【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 展輕骨料混凝土、輕混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、側(cè)限（約束）混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。高性能混凝土的開發(fā)和應(yīng)用，將繼續(xù)受到人們的重視，也必將給高層建筑結(jié)構(gòu)帶來重大和深遠(yuǎn)的影響。從強(qiáng)度和塑性方面考慮，鋼是高層建筑結(jié)構(gòu)的理想材料，增進(jìn)或改善鋼 材的強(qiáng)度、塑性和可焊性性能的工作人們從未停止過。特別是對(duì)新型耐火耐候鋼的研發(fā)，具有重要意義，可使鋼材減小或拋棄對(duì)防火材料的依賴，提高建筑用鋼的競(jìng)爭(zhēng)力。復(fù)合材料用于制作高層建筑部分構(gòu)件正在開發(fā)和實(shí)踐中。 2 混合結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用 如前所述，經(jīng)合理設(shè)計(jì)的混合結(jié)構(gòu)可取得經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)性能（如抗震性能）優(yōu)良的效果，且易滿足高層建筑的側(cè)向剛度的需求，可建造比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更高的建筑，因此在較高的建筑中，混合結(jié)構(gòu)往往仍是合理、可行的結(jié)構(gòu)方案，今后建造混合結(jié)構(gòu)的比率將會(huì)越來越大。 3 新的設(shè)計(jì)概念、新 的結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用 現(xiàn)代建筑功能趨于多樣性，建筑的體形和結(jié)構(gòu)體系趨向復(fù)雜多變，趨向立體化，應(yīng)運(yùn)而生新的設(shè)計(jì)概念和結(jié)構(gòu)技術(shù)的深化，采用新的結(jié)構(gòu)體系，如巨型結(jié)構(gòu)體系，蒙皮結(jié)構(gòu)，帶加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)，建筑立面設(shè)置大洞口以減小風(fēng)力，采用結(jié)構(gòu)控制技術(shù)設(shè)置抗震機(jī)構(gòu)等。 4 高層建筑結(jié)構(gòu)的高度出現(xiàn)新的突破 進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代后，高層建筑迅猛發(fā)展，在數(shù)量、質(zhì)量及高度上都有了大飛躍，高層建筑中的科技含量越來越高。 淺談高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用 6 2 高層建筑中常用 結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn) 高層建筑發(fā)展到今天，其結(jié)構(gòu)體系形式繁多，劃分標(biāo)準(zhǔn)也多種多樣。 高層建筑結(jié)構(gòu)體系的分類標(biāo)準(zhǔn)通常依據(jù)其豎向承重單體和抗側(cè)力單元的類型來劃分，通常分為以下幾種類型。 框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)是由梁、柱等線型構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接在一起構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其基本的豎向承重單體和抗側(cè)力單元為梁、柱通過節(jié)點(diǎn)連接形成的框架?？蚣芙Y(jié)構(gòu)最理想的施工材料是鋼筋混凝土，這是因?yàn)殇摻罨炷凉?jié)點(diǎn)具有天然的剛性。框架結(jié)構(gòu)體系也可以用于鋼結(jié)構(gòu)建筑中，但鋼筋結(jié)構(gòu)的抗彎節(jié)點(diǎn)處理費(fèi)用相對(duì)較高。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)按施工方法的不同，可以分為以下四種。 （ 1） 梁、板、柱全部現(xiàn)場(chǎng)澆注的現(xiàn)澆框架。 （ 2） 樓板預(yù)制，梁、柱現(xiàn) 場(chǎng)澆注的現(xiàn)澆框架。 （ 3） 梁、板預(yù)制，柱現(xiàn)場(chǎng)澆注的半裝配式框架。 （ 4） 梁、板、柱全部預(yù)制的全裝配式框架。 特點(diǎn) 框架結(jié)構(gòu)的位移特點(diǎn) 在水平荷載的作用下，框架結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移，側(cè)移一般由以下兩部分組成：（ 1）由水平力所引起的傾覆力矩，使得 框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的整體彎曲變形，即柱子的軸向拉伸和壓縮所引起的側(cè)移 ；（ 2）由水平力所引起的樓層剪力，使得框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生剪切變形，即框架整體受剪，層間梁、柱桿件發(fā)生彎曲而引起的水平位移。 框架結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)，側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形 。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)房屋的層 數(shù)不多時(shí)，其側(cè)移主要表現(xiàn)為整體剪切變形，整體彎曲變形的影響很小。 框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部比較空曠而且建筑平面布置靈活，可以做成具有較大空間的會(huì)議室、餐廳、辦公室、實(shí)驗(yàn)室等，同時(shí)便于門窗的靈活布置，立面也可以處理得富于變化，可以滿足各種不同用途的建筑的需求。 框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn) 框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面較小，抗側(cè)剛度較小，在強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)的整體位移和層間位移都比較大，這對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件都是不利的，容易加重震害。框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)力集中，受力非常復(fù)雜，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位。另外，淺談高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用 7 由于框架結(jié)構(gòu)的受力 特性和抗震性能的限制，使得他的適用高度受到限制，一般不宜超過 60m。 應(yīng)用實(shí)例 宜興城東新區(qū)最近出現(xiàn)兩個(gè)巨大的弧形拱塔，有十八層樓那么高。宜興建設(shè)局辦公室證實(shí)，這是宜興迄今為止投資最大的橋梁工程的主體骨架，宜興首座鋼結(jié)構(gòu)斜拉橋荊邑大橋主體工程日前完工。這兩個(gè)巨大的弧形拱塔位于宜興體育中心穹頂建筑群的附近，兩個(gè)拱塔相互傾斜，形成了一個(gè)巨大的 X 形，遠(yuǎn)看起來具有鮮明的現(xiàn)代感。荊邑大橋工程于 08 年 6 月中旬動(dòng)工，總投資 億元。橋梁全長(zhǎng) 米，跨越城南河、大溪河及溪隱小島。兩個(gè)巨大的 鋼結(jié)構(gòu)弧形拱塔構(gòu)成了橋梁的主體部分，主拱塔高 米，相當(dāng)于 18 層樓的高度，副拱塔高 米，相當(dāng)于 15 層樓的高度。荊邑大橋是宜興目前已知的造價(jià)最高、橋面最寬的橋梁，也是國(guó)內(nèi)第一座采用 X 形結(jié)構(gòu)布置的斜拉橋 。 剪力墻結(jié)構(gòu) 由墻體承受全部水平作用和豎向荷載的結(jié)構(gòu)體系成為剪力墻結(jié)構(gòu)體系。一般情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)均做成落地形式，但是由于建筑功能及其他方面的要求，部分剪力墻可能不能落地，如下圖 所示，即為此類部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)。 淺談高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用 8 圖 部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)立面布置示意圖 剪力墻結(jié)構(gòu)按照施工方 法的不同，可以分為以下三種： （ 1）剪力墻全部現(xiàn)澆的結(jié)構(gòu)； （ 2）全部用預(yù)制墻板裝配而成的剪力墻結(jié)構(gòu)； （ 3）部分現(xiàn)澆、部分為預(yù)制裝配的剪力墻結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn) 剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移 特點(diǎn) 在承受水平力作用時(shí)，剪力墻相當(dāng)于一根懸臂深梁，其水平位移由彎曲變形和剪切變形兩部分組成，在高層建筑結(jié)構(gòu)中，框架柱的變形以剪切變形為主，剪力墻的變形以彎曲變形為主，其位移曲線呈彎曲性，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)層間位移隨樓層的增高而增加。 剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 相比框架結(jié)構(gòu)來說，剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度大，整體性好，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)水平位移和層間位移通常較小，經(jīng)過恰當(dāng)設(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，結(jié)構(gòu)的用鋼量也較省。 剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn) 由于剪力墻結(jié)構(gòu)中采用了一定數(shù)量的墻體用以承擔(dān)全部水平作用和豎向荷載，因此結(jié)構(gòu)的平面布置相對(duì)不靈活，結(jié)構(gòu)自重較大。 應(yīng)用實(shí)例 淺談高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用 9 南昌銘雅歐洲城位于南昌市日趨繁榮的新區(qū)紅谷灘內(nèi)，距離市政府僅 公里。整個(gè)項(xiàng)目占地 5400 畝，項(xiàng)目完工后將有 350， 000 多平方米的歐洲式公寓和別墅 。 全部采用剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震指標(biāo)符合國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 。 框架 剪力墻結(jié)構(gòu) 框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)體系是把框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)共同組合在一起形成的結(jié)構(gòu)體系，豎向荷載由框架和剪力墻等豎向承重單體共同承擔(dān)，水平荷載則主要由剪力墻這一具有較大剛度的抗側(cè)力單元來承擔(dān)。 特點(diǎn) 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)很好的綜合了框架的剪切變形和剪力墻的彎曲變形的受力性能，它們的協(xié)同工作使各層層間變形趨于均勻，改善了純框架或者純剪力墻結(jié)構(gòu)中上部和下部樓層層間變形相差較大的缺點(diǎn)。 總體說來，框架 剪力墻結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)彎 剪型變形： （ 1）下部樓層：剪力墻位移較小，框架位移較大，剪力墻 拉著框架，彎曲型變形。 （ 2）上部樓層：剪力墻位移較大，框架位移較小，框架拉著剪力墻，剪切型變形。 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 淺談高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用 10 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)體系綜合了框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并在一定程度上規(guī)避了兩者的缺點(diǎn)，達(dá)到了揚(yáng)長(zhǎng)避短的目的，使得建筑功能要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)得比較好。它既具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又具有較大的剛度和較好的抗震能力。因此，在高層建筑用應(yīng)用非常廣泛，它與框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)一起構(gòu)成了目前最常用的三大常規(guī)結(jié)構(gòu)。 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn) 框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向抗側(cè)力體 系。關(guān)鍵應(yīng)該注意剪力墻的數(shù)量和位置。如果剪力墻布置數(shù)量多，則結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度大，側(cè)向變形小，布置難度大；如果剪力墻布置的數(shù)量少，則結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度小，側(cè)向變形大，對(duì)框架的抗震要求高。因此在進(jìn)行框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于剪力墻的布置，應(yīng)注意以下一些要求： （ 1）抗震設(shè)計(jì)時(shí)使各主軸方向側(cè)向剛度接近； （ 2）對(duì)稱布置； （ 3）貫穿建筑全高； （ 4）布在周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化處、豎向荷載變化處； （ 5）平面形狀凸凹較大時(shí)在突出部位的端部設(shè)置； （ 6）形成翼墻； （ 7）布置 3 片以上； （ 8）間距不宜過大 ； （ 9）不宜布置在長(zhǎng)框架的兩端。 淺談高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展和應(yīng)用 11 應(yīng)用實(shí)例 非盟會(huì)議中心座落于埃塞俄比亞首都亞的斯亞貝巴市，總建筑面積 48400 平方米。該工程由辦公樓和會(huì)議廳兩部分組成，辦公樓共 20 層，高 90 米，采用框架－剪力墻結(jié)