现代高层建筑新型结构形式.ppt

1新型结构形式的类型新型结构形式的类型2各形式的构造各形式的构造3各形式的应用特点各形式的应用特点4总结总结 一、框架结构一、框架结构1 1、构造：、构造：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，各平面框架再由梁联系起来，形成空间结构体系。由梁联系起来，形成空间结构体系。一、框架结构一、框架结构2 2、应用特点：、应用特点：框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业厅、教室等。需要时，可用隔断分割成小房间，室、餐厅、车间、营业厅、教室等。需要时，可用隔断分割成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。外墙采用非承重构件，可使立面设计灵活多变。但是框架结构本身外墙采用非承重构件，可使立面设计灵活多变。但是框架结构本身刚度不大，抗侧力能力差，水平荷载作用下会产生较大的位移，地震荷刚度不大，抗侧力能力差，水平荷载作用下会产生较大的位移，地震荷载作用下较易破坏。载作用下较易破坏。不高于不高于1515层宜采用框架结构，可以达到比较好的经济平衡点层宜采用框架结构，可以达到比较好的经济平衡点 。二、剪力墙结构二、剪力墙结构1 1、构造：、构造：剪力墙结构体系是利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷剪力墙结构体系是利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构体系。墙体同时作为维护及房间分隔构件。剪力墙间距一般为载的结构体系。墙体同时作为维护及房间分隔构件。剪力墙间距一般为38m。二、剪力墙结构二、剪力墙结构2 2、应用特点：、应用特点：现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好，刚度大，在水平荷载作用下现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求容易满足，适于建造较高的高层建筑。而且其侧向变形小，承载力要求容易满足，适于建造较高的高层建筑。而且其抗震性能良好，在历次的地震中，都表现了很好的抗震性能，震害较少抗震性能良好，在历次的地震中，都表现了很好的抗震性能，震害较少发生，程度也很轻微。发生，程度也很轻微。但是剪力墙结构间距不能太大，平面布置不灵活，而且不宜开过大但是剪力墙结构间距不能太大，平面布置不灵活，而且不宜开过大的洞口，自重往往也较大，不是很能满足公共建筑的使用要求，而且其的洞口，自重往往也较大，不是很能满足公共建筑的使用要求，而且其成本也较大。成本也较大。三、框架三、框架剪力墙结构剪力墙结构1 1、构造：、构造：由框架和剪力墙组成。剪力墙作为主要的水平荷载承受的构件，框由框架和剪力墙组成。剪力墙作为主要的水平荷载承受的构件，框架和剪力墙协同工作的体系。在框架一剪力墙结构中，由于剪力墙刚度架和剪力墙协同工作的体系。在框架一剪力墙结构中，由于剪力墙刚度大，剪力墙承担大部分水平力，是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大，剪力墙承担大部分水平力，是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大大提高。大大提高。框架则承受竖向荷载，提供较大的使用空间，承担少部分水平力框架则承受竖向荷载，提供较大的使用空间，承担少部分水平力。三、框架三、框架剪力墙结构剪力墙结构 2 2、应用特点：、应用特点：有了剪力墙，其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了，有了剪力墙，其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了，在地震作用下层间变形减小，因而也就减小了非结构构件（隔墙和外墙）在地震作用下层间变形减小，因而也就减小了非结构构件（隔墙和外墙）的损坏。这样无论在非地震区还是地震区，都可以用来建造较高的高层的损坏。这样无论在非地震区还是地震区，都可以用来建造较高的高层建筑。建筑。还可以把中间部分的剪力墙形成简体结构，布置在内部，外部柱子的还可以把中间部分的剪力墙形成简体结构，布置在内部，外部柱子的布置就可以十分灵活；内筒采用滑模施工，外围的框架柱断面小、开间布置就可以十分灵活；内筒采用滑模施工，外围的框架柱断面小、开间大、跨度大，很适合现在的建筑设计要求。大、跨度大，很适合现在的建筑设计要求。四、核心筒结构四、核心筒结构1 1、构造：、构造：外围是由密柱深梁构成的框架受力体系，而中间是由剪力墙筒外围是由密柱深梁构成的框架受力体系，而中间是由剪力墙筒体（比如电梯井），因为筒体在中间，所以称为核心筒，又名体（比如电梯井），因为筒体在中间，所以称为核心筒，又名“框架框架核心筒结构核心筒结构”。通通常简体结构基本形式有三种：实腹筒、框筒及桁架筒。常简体结构基本形式有三种：实腹筒、框筒及桁架筒。四、核心筒结构四、核心筒结构2 2、应用特点：、应用特点：筒体结构最主要的特点就是它的空间受力性能。不论哪一种简体，筒体结构最主要的特点就是它的空间受力性能。不论哪一种简体，在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬壁构件，它比单片平面在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬壁构件，它比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力，并具有良好的抗扭刚度。结构具有更大的抗侧刚度和承载力，并具有良好的抗扭刚度。简中筒结构是一种抵抗较大水平力的有效结构体系，但是由于它需简中筒结构是一种抵抗较大水平力的有效结构体系，但是由于它需要密柱深梁，当采用钢筋混凝土结构时，可能延性不好，而且造价昂贵。要密柱深梁，当采用钢筋混凝土结构时，可能延性不好，而且造价昂贵。五、其他五、其他 除了除了上述的几种结构形式外，还有其他一些最新涌现出来的结构形上述的几种结构形式外，还有其他一些最新涌现出来的结构形式例如巨型结构形式式例如巨型结构形式、高效预应力结构形式。高效预应力结构形式。全钢架巨型结构全钢架巨型结构 高效预应力结构高效预应力结构 五、其他五、其他1 1、巨型结构形式、巨型结构形式 （1 1）、构造）、构造：由大型构件由大型构件(巨型梁、巨型柱和巨型支撑巨型梁、巨型柱和巨型支撑)组成的，主结构与常规结组成的，主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。巨型结构按主要受力体系形式可分为巨型桁架结构、巨型框架结构、巨型结构按主要受力体系形式可分为巨型桁架结构、巨型框架结构、巨型悬挂结构和巨型分离式结构；按材料可分为巨型钢筋混凝土结构、巨型悬挂结构和巨型分离式结构；按材料可分为巨型钢筋混凝土结构、巨型钢骨混凝土结构、巨型钢一钢筋混凝土混合结构及巨型钢结构。巨型钢骨混凝土结构、巨型钢一钢筋混凝土混合结构及巨型钢结构。五、其他五、其他 (2)(2)、巨型结构形式的应用特点、巨型结构形式的应用特点：从平面整体上看从平面整体上看:巨型结构的材料使用正好满足了尽量开展的原则，巨型结构的材料使用正好满足了尽量开展的原则，可以充分发挥材料性能；从结构角度看，巨型结构是一种超常规的具有可以充分发挥材料性能；从结构角度看，巨型结构是一种超常规的具有巨大抗侧刚度及整体工作性能的大型结构，是一种非常合理的超高层结巨大抗侧刚度及整体工作性能的大型结构，是一种非常合理的超高层结构形式；从建筑角度看。巨型结构可以满足许多具有特殊形态和使用功构形式；从建筑角度看。巨型结构可以满足许多具有特殊形态和使用功能的建筑平立面要求。使建筑师们的许多天才想象得以实施。能的建筑平立面要求。使建筑师们的许多天才想象得以实施。巨型结构作为高层或超高层建筑的一种崭新体系。由于其自身的优巨型结构作为高层或超高层建筑的一种崭新体系。由于其自身的优点及特点，已越来越被人们重视，并越来越多地应用于工程实际，是一点及特点，已越来越被人们重视，并越来越多地应用于工程实际，是一种很有发展的结构形式。种很有发展的结构形式。五、其他五、其他2 2、高效预应力结构形式、高效预应力结构形式：（1 1）、）、构造：构造：用高强度材料、现代设计方法和先进的施工工艺建筑起来的预应力用高强度材料、现代设计方法和先进的施工工艺建筑起来的预应力结构，是当今技术最先进、用途最广、最有发展前途的一种建筑结构型结构，是当今技术最先进、用途最广、最有发展前途的一种建筑结构型式之一。式之一。目前、世界上几乎所有的高大精尖的土木建筑结构都采用了高效预目前、世界上几乎所有的高大精尖的土木建筑结构都采用了高效预应力技术，如大型公共建筑、大跨重载工业建筑、高层建筑、大中跨度应力技术，如大型公共建筑、大跨重载工业建筑、高层建筑、大中跨度桥梁、大型特种结构、电视塔、核电站安全壳、海洋平台等几乎全部采桥梁、大型特种结构、电视塔、核电站安全壳、海洋平台等几乎全部采用了这一技术。用了这一技术。五、其他五、其他 （2 2）、应用特点）、应用特点：高效预应力结构具有以下一些特点：高效预应力结构具有以下一些特点：广泛采用高强度材料：目前国内预应力混凝土结构中常用的混凝广泛采用高强度材料：目前国内预应力混凝土结构中常用的混凝土强度等级从土强度等级从CA0CA0 C80C80。甚至达到。甚至达到C100C100以上；以上；按照现代设计理论设计。大大改善了高效预应力结构的抗震性能、按照现代设计理论设计。大大改善了高效预应力结构的抗震性能、正常使用性能等；正常使用性能等；近年来开发了先进的施工工艺为高效预应力结构的大规模推广应近年来开发了先进的施工工艺为高效预应力结构的大规模推广应用提供了技术基础。如高吨位、大冲程千斤顶的应用和多种锚固体系等；用提供了技术基础。如高吨位、大冲程千斤顶的应用和多种锚固体系等；高效预应力结构适用范围广。可适用于大跨和超大跨度以及使用高效预应力结构适用范围广。可适用于大跨和超大跨度以及使用性能高的结构，并可拓展到高层结构转换层、钢结构、基础、路面等结性能高的结构，并可拓展到高层结构转换层、钢结构、基础、路面等结构领域。构领域。总结总结 随着科学技术、结构设计理论、高强材料的迅速发展，以及人们对建随着科学技术、结构设计理论、高强材料的迅速发展，以及人们对建筑造型、建筑设计等的要求越来越高，这些结构体系势必会越来越广泛筑造型、建筑设计等的要求越来越高，这些结构体系势必会越来越广泛应用于建筑工程中。应用于建筑工程中。