷、站臺、看臺頂棚。（2）形變——沿縱向變化波寬與波高，護兩端支座一高一低，改變造型。（3）并列組合一一并列等寬的折板只能組成矩形，用追星變寬折板則能并列出扇形或環(huán)形。（4）反向并列組合一一基本單元為一塊三角形折板，為變截面v或人，相隔相反組合。折板的組合：各塊斜板互相依靠，提高整體折板承載能力。第六章平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：許多桿件根據(jù)建筑形體要求，按一定規(guī)律進行布置，通過節(jié)點連接組成的網(wǎng)狀的三維空間桿系結(jié)構(gòu)。具有三維受力特點，一般為高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)。各桿件主要承受軸向力。網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形態(tài)按構(gòu)成方式可分為;平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架。網(wǎng)架的組成雙層網(wǎng)架一一上弦桿，下弦桿兩個平面與上下弦之間的腹桿組成。（適用于跨度不大于50m）三層網(wǎng)架一一上弦桿，下弦桿中弦桿按個平面與三層弦之間的腹桿組成（適用跨度大于50m）特點：能夠承受各方向的作用，且網(wǎng)架為高次超靜定結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的空間交匯的桿件，即為受力桿件，有互為支撐桿件，協(xié)同工作。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體性能好，穩(wěn)定性好，空間剛度大，能有效承受非對稱荷載、集中荷載和動荷載，有較好的抗震性能。平板網(wǎng)架是無水平推力、拉力的空間結(jié)構(gòu)，一般簡支在支座上。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了較小規(guī)格的桿件束建造大跨度結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)站空間較小，且可利用空間大（網(wǎng)架上下弦之間的空間布置各種管線）。適用：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，可用于矩形、圓形、橢圓形、多邊形。扇形等多種建筑平面，適用不同跨度、不同平面形狀、不同支承條件、不同功能需要的建筑物。建筑造型新穎、輕巧、壯觀。網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式及選型網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式按構(gòu)成港式可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。交叉桁架體系：兩向或三向的相互價差平面桁架組成交叉立體桁架。交叉桁架體系網(wǎng)架一片片平面桁架相互交叉組成立體桁架。每片桁架的上弦桿、下弦桿及腹桿位于同一垂直平面。整個網(wǎng)架科兩向。三向交叉而成。雙向正交正放網(wǎng)架網(wǎng)架由相互90。相交的平面桁架組成，桁架平行或垂直于建筑邊緣線。上下弦的網(wǎng)格尺寸相同，同一方向的每個平面桁架長度相同，受力均勻，構(gòu)造簡單，便于制作安裝。由于網(wǎng)架的上下弦網(wǎng)格都為方形網(wǎng)格，屬于幾何可變體系，需要適當(dāng)設(shè)置水平支撐，保證其在水平力作用下的幾何不變形。適用于建筑平面為正方形、近正方的矩、正多邊形、圓形，此時兩個方向的桁架跨度相近，空間作用明顯，跨度以30~60m的中等跨度。兩向正交斜放網(wǎng)架兩組相互交叉成90。的平面桁架組成，且兩組桁架分別于其相應(yīng)的建筑平面邊線成45°。兩向正交斜放網(wǎng)架中每片桁架的長短不同，用于平面為矩形的建筑時，角部短桁架對于與之相交的長桁架起著彈性支座的作用，減小了長桁架的跨度，從而降低了跨中彎矩。但四角支座處產(chǎn)生拔力。兩向正交斜放網(wǎng)架用于平面為長方形的建筑時，桁架的跨度不因建筑邊長增加而增大，桁架的最大跨度保持一定值(短邊的"2倍)與兩向正交正放網(wǎng)架相比有空間剛度大，用鋼量省的優(yōu)點。兩向斜交斜放網(wǎng)架兩組相互交叉不能為90。的平面桁架組成，切兩組桁架分別與其相應(yīng)的建筑平面邊線的交角也不相同。構(gòu)造復(fù)雜，受力性能不好，很少采用。三向交叉網(wǎng)架三向交叉網(wǎng)架(桁架互成60。交角)，平面呈正三角形格。適合建筑平面為三角形，六邊形以及圓形平面的大跨建筑(常用于建筑跨度大于60m)，它比兩向相交的網(wǎng)架空間剛度大，受力均勻。但它的節(jié)點處交匯桿件多，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜。角錐體系網(wǎng)架由基本單元為三角錐體、四角錐體或六角椎體所組成的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。角錐桁架體系網(wǎng)架的主要形式四角椎體系網(wǎng)架網(wǎng)架的上、下弦平面為正方形網(wǎng)格，下弦桿相對于上弦桿平移半格，位于上弦方格中央，四用四根斜腹桿將上、下弦網(wǎng)格節(jié)點相連，即形成四角錐網(wǎng)架。類型：正放四角錐、正放抽空四角錐、斜放四角錐，星形四角錐網(wǎng)架、棋盤形四角錐網(wǎng)架。正放抽空四角錐網(wǎng)架下弦網(wǎng)格尺寸擴大一倍，節(jié)約鋼材，便于采光、遮風(fēng)。適用于中、小跨度或屋面荷載較小的周邊支承、點支承以及周邊支承與點支承相結(jié)合的情況。斜放四角錐網(wǎng)架上弦桿約為下弦桿的0.7倍，上弦受壓，下弦受拉，受力更合理，節(jié)點匯集桿件數(shù)目少，用鋼量少，構(gòu)造簡單。但屋面板種類較多。屋面排水坡度的形成較難，造成屋面構(gòu)造設(shè)計不便。適用于中小跨度周邊支承，或周邊支承與點支承相結(jié)合的方形和矩形平面的建筑。星形四角錐網(wǎng)架單元由兩個倒置的三角形小桁架相互交叉而成。受力合理適用于中、小跨度切為主編支承的屋蓋。（5）棋盤形四角錐網(wǎng)架受力合理，受力均勻，桿件較少。屋面板規(guī)格統(tǒng)一，適用于小跨度的周邊支承屋面。三角錐體系網(wǎng)架這類網(wǎng)架由三角錐體組成。上、下弦桿在自身平面內(nèi)部組成正三角形網(wǎng)格，下弦三角形的節(jié)點正對上弦三角形的重心，用三根斜腹桿把下弦每個節(jié)點和上弦三角形的三個頂點相連，即組成三角錐體。三角錐體網(wǎng)架受力均勻，空間剛度好，適用于矩形、三邊形、六邊形和圓形等建筑平面。（1）三角錐網(wǎng)架（上下弦均為三角形）：受力均勻，整體剛度好，一般適用于中大跨度及重物蓋的建筑物。（2）抽空三角錐網(wǎng)架（上弦為三角形，下弦為三角形和六邊形或全為六邊形網(wǎng)格）：有規(guī)律的抽掉部分椎體，使用鋼量較少，但其剛度較差，適用于屋蓋荷載較輕、跨度較小的建筑。（3）蜂窩形三角錐網(wǎng)架（上弦為三角形和六邊形，下弦為六邊形網(wǎng)格）：每個節(jié)點六根桿件交匯，節(jié)點和桿件數(shù)少，受力合理，用鋼量少，適用于輕型中、小跨度的屋蓋或周邊支承的建筑。六角錐體網(wǎng)架（錐尖向下）網(wǎng)架桿件多，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，屋面板為三角形或六角形，施工困難大，現(xiàn)較少采用。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承方式平板網(wǎng)架是無推力的空間結(jié)構(gòu)，一般簡支于支座。但網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有加大的空間剛度，對支承構(gòu)件（支座）的剛度和穩(wěn)定性較為敏感。周邊支承（1）網(wǎng)架的邊界點都支承在周邊柱上，傳力明確，網(wǎng)架受力均勻，但周邊柱較多。使用于大、中跨度的網(wǎng)架。（2）網(wǎng)架的邊界點支承在周邊梁上，網(wǎng)架受力均勻，柱距布置靈活。適用于中小跨度的網(wǎng)架。三邊支承網(wǎng)架:這種支承方式適用于飛機庫或飛機修理及裝配車間等。建筑功能要求某一邊不可布置支承結(jié)構(gòu)?？缍容^大時，可在開口邊（網(wǎng)架的自由邊）加反梁（或邊桁架），改善網(wǎng)架的受力性能。兩邊支承網(wǎng)架：對邊支撐方式，多用于折板網(wǎng)架，工程中應(yīng)用較少。點支承網(wǎng)架：網(wǎng)架支承在四個支點或多個支點，柱數(shù)量較少。建筑平面布置靈活，建筑使用方便，特別使用于大柱距的廠房或倉庫。為減少跨中的內(nèi)力或撓度，網(wǎng)架周邊可設(shè)懸挑，使桿件的內(nèi)力更為均勻，且建筑外形輕巧美觀。懸挑段長度為跨度的1/3~1/4。周邊支承與點支承結(jié)合適用于大柱網(wǎng)工業(yè)廠房、倉庫、展覽廳等建筑。減小網(wǎng)架跨度，課有效減小網(wǎng)架桿件的內(nèi)力和網(wǎng)架的撓度，節(jié)約鋼材。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力特點及選型平板網(wǎng)架是無推力的空間結(jié)構(gòu)，一般簡支于支座。但網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有較大的空間剛度，對支承構(gòu)件（支座）的剛度和穩(wěn)定性較為敏感。網(wǎng)架的空間工作性能即與結(jié)構(gòu)的支撐條件有關(guān)，又與桿件的布置有關(guān)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)選型的影響因素：建筑造型、建筑平面形狀、跨度、支承方式、荷載的形式及大小、屋面構(gòu)造和材料以及網(wǎng)架的制作安裝方法都影響網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的選型。周邊支承結(jié)構(gòu)選型（1）建筑平面為方形或矩形兩向正交正放、兩向正交斜放、正放四角錐、正放抽空四角錐、斜放四角錐、棋盤形四角錐和星形四角錐等七種網(wǎng)架比較（荷載、網(wǎng)格尺寸和網(wǎng)架的高度均相同）單位用鋼量：斜放四角錐網(wǎng)架最少，正放四角錐網(wǎng)架最多。剛度：斜放四角錐網(wǎng)架、正放四角錐、星形四角錐最好。（2）建筑平面為圓形或正六邊形、正八邊形（一般適用于三向網(wǎng)架）三向網(wǎng)架，三角錐網(wǎng)架，抽空三角錐、蜂窩三角錐等四種網(wǎng)架比較（荷載、網(wǎng)格尺寸和網(wǎng)架的高度均相同）單位用鋼量：跨度較小時，蜂窩三角錐網(wǎng)架最少，其次為抽空三角錐網(wǎng)架；跨度較大時，因剛度需求，三向網(wǎng)架及三角錐網(wǎng)架用鋼較少。剛度：三向網(wǎng)架，三角錐網(wǎng)架較好。點支撐結(jié)構(gòu)選型以四點支承為例：受力特點：兩向正交正放比兩向正交斜放受力合理。結(jié)論：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力特點是空間工作，網(wǎng)架的空間工作性能既與桿件的布置有關(guān)，又與支承條件有關(guān)。網(wǎng)架弦桿的層數(shù)當(dāng)屋蓋的跨度大于100米或屋架設(shè)有懸掛吊車的工業(yè)廠房時，采用普通兩層網(wǎng)架的整體剛度，用材均不合適：優(yōu)點：多層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)剛度好，內(nèi)力均勻，內(nèi)力峰值遠(yuǎn)小于雙層網(wǎng)架;多層網(wǎng)架網(wǎng)格小，桿件短，可充分發(fā)揮鋼材的高強性能。缺點：多層網(wǎng)架桿件和節(jié)點的數(shù)量較多，施工量大。腹桿布置腹桿的布置應(yīng)盡量使受壓桿件短，受拉桿件長，充分發(fā)揮桿件截面的強度。對交叉桁架體系網(wǎng)架，腹桿傾角一般在40°~55。之間。對角錐網(wǎng)架，斜腹桿的傾角宜采用60°。這樣可以使桿件標(biāo)準(zhǔn)化?？缍容^大時，盡量減小上弦長度。采用再分式。懸臂長度：四點及多支撐的網(wǎng)架宜設(shè)有懸臂段，減少跨中彎矩。懸挑段長度為跨度的1/3~1/4。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)造網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件網(wǎng)架常采用圓鋼管、角鋼薄壁型鋼作為桿件。網(wǎng)架的節(jié)點：連接各方向的交匯桿件，傳遞桿件內(nèi)力。（1）鋼板節(jié)點節(jié)點剛度大，用鋼量少，整體幸好，制作簡單，適用于連接型鋼桿件，網(wǎng)架桿件采用鋼管時，會使節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜。（2）焊接空心球節(jié)點（兩個半圓球焊接而成）構(gòu)造簡單，適應(yīng)性強，傳力明確，造型美觀。適用于連接任意方向的網(wǎng)架桿件，但焊接量大，下料精度要求高。（3）螺栓球節(jié)點實心鋼球鉆螺栓孔，高強螺栓連接，適應(yīng)性強，傳力明確且不用焊接、安裝速度快，但節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，機加工量大。網(wǎng)架的支座：網(wǎng)架的支座設(shè)計要求構(gòu)造簡單，傳力可靠明確，盡量符合網(wǎng)架的計算假定。（1）平板壓力支座節(jié)點支座底板與支承面間的摩擦力較大，支座不能轉(zhuǎn)動、移動，與計算假定不太相符，僅適用于小跨度網(wǎng)架。（2）單面弧形壓力支座節(jié)點支座底板與柱頂板間的設(shè)置一塊弧形鋼板，支座可有微量轉(zhuǎn)動和移動，與計算假定教相符，僅適用于中小跨度的網(wǎng)架。（3）雙面弧形壓力支座節(jié)點（搖擺支座）支座底板與柱頂板間設(shè)置一塊雙面弧形鑄鋼塊，支座可沿弧面作一定的轉(zhuǎn)動和移動，與計算假定較相符，適用于大跨度的網(wǎng)架，但構(gòu)造復(fù)雜，造價高，單向轉(zhuǎn)動，不利于抗震。（4）球鉸壓力支座節(jié)點支座處一個凸出的實心半球嵌合在一個凹進的半球內(nèi)，在任意方向可移動、無線位移，與計算假定相符，利于抗震。適用于多點支承的大跨度的網(wǎng)架。（5）板式橡膠支座節(jié)點（6）支座底板與柱頂板間設(shè)置一塊板式橡膠支座墊板，支座可線位移，還可兩向轉(zhuǎn)動，適用于大中跨度的網(wǎng)架，構(gòu)造簡單，造價較低。柱帽四點或多支撐點的網(wǎng)架，其支撐點處反力集中，使桿件內(nèi)力很大，設(shè)置柱帽可擴散反力，也可豐富建筑造型。但柱帽的設(shè)置將占用部分空間或影響立面處理。網(wǎng)架的屋面做法與屋面坡度網(wǎng)架屋面坡度（1）上弦節(jié)點處加小立柱（但大跨度需驗算立柱穩(wěn)定性）。（2）網(wǎng)架變高度找坡（制作及安裝不便）。（3）整個網(wǎng)架起坡（網(wǎng)架跨中起坡，網(wǎng)架呈折板狀）。（4）支承柱變高度。屋面做法：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般采用輕質(zhì)、高強、隔熱、防水性能好的屋面材料。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)選型綜合考慮因素：建筑平面形狀和尺寸，支承情況、荷載大小、屋面構(gòu)造、支座安裝方法和建筑功能。選型原則:安全可靠，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，美觀適用。規(guī)范規(guī)定：（1）平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)邊長比不大于1.5時，宜選用斜放四角錐、棋盤四角、正放抽空四角錐、兩向正交斜放、兩向正交正放、正放四角錐網(wǎng)架。中小跨度，也可選用星形四角錐，蜂窩形三角錐。當(dāng)支承距離不等時，可選用兩向斜交斜放。（2）平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，邊長比大于1.5時，選用兩向正交正放、正放四角錐、正放抽空四角錐網(wǎng)架。邊長比小于2時，可選用斜放四角錐。當(dāng)平面狹長時，選用單向折線形網(wǎng)架。（3）平面形狀為矩形，三邊支承一邊開口的網(wǎng)架可按（1）選型，開口邊可增加網(wǎng)架層數(shù)或適當(dāng)增加網(wǎng)架高度，且開口邊為豎直或斜放的邊桁架。（4）平面形狀為矩形，多點支承的網(wǎng)架，可選用正放四角錐、正放抽空四角錐、兩向正交正放網(wǎng)架。對多點支承和周邊支承相結(jié)合的多跨網(wǎng)架，還可選用兩向正交斜放或兩向斜交斜放四角錐網(wǎng)架。（5）平面形狀為圓形、正六邊形及接近正六邊形且為周邊支承的網(wǎng)架，可采用三向、三角錐或抽空三角錐網(wǎng)架。（6）跨度不大于40m多層建筑的樓層及跨度不大于60m屋蓋，可選用鋼筋混凝土板為上弦的組合網(wǎng)架，組合網(wǎng)架宜選用正放四角錐、兩向正交正放抽空四角錐，斜放四角錐網(wǎng)架和蜂窩形三角錐網(wǎng)架。第七章網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是曲面型的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，即有曲面行板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié)構(gòu)。具有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的特性，受力合理，覆蓋跨度大，施工簡便，可創(chuàng)造新穎的建筑造型，是有著廣闊前景的空間結(jié)構(gòu)。優(yōu)點：（1）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的桿件主要承受軸力，內(nèi)力分布均勻，應(yīng)力峰值較小，可充分發(fā)揮出來強度作用。（2）具有豐富的造型。（3）桿件尺寸與整個網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的尺寸相比很小。（4）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中網(wǎng)格的桿件可以用直桿代替曲桿。缺點：計算、構(gòu)造、制作安裝均較復(fù)雜，不經(jīng)濟。筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)：單層網(wǎng)殼：單層柱面網(wǎng)殼、單層球面網(wǎng)殼。雙層網(wǎng)殼：交叉桁架體系、角錐體系。單層筒網(wǎng)殼單向斜桿柱面網(wǎng)殼桿件小，結(jié)構(gòu)形式簡單，用鋼少，但穩(wěn)定性差，剛度不如雙向斜桿柱面網(wǎng)殼。雙向和三向網(wǎng)格型柱面網(wǎng)殼，具有較好的剛度和穩(wěn)定性，桿件規(guī)格較單一，經(jīng)濟合理。分類;雙斜桿網(wǎng)殼、三向網(wǎng)格型網(wǎng)殼（剛度好，適用大跨度）；聯(lián)放網(wǎng)格型網(wǎng)殼（受力明確，穩(wěn)定差）雙層筒網(wǎng)殼：由兩個同心或不同心的單層網(wǎng)殼經(jīng)斜腹桿連接而成。（1）交叉桁架體系：是由兩個或三個方向的平行桁架交叉構(gòu)成。（構(gòu)造簡單，設(shè)計參普通鋼桁架。）（2）角錐雙層筒網(wǎng)殼的網(wǎng)格形式：正放四角錐柱面網(wǎng)殼、正放抽空四角錐柱面網(wǎng)殼、斜置正放四角錐柱面網(wǎng)殼、三角錐柱面網(wǎng)殼、抽空三角錐柱面網(wǎng)殼（剛度大，桿件少，最常用，適用于小跨度，輕屋面）筒網(wǎng)殼受力特點：筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的作用可看成為波長方向的拱與跨度方向的梁的作用組合，內(nèi)力分布規(guī)律及變形也與兩鉸拱相似。正交類筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的作用以波長方向的拱為主，結(jié)構(gòu)受力均勻。斜交類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的作用是以對角線方向的主拱受力最大。筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的支承：筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力與其支承條件有很大關(guān)系。（1）對邊支承：以跨度方向為支承一一筒拱結(jié)構(gòu)設(shè)計時注意解決拱腳推力問題。（拉桿、墻垛、斜柱、拱腳落地等。）以波長方向為支承一一筒殼結(jié)構(gòu)設(shè)計時注意結(jié)局邊緣構(gòu)件問題。（2）四邊支承或多點支承正確區(qū)分短殼、長殼、中長殼，解決空間問題。球網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)單層球網(wǎng)殼（1）梯形（肋環(huán)形球面網(wǎng)殼）只有徑向桿和緯向桿件，無斜桿，大部分網(wǎng)格呈四邊形（形似蜘蛛網(wǎng)），節(jié)點構(gòu)造簡單，節(jié)點為剛性連接，且存在節(jié)點彎矩，適用于中、小跨度的穹頂。（2）菱形（無緯向桿聯(lián)方型網(wǎng)殼）由左斜桿與右斜桿構(gòu)成菱形網(wǎng)格，斜桿夾角為30°?50°，規(guī)律性明顯，造型優(yōu)美，構(gòu)件一般為木材、工字鋼、槽鋼和砼構(gòu)件。適用于大中跨度的穹頂建筑。（3）三角形（有緯向桿聯(lián)方型、施威德勒網(wǎng)殼）在菱形網(wǎng)格上增設(shè)緯向桿，形成三角形網(wǎng)格，提高了網(wǎng)殼的穩(wěn)定性和剛度，能承受較大的非對稱荷載。適用于中、大跨度的穹頂建筑。雙層球網(wǎng)殼的布置采用網(wǎng)殼厚度不等或局部網(wǎng)殼厚度改變，可不受單層網(wǎng)殼穩(wěn)定性能控制，又能充分發(fā)揮網(wǎng)殼桿件的承受能力，節(jié)省材料。網(wǎng)格和干架布置時，應(yīng)盡量使桿件只產(chǎn)生軸向力，避免產(chǎn)生彎矩，同時應(yīng)使用網(wǎng)殼便于制作安裝?？刹捎梅椒ǎ海?）從上到下，厚度均勻減薄。（2）下部為雙層，上部為單層。（3）大部分為單層，僅在支承部位為雙層。總結(jié)單層網(wǎng)殼的設(shè)計由穩(wěn)定性控制，實際應(yīng)力很小。具有構(gòu)造簡單，自重輕，省材料，但穩(wěn)定性差，僅適用于中、小跨度的屋蓋。當(dāng)跨度大于40m時，雙層網(wǎng)殼的剛度和穩(wěn)定性好，且經(jīng)濟性能也優(yōu)于單層網(wǎng)殼，還適用于有特殊技術(shù)要求（照明、音響和空調(diào)等設(shè)備安裝）等屋蓋。扭網(wǎng)殼扭網(wǎng)殼為反雙拋物面，也為雙直紋曲面（一根直線沿著兩根即不平行也不相交的直線滑動形成），殼面上每一點都可作兩根相互垂直的直線。簡單的施工方法就能準(zhǔn)確地保證桿件布置，內(nèi)力分布均勻，受力狀態(tài)較理想，各點的應(yīng)力狀態(tài)相同。扭殼造型輕巧活潑，適應(yīng)性強。（殼面上的兩個對角線方向的正向力一正一負(fù)，解決拱受力好但易失穩(wěn)。其他形狀網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)（1）柱面與球面相結(jié)合網(wǎng)殼（2）曲面的剪裁組合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的選型：材料的選擇取決于網(wǎng)殼形式、跨度與荷載、計算模型、節(jié)點體系、材料來源于價格，以及制造與安裝。（1）鋼筋混凝土網(wǎng)殼：自重大，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜。（2）鋼網(wǎng)殼：使用廣泛。（3）鋁合金網(wǎng)殼：自重輕、強度高，耐腐蝕易于加工、制造和安裝。（4）木網(wǎng)殼：經(jīng)濟，易于加工制造各種形式。（5）塑料網(wǎng)殼及其他材料：自重輕。強度高、可透明、耐腐蝕、耐磨損、易于工廠加工。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)對建筑使用功能、美學(xué)、空間利用、工程的平面形狀與尺寸、荷載類型與大小、邊界條件、屋面構(gòu)造、材料、節(jié)點體系、制作與施工等因素綜合考慮。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的體型應(yīng)與建筑造型協(xié)調(diào)對于高、大跨度的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)與建筑緊密配合，使用網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)與建筑造型一致，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，整體比例適當(dāng)。建筑空間大，可選用矢高較大的球面或柱面網(wǎng)殼；建筑空間小，可選用矢高較小的雙曲扁網(wǎng)殼或落地式拋物面網(wǎng)殼；建筑空間大，但矢高受到控制，可選擇支承于墻或柱上。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的型式應(yīng)與建筑平面協(xié)調(diào)平面為圓形，可選用球面網(wǎng)殼、組合柱面或組合雙曲拋物面網(wǎng)殼；平面為正方形或矩形，可選用柱面、雙曲扁網(wǎng)殼或雙曲拋物面網(wǎng)殼；平面為狹長時，可選用柱面網(wǎng)殼；平面為菱形時，可循阿勇雙曲拋物面網(wǎng)殼；平面為三角形或多邊形時，可選用柱面、或球面或雙曲拋物面等作適當(dāng)?shù)那懈罨蚪M合。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的層數(shù)跨度較小，荷載對稱且較小，可選用單層網(wǎng)殼，用鋼量少；跨度較大，可選用雙層網(wǎng)殼，提高穩(wěn)定性且經(jīng)濟。非對稱荷載較大時，桿件和節(jié)點會產(chǎn)生位移，發(fā)生幾何變化，改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，慎用單層網(wǎng)殼。支承條件一一影響網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜力特征和經(jīng)濟設(shè)計的重要因素包括支承的位置、數(shù)目、種類和樓層的支承標(biāo)高。（1）支承數(shù)目越多，桿件內(nèi)力分布越均勻；（2）支承剛性越大，節(jié)點撓度越小，網(wǎng)殼的橫向穩(wěn)定性越大，但節(jié)點和基礎(chǔ)的造價越高。第八章懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)是以一系列的受拉的鋼索（或拉條）作為主要承重構(gòu)件，鋼索按一定規(guī)律組成各不同形式的結(jié)構(gòu)體系，并懸掛在相應(yīng)的支承結(jié)構(gòu)上（邊緣構(gòu)件和下部支撐）。主要特點：懸索結(jié)構(gòu)通過鋼索的軸向拉伸來抵抗外部的荷載作用，受力合理，可最充分地利用鋼材的抗拉強度，采用高強度鋼材時，更好的減輕結(jié)構(gòu)自重。懸索結(jié)構(gòu)便于建筑造型，適用于多樣的平面圖形和外形輪廓，能較自由的滿足各種建筑功能的需求。施工方便，能較經(jīng)濟的跨越很大的跨度。計算復(fù)雜，穩(wěn)定性較差（單根索是幾何可變結(jié)構(gòu)），需合理確定邊緣構(gòu)件和下部支承形式。組成：索網(wǎng)：主承重構(gòu)件，軸向受拉，無彎矩，不計剛度。邊緣構(gòu)件：網(wǎng)索成型的關(guān)鍵，承受索網(wǎng)的巨大拉力。下部支承構(gòu)件：鋼筋混凝土立柱或框架。懸索一一一般采用由高強度鋼絲組成的鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束，也可以采用或圓鋼筋或帶狀薄鋼板。索的抗彎剛度為零。需保證屋蓋體系在風(fēng)荷載、地震作用下具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。懸索的受力與變形懸索僅承受拉力，不能受彎，索端為不動鉸支座。索支座水平拉力：與跨度平方成正比，與索的下垂度成反比。索的拉力：與跨度平方成正比，與索的下垂度成反比。懸索的變形懸索的變形會隨著荷載的不同而改變。（懸索垂度越小，所需水平拉力越大。*拱與懸索結(jié)構(gòu)的比較（1）拱與單根懸索均屬于以構(gòu)建截面上受軸向力為主的平面受力體系，但區(qū)別在于，懸索承受拉力，拱承受壓力，材料可充分利用。（2）索的抗彎剛度為零，易變形，設(shè)計中需保證屋蓋體系在風(fēng)荷載、地震作用下具有足夠分剛度和穩(wěn)定性。拱是以受壓為主的結(jié)構(gòu)，拱截面有一定的剛度，不能自由變形。（3）支座均受較大的作用。拱腳支座產(chǎn)生水平推力。索支座受到水平拉力的作用。懸索的結(jié)構(gòu)形式:懸索結(jié)構(gòu)必須采取有效措施來保證屋蓋結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載、地震作用下具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。單層懸索結(jié)構(gòu)（1）單曲面單層懸索結(jié)構(gòu)：由多條平行單根拉素構(gòu)成。特點：屬于平面結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡單，傳力明確；但屋面穩(wěn)定性差，抗風(fēng)能力小。索平衡需適當(dāng)?shù)男问絺髦粱A(chǔ)。（2）雙曲面單層懸索結(jié)構(gòu)蝶形懸索結(jié)構(gòu)特點：剛度及穩(wěn)定性僅比單曲面好些，但仍較差。輻射式蝶形線索結(jié)構(gòu)：拉索按輻射狀布置，屋蓋形成旋轉(zhuǎn)曲面，拉索固定在外環(huán)（壓）及中心環(huán)（拉）上，其內(nèi)力隨著垂度的減小而增大。剛度及穩(wěn)定性較差。雙層懸索結(jié)構(gòu)（1）單曲面雙層索網(wǎng)一一由許多片平行索網(wǎng)構(gòu)成。特點：平行索網(wǎng)，每片索網(wǎng)均由承重索和穩(wěn)定索構(gòu)成，承重索與穩(wěn)定索之間用腹桿（圓鋼或拉索）聯(lián)系，腹桿對上、下索施加預(yù)應(yīng)力。穩(wěn)定性能好，整體剛度大。承重索和穩(wěn)定索也可以不在同一平面內(nèi)（錯開布置），用斜腹桿連接。（2）雙曲面雙層懸索結(jié)構(gòu)屋蓋由承重索和穩(wěn)定索構(gòu)成，用于圓形建筑，拉索按輻射狀布置，中心設(shè)置拉環(huán)。雙曲面雙層拉索體系增加了穩(wěn)定索，屋面剛度大，抗風(fēng)和抗震性能好。懸索結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性（1）懸索結(jié)構(gòu)是懸掛式的柔性索網(wǎng)體系，屋蓋的剛度及穩(wěn)定性較差。（2）風(fēng)載、動荷載或不對稱荷載作用時的變形會影響使用功能。（3）風(fēng)力、地震力的動力作用會引起共振。不對稱的活荷載或局部荷載的出現(xiàn)會破壞了自重作用下的平衡，形成新的平衡，懸索將產(chǎn)生相當(dāng)大的位移（由平衡形式的改變引起的位移，又稱構(gòu)位移），同時造成屋面防水層損壞。解決方法（1）增加懸索結(jié)構(gòu)上的荷載（可穩(wěn)定，但不經(jīng)濟）。（2）形成預(yù)應(yīng)力索一殼組合結(jié)構(gòu)（提高屋蓋的剛度，減少撓度）。（3）形成索一梁或索一桁架組合結(jié)構(gòu)（改善整個屋面的受力性能，提高屋蓋剛度）。（4）增設(shè)反曲率穩(wěn)定索第九章膜結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式，它集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工與材料科學(xué)、計算機技術(shù)等于一體，具有很高技術(shù)含量。其曲面可以隨著建筑師的設(shè)計需要任意變化，結(jié)合整體環(huán)境，建造出標(biāo)志性的形象工程。膜結(jié)構(gòu)的定義以性能優(yōu)良的柔軟組織物（或高強薄膜）材料，可以是向膜內(nèi)充氣，由空氣壓力支撐膜面，也可以是利用柔軟性的拉索結(jié)構(gòu)或剛性支撐結(jié)構(gòu)將膜面繃緊或撐起，從而形成具有一定剛度、能覆蓋大跨度空間的結(jié)構(gòu)體系。膜結(jié)構(gòu)的預(yù)張力膜結(jié)構(gòu)厚度遠(yuǎn)小于其跨度，滿足大跨度自由空間主要靠有效的空間預(yù)張力系統(tǒng)?？臻g預(yù)張力使索膜的索和膜在各種荷載作用下內(nèi)力始終大于零（拉伸狀態(tài)），使軟體材料的索膜成為空間整體工作的結(jié)構(gòu)。膜結(jié)構(gòu)的特點（1）更自由的建筑造型。多變的支撐結(jié)構(gòu)和其獨特的柔軟性膜材使建筑物造型更加多樣化，外形新穎美觀。（2）更好的經(jīng)濟效益。五年重量輕，僅為常規(guī)鋼屋面的1/30，而且能大幅減少支撐及基礎(chǔ)之構(gòu)件。這就大大地降低了墻體和基礎(chǔ)的造價。（3）更短的施工周期。米結(jié)構(gòu)工程中的所有加工和制作，依設(shè)計均可在工廠內(nèi)完成，通常在現(xiàn)場只進行安裝作業(yè)?？蓽p少現(xiàn)場施工時間，避免出現(xiàn)施工不便。（4）更低的能源損耗。膜材有較高的反射性及較低的光吸收率，并且其熱傳導(dǎo)性較低。對日照的高反射、低吸收的特性，使得室內(nèi)空調(diào)之耗量減少。（5）更大跨度的建筑空間。由于自重輕，可以從根本克服傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大跨度（無支撐）建筑的實現(xiàn)上所遇到的困難，可創(chuàng)造巨大的無遮擋可視空間，有效增加空間使用面積。膜結(jié)構(gòu)材料的組成和分類膜結(jié)構(gòu)采用的薄膜材料，輕質(zhì)、柔軟、不透氣、不透水、耐火性好、防污自潔、有一定的透光率、有足夠的受拉承載力。因此膜材料大多的強度高、柔韌性好的一種圖層織物薄膜（半透明織物）。材料分類膜結(jié)構(gòu)所用紡織膜材料一般由基布和涂層兩部分組成。基布：決定材料的抗拉、抗撕裂強度，膜材料的力學(xué)性能；涂層：決定材料的耐火、耐久及防水，自潔的物理性能。膜材料的外涂層選擇對采光、保溫，防火、自潔有利的涂料。膜材料的光學(xué)性能：白天可過濾大部分紫外線，防止內(nèi)部物品褪色，夜晚能透射出自然柔和的光線。膜材料的保溫、防火性能：同其它建筑材料。膜材料自潔性能：在雨水的沖刷下其表面得到自然清洗。經(jīng)過特殊表面處理的膜材。充氣式膜結(jié)構(gòu)：分為氣壓式、氣承式、混合式和氣枕式。氣壓式膜結(jié)構(gòu)氣壓式膜結(jié)構(gòu)（氣囊式或氣脹式膜結(jié)構(gòu)）：有若干充氣肋或充氣被的密閉空間內(nèi)保持高于大氣壓的空氣壓力，以保持其支承能力的結(jié)構(gòu)。氣壓式膜結(jié)構(gòu)的承載能力依賴于氣囊的構(gòu)架形式、膜材料的特性及作用在氣囊內(nèi)的氣壓。跨度大，氣囊內(nèi)工作壓力高，妖氣材料的強度及氣密性也高。氣承式膜結(jié)構(gòu);是依靠送風(fēng)系統(tǒng)向膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成的室內(nèi)充入空氣，保持使室內(nèi)的空氣壓力始終大于室外的空氣壓力，由此使膜材料處于張力狀態(tài)來抵抗負(fù)載及外來的構(gòu)造形式。它形體單一，運行與維護費用高，用用較少。建造速度快，結(jié)構(gòu)簡單，對材料的氣密性要求不高，價格低廉。氣承式膜結(jié)構(gòu)的承載力依賴于支撐薄膜的氣壓（保證室內(nèi)外壓差）、與地面錨固的手短（穩(wěn)定）及進出建筑的方式（出入口泄氣）?；旌鲜匠錃饽そY(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)的厚度遠(yuǎn)小于其跨度，滿足大跨度的自由空間主要有效的空間預(yù)張力系統(tǒng)。氣枕式結(jié)構(gòu)氣枕式結(jié)構(gòu)，由上下兩膜片及內(nèi)部氣體構(gòu)成。氣枕的內(nèi)壓力使薄膜產(chǎn)生張力，生成初始形狀，并提供氣枕剛度，承受（風(fēng)、雪、溫度）外荷載。支承膜結(jié)構(gòu)柔性支承（張拉式）膜結(jié)構(gòu)索張拉成形（帳篷成型）組成：以膜材、鋼索及支柱構(gòu)成。用桅桿、拱、拉索等支撐結(jié)構(gòu)將薄膜掛起來，利用柔性索向膜面施加張力將膜繃緊，形成穩(wěn)定的屋蓋形式。通過鋼索與膜材共同受力形式穩(wěn)定曲面來覆蓋建筑空間，由于膜材是柔性結(jié)構(gòu)，本身沒有抗拉，抗壓能力，抗彎能力也很差，完全靠外部施加的預(yù)應(yīng)力保持其形狀，即使在無外力且不考慮自重的情況下，也存在著相當(dāng)大的拉應(yīng)力膜材之特性。支承可由索或拱形成的波形曲線和在內(nèi)部有桅桿護坡拉索形成的點支承。剛性支承（骨架式）膜結(jié)構(gòu)以利用拱、剛架、空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、張拉整體結(jié)構(gòu)等剛性骨架來支承薄膜。屋頂覆蓋材料為膜材自重輕，下部支撐結(jié)構(gòu)安定性高，因屋頂造型比較單純，開口部不易受限制，且經(jīng)濟效益高等特點，廣泛適用于任何大，小規(guī)模的空間。形態(tài)有平面形，單曲面形和以鞍形為代表的雙曲線形。膜結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）平衡的形狀一一膜曲面形狀必須滿足在一定邊界條件和一定預(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)平衡。（2）荷載一一風(fēng)荷載、雪荷載。（3）剪裁一一由二維材料的剪裁、張拉形成所需要的三維空間曲面，須減少誤差。第十一章多高層建筑的體型與結(jié)構(gòu)布置簡單平面、復(fù)雜平面、簡單立面、復(fù)雜立面建筑體型的變化通過各種尺寸比例的變化，可以獲得不同的建筑體型，這些建筑尺寸上量的變化，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生影響。建筑無錫應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)空間整體性。同時還需考慮結(jié)構(gòu)材料溫度應(yīng)力、混凝土收縮、結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、突出屋頂?shù)谋奚倚?yīng)及不均勻沉降等因素。建筑體型分為：簡單的平面與簡單的立面組合；復(fù)雜的平面與簡單的立面組合；簡單的平面與復(fù)雜的立面組合；復(fù)雜的平面與復(fù)雜的立面組合。結(jié)構(gòu)布置規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，抗震性能好，震害輕。建筑平面及立面宜規(guī)則、對稱，結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度變化均勻。在高層建筑的一個獨立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，其開間、進深尺寸和構(gòu)件類型盡量減少規(guī)格。宜使結(jié)構(gòu)平面形狀簡單、規(guī)則，剛度和承載力分布均勻，減少扭轉(zhuǎn)影響。不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的平面布置。平面宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心。平面不規(guī)則（1）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。一一樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍。（2）凹凸不規(guī)則。一一結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%。（3）樓板局部不連續(xù)。一一樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。風(fēng)荷載的作用風(fēng)荷載作用方向是垂直作用在建筑物的立面上。迎風(fēng)面為壓力，側(cè)封面和背風(fēng)面為吸力。各個面上的風(fēng)壓分布是不均勻的，但這種壓力與吸力對于建筑物來說，方向卻是相同的，因此風(fēng)荷載的大小不但與建筑平面形狀有關(guān)，還與風(fēng)向與建筑受風(fēng)墻面的夾角、建筑物立面的面積、高寬比、總高度等有關(guān)。結(jié)構(gòu)設(shè)計原則（1）高層建筑的高寬比，不宜超過規(guī)范要求。（2）高層建筑宜設(shè)地下室；宜選用整體性好的箱形、筏形或交叉梁式基礎(chǔ)。（3）需要抗震設(shè)防的建筑，豎向形態(tài)應(yīng)力求規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收。（4）需要抗震設(shè)防的建筑，平面布置宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心。（5）當(dāng)按7度及7度以上抗震設(shè)防時，在結(jié)構(gòu)單元的兩端或拐角部位不宜設(shè)置樓梯間和電梯間，必須設(shè)置時應(yīng)采取加強措施。（6）“三縫”的設(shè)置：宜調(diào)整平面形狀和尺寸，采取構(gòu)造措施，避免設(shè)置“三縫”；需要設(shè)縫時，應(yīng)將高層建筑結(jié)構(gòu)劃分為獨立的結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)設(shè)計原則從安全、受力合理、節(jié)約投資、方便施工等方面提出種種限制于要求，建筑師應(yīng)妥善協(xié)調(diào)使用功能、造型效果、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)造之間的矛盾。是結(jié)構(gòu)和建筑達(dá)到和諧統(tǒng)一。結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)的基本原理通過隔振器的較大變形來改變體系的動力特征，使上部結(jié)構(gòu)“放大晃動型”轉(zhuǎn)變?yōu)楦粽鸾Y(jié)構(gòu)的“整體平動型，，。結(jié)構(gòu)特點：房屋和基礎(chǔ)牢靠的連接，用隔震層削弱這種連接。抗震思想：提高房屋自身的抗震能力，隔離地震能量向房屋的輸入。技術(shù)措施：強化房屋結(jié)構(gòu)剛度和延性濾波。第十二章多層建筑結(jié)構(gòu)多層砌體與混合結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)：有粘土磚、燒結(jié)多孔粘土磚、粉煤灰中型實心砌塊和混凝土中小型砌塊砌體通過砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)。多層砌體結(jié)構(gòu)房屋包括;砌體承重的多層房屋、抗震墻底框砌體房屋（底層或底部兩層框架）、內(nèi)框架砌體房屋（多層的多排柱）。砌體是一種脆性材料，其抗拉、抗剪、抗彎強度均較低，因而砌體房屋的抗震性能相對較差。根據(jù)建筑功能要求選擇合理承重體系橫墻承重方案樓板。屋頂上的荷載均由橫墻承受?？v墻只起縱向穩(wěn)定和拉結(jié)的作用。特點：橫墻間距密，加上縱墻的拉結(jié)，使建筑的整體性好、橫向剛度大，對抵抗地震力等水平荷載有利。但橫墻承重方案的開間尺寸不夠靈活。縱墻承重方案樓板、屋頂上的荷載均由縱墻承受，橫墻只起分隔房間的作用，或起橫向穩(wěn)定作用?？v墻承重可使房間開間的劃分靈活。砌體結(jié)構(gòu)布置與靜力計算墻體的布置原則（1）明確傳力體系，區(qū)分承重墻和非承重墻，要求傳力明確，受力合理，使荷載以最簡捷的途徑經(jīng)承重墻傳至基礎(chǔ)。（2）縱墻盡量拉通，避免斷開和轉(zhuǎn)折。（3）橫墻間距不宜過大，對于多層房屋宜滿足剛性方案要求，橫墻厚度、長度及開洞尺寸宜滿足剛性方案房屋對橫墻的要求。（4）上下層墻體應(yīng)連續(xù)貫通，前后對齊。（5）門、窗洞口盡量設(shè)在非承重墻上，主要承重墻不宜過大開洞?？蚣芙Y(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的組成基本知識：由柱子和與柱子相連的橫梁所組成的承重骨架。工作情況：豎向荷載和水平荷載一一樓板一一橫梁一一柱一一基礎(chǔ)。一般用鋼筋混凝土作主要結(jié)構(gòu)材料，當(dāng)層數(shù)較多、跨度和荷載較大時，也可用鋼材作主要承重骨架的鋼框架。結(jié)構(gòu)特點：橫向結(jié)構(gòu)剛度差，側(cè)移大，承受水平荷載的能力不高。水平力作用下，框架結(jié)構(gòu)底部各層梁、柱的彎矩顯著增加，從而增大截面即配筋量。對于平面布置和空間使用有影響。因此，當(dāng)建筑層數(shù)大于15層或在地震區(qū)建造高層建筑時，不宜選此結(jié)構(gòu)體系。變形特點：結(jié)構(gòu)的層間位移隨著樓層的增加而減少，結(jié)構(gòu)的自振周期最長。變形是以剪切變形為主?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的布置經(jīng)濟跨度：柱距不小于3.6m，也不宜大于6.3m。構(gòu)件類別規(guī)格較少，便于施工?？蚣芰航孛娓叨鹊拇_定（1）梁截面高度與建筑立面框架梁、柱軸線宜重合在同一平面內(nèi)。（要考慮梁柱軸線偏心引起的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。）框架結(jié)構(gòu)框架平面不規(guī)則，在結(jié)構(gòu)薄弱處破壞?？蚣苤鶠殚L柱的破壞一一彎壓破壞（一般發(fā)生在柱上下端，特別是柱頂。層高不宜太高?？蚣芏讨灰患羟衅茐模ǘ讨篐柱高/b柱截面高度＜4的柱。短柱剛度大，易產(chǎn)生剪切破壞）框架短柱一一剪切破壞（樓梯短柱、填充墻短柱）框架角柱震害嚴(yán)重一一由于雙向受彎、受剪，約束少，加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱重。框架柱、梁的構(gòu)造要求（1）框架柱截面高度不宜小于400，柱截面寬度不宜小于350mm，柱凈高與截面長邊尺寸之比不宜大于4。（例層高4.20米）（2）框架結(jié)構(gòu)的主梁截面高度可按（1/8?1/12）lb確定。且不宜大于1/4凈跨。（'主梁的計算跨度）（3）主梁截面寬度不宜小于1/4梁高及1/2柱寬，且不宜小于250mm。（4）框架的填充墻或隔墻應(yīng)優(yōu)先款用預(yù)制輕質(zhì)墻板，并必須與框架牢固地連接。抗震設(shè)計時當(dāng)采用砌體填充墻時，應(yīng)在框架柱與填充墻的交接處，沿高度每隔500mm或砌體皮數(shù)的倍數(shù)，用兩根直接①6鋼筋與柱拉結(jié)。鋼筋由柱的每邊伸出，進入墻內(nèi)的長度，一、二級沿墻全長設(shè)置，三、四級不應(yīng)小于墻長的1/5及700mm。填充墻的砌筑砂漿強度等級不應(yīng)低于M2.5