【正文】 討論。內(nèi)筒的梁、柱節(jié)點(diǎn)可采用剛接連接或鉸接連接，如為剛接并在一些框架柱之間設(shè)置豎向支撐則形成支撐框架，如為鉸接則可形成相應(yīng)的支撐排架。在這一體系中，內(nèi)筒是主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。沿內(nèi)筒周邊及電梯井道和樓梯間等長隔墻部位?？稍O(shè)置支撐框架，因而形成一帶支撐框架的內(nèi)筒結(jié)構(gòu)，這種內(nèi)筒具有較大的抗側(cè)剛度。框架內(nèi)筒體系是結(jié)合建筑使用要求形成的，常用于辦公建筑?？蚣苤误w系是由框架體系演變來的，即在框架體系中對部分框架柱之間設(shè)置豎向支撐，形成若干榀帶豎向支撐的支撐框架；或在框排架體系中，即外圈為剛接框架，內(nèi)部位僅承擔(dān)豎向荷載的排架式結(jié)構(gòu)中對部分排架柱之間設(shè)置豎向支撐，形成若干榀帶豎向支撐的支撐排架。2．受力狀態(tài)3．變形性質(zhì)二、框架支撐體系及框架內(nèi)筒體系一、結(jié)構(gòu)體系的組成為建造比鋼框架結(jié)構(gòu)更高的高層建筑，以及提高抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載能力和側(cè)向剛度，又為避免過多地加大梁柱截面及相應(yīng)的用鋼量，框架支撐體系及框架內(nèi)筒體系是很有效和經(jīng)濟(jì)的常用抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。鋼框架自身的各樓層抗推剛度（側(cè)向剛度）大體上是均勻變化的，然而，相對于地下室或基礎(chǔ)的巨大抗推剛度，框架底層的剛度顯得很弱，從地下結(jié)構(gòu)到底層框架，形成一個剛度突變。根據(jù)相關(guān)工程設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果對比，不考慮節(jié)點(diǎn)域變形，計(jì)算誤差達(dá)15%左右。因此，鋼框架體系一般僅適用于30層以下的高樓結(jié)構(gòu)。但是，就框架在水平荷載作用下總體變形所產(chǎn)生的側(cè)移曲線形狀而言，框架屬剪切型抗側(cè)力構(gòu)件。（二）變形性質(zhì)水平荷載下框架的側(cè)移△之中，由梁、柱軸向變形所引起的側(cè)移分量△b所占比例較小，由梁、柱彎曲和剪切變形所引起的側(cè)移分量△s所占比例較大。某些情況下，為加大結(jié)構(gòu)的延性，或防止柱在連接焊縫處脆斷，也有采取半剛接連接構(gòu)造。一、框架體系1．結(jié)構(gòu)特征（一）結(jié)構(gòu)體系的組成框架體系，是指沿房屋的縱向和橫向，均采用框架作為承重和抵抗側(cè)力的主要構(gòu)件，所形成的結(jié)構(gòu)體系。如果房屋的高寬比值較大，結(jié)構(gòu)就柔，風(fēng)或地震作用下的側(cè)移就大，陣風(fēng)引起的振動加速度就大、結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力就低。房屋高寬比是指房屋總高度與房屋底部順風(fēng)（地震）向的寬度的比值。二、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的高寬比不宜大于下表的規(guī)定。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)適用的最大高度（m）結(jié)構(gòu)類型7度（）7度（）8度9度（）（）（）框架11090907050框架中心支撐220200180150120框架偏心支撐（延性墻板）240220200180160筒體（框筒、筒中筒、桁架筒、束筒）和巨型框架、屈曲約束支撐框架300280260240180注：房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?。影響筒體剪力滯后的因素很多，主要有筒體的截面形狀，矩形截面的長寬比，筒體的高寬比，筒體的柱距及梁柱剛度比等。所以剪力滯后對筒體受力是不利的。這種應(yīng)力分布不再保持直線規(guī)律的現(xiàn)象稱為剪力滯后。所以其截面的應(yīng)力為直線分布。但值得指出的是箱形薄壁梁與普通箱形梁的受力特點(diǎn)是不同的。在水平力作用下，不但平行于水平力作用方向的墻體或框架（稱腹板墻或腹板框架）起作用，而且垂直于水平力作用方向上的墻體或框架（稱翼緣墻或翼緣框架）也共同受力。筒體結(jié)構(gòu)是一種空間受力體系。它是由密排柱（）和高跨比很大的窗裙梁組成的密柱深梁框架，圍成的多孔筒體。它是利用電梯間、設(shè)備管井等處，四周設(shè)置剪力墻圍成的筒體。國內(nèi)外震害調(diào)查資料表明剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震能力較強(qiáng)，有時也稱抗震墻。剪力墻自重大，自振周期短，因而在地震作用下會產(chǎn)生較大的內(nèi)力。由于剪力墻及其連梁的截面高度較大，所以其剪切變形的影響顯著，所以對它進(jìn)行內(nèi)力和位移分析時，應(yīng)考慮其軸向變形和剪切變形的影響。剪力墻的承載能力大，且側(cè)移量小，其側(cè)移曲線一般呈彎曲型，即層間相對位移δi＜δi+1，與框架相比，其抗側(cè)剛度很大，一般稱其為剛性結(jié)構(gòu)。它們的受力特點(diǎn)、計(jì)算模型及計(jì)算方法也各不相同。有時將縱橫墻相連，則形成工字形、王字形，[形或T形等。在高層建筑中，它的高度基本上與整個房屋相同，寬達(dá)十幾米或更大，高達(dá)幾十米甚至幾百米，相對而言，它的厚度則很薄，一般只有幾十厘米。其他的稱為不規(guī)則框架。有時因使用和建筑上的要求會在某些局部缺柱或缺梁。第一節(jié) 結(jié)構(gòu)單體框架—彎曲桿系框架是由橫梁和立柱組成，在多層和高層房屋中，它們形成多層多跨框架。除上述四類結(jié)構(gòu)體系以外的結(jié)構(gòu)體系。它包括單筒體系、筒中筒體系，組合筒體系（或稱多束筒，成束筒）等。它指在整個結(jié)構(gòu)體系中，部分為框架單體和部分為剪力墻單體（或筒體）組合而成的結(jié)構(gòu)體系。它包括所有結(jié)構(gòu)單體是采用各種剪力墻或壁式框架的結(jié)構(gòu)體系。有時也稱純框架結(jié)構(gòu)體系。目前常用的結(jié)構(gòu)體系一般可以分為如下五類：框架結(jié)構(gòu)體系。目前常用的結(jié)構(gòu)單體主要有框架、支撐框架、剪力墻和筒體四種。在高層房屋建筑不斷發(fā)展過程中，結(jié)構(gòu)體系也經(jīng)歷了一個演變和發(fā)展的過程。不同的結(jié)構(gòu)體系，在提供高層建筑的層數(shù)、總高度及空間大小等方面也不相同。由前所述，可知在高層建筑中，抵抗水平作用的豎向結(jié)構(gòu)體系（以下簡稱結(jié)構(gòu)體系）成為設(shè)計(jì)的主要矛盾。因此，宜在設(shè)計(jì)上采用適應(yīng)性較好的連接方法。由于支模等原因，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)墻體在水平方向和豎向的偏移差常大于施工規(guī)范的規(guī)定，而混凝土施工規(guī)范規(guī)定的誤差限值也已大于鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范規(guī)定甚多。為使這類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完善些，有必要做一些模型試驗(yàn)，并進(jìn)行彈塑性分析和結(jié)構(gòu)抗震性能的分析研究。因此，為符合結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求，需要調(diào)整鋼框架部分所承擔(dān)的水平剪力，以提高鋼框架的承載力，并采取措施提高混凝土內(nèi)筒的延性。在水平地震作用下，由于鋼框架的抗推剛度遠(yuǎn)小于混凝土內(nèi)筒，鋼框架承擔(dān)的水平剪力除頂部幾層可為樓層剪力的15%～20%，中部及下部約為相應(yīng)樓層剪力的10%～15%。此外，該工程的四角為非正交的斜交柱網(wǎng)，相應(yīng)地可簡化框架中梁柱連接構(gòu)造，避免箱形截面與非正交梁連接構(gòu)造的復(fù)雜性。由于采用了這種柱，即提高了柱的承載力，又提高了柱的抗推剛度和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度，也有利于提高柱的防火能力。由于采用鋼柱，相應(yīng)的柱截面小于鋼筋混凝土柱，也由于鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)中鋼柱承擔(dān)較小的水平剪力，其截面甚至可小于鋼結(jié)構(gòu)中的柱子，故與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比較，可減小柱子所占用的建筑面積，便于使用。鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)，是常將混凝土核芯筒安排先行施工，隨后將筒體施工進(jìn)度也安排快于周邊鋼結(jié)構(gòu)的安裝，同時在鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)中的梁、柱采用鋼結(jié)構(gòu)，樓板結(jié)構(gòu)采用在壓型鋼板上澆筑混凝土。如上所述，根據(jù)我國國情，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的直接造價低于鋼結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng)采用鋼骨混凝土梁時，就難以采用壓型鋼板的做法，需要對梁自身和混凝土樓板支模施工，而且梁柱節(jié)點(diǎn)處要穿筋，從而減慢了施工速度，甚至與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工速度相近。主次梁連接時，次梁下筋要與主梁的連接板焊接。采用鋼管混凝土框架梁時，該梁的上下層縱向鋼筋要穿越十字形鋼骨柱在兩個方向上的腹板，梁柱節(jié)點(diǎn)處柱箍筋要穿越柱側(cè)24根鋼骨梁的腹板，構(gòu)造很復(fù)雜。存在的主要問題已建的高層建筑中，在標(biāo)準(zhǔn)層部位采用鋼管混凝土柱及剪力墻時，很少采用鋼骨混凝土框架梁及次梁。由于鋼骨混凝土柱截面大于鋼柱，相應(yīng)的剛度也大。，剛度大于鋼結(jié)構(gòu)。鋼骨混凝土有很好的防火能力，可避免采用昂貴的防火涂料。，防火、防腐能力高于鋼結(jié)構(gòu)。用作鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)的外框架柱或外筒結(jié)構(gòu)的柱子。提高下部幾層的防火能力。提高下部幾層的側(cè)向剛度。作為與地下室或裙房結(jié)構(gòu)的連接層。三、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)國內(nèi)外高層建筑中，完整地對梁、柱、支撐及剪力墻等均采用鋼骨混凝土的工程實(shí)例尚屬很少，它主要用于下列情況：作為上部鋼結(jié)構(gòu)向下的過渡層。，降低基礎(chǔ)工程造價，減小地震作用；柱截面可減小，從而減少建筑中結(jié)構(gòu)所占的面積。另外，對于地下室結(jié)構(gòu)還可以采用逆作業(yè)法施工，進(jìn)一步縮短工期。，節(jié)點(diǎn)處不需要穿鋼筋，便于制造安裝，節(jié)省工期?；馂?zāi)時，由于鋼管內(nèi)比熱較大的混凝土能吸收較多的熱量，從而使鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限時間延長，為抗火而增加的保護(hù)材料比鋼柱少。由于柱子內(nèi)加入了混凝土，柱子用鋼量一般較鋼結(jié)構(gòu)要少2060%。鋼板減薄后，可以大大降低了焊接工作量和制造安裝的難度，材料采購容易，造價低；同時由于鋼管的重量小，也大大減輕了運(yùn)輸和吊裝的難度。與鋼結(jié)構(gòu)相比的優(yōu)勢。——對于多層地下室的深基坑，鋼管混凝土柱還有利于地下樓層的逆作業(yè)法施工和兼作深基坑的自支護(hù)系統(tǒng)?！摴芗嬗锌v向鋼筋和箍筋的功能，管內(nèi)無需設(shè)置鋼筋骨架，便于混凝土的澆灌，而且有利于采用先進(jìn)的泵灌頂升混凝土工藝。——采用“混凝土芯筒——鋼框架”混合結(jié)構(gòu)體系的高樓，由于外圈框架鋼柱截面尺寸小，豎向壓縮變形大，混凝土芯筒與鋼柱之間較大的壓縮差，給結(jié)構(gòu)帶來不利影響?；馂?zāi)時，管內(nèi)混凝土能夠吸收較多的熱量，使鋼管表面溫度降低，耐火時間延長，從而節(jié)省防火涂料?！蚣芰号c柱的混凝土不必連續(xù)澆灌，兩者混凝土強(qiáng)度等級的差別也不受限制，柱可以采用更高強(qiáng)度等級的混凝土，而不必相應(yīng)提高梁的混凝土強(qiáng)度等級。——鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的延性高、耗能容量大，耐震性能好，若因地震遭到損壞，修復(fù)、加固構(gòu)造也簡單。框架柱截面尺寸的減小，還可以減少短柱的出現(xiàn)。鋼管內(nèi)的混凝土已成為一種改性混凝土，由于鋼管的約束，使脆性的高強(qiáng)混凝土變成延性材料，從而可以安全地用于地震地區(qū)的高層建筑。由于承載力高，延性好，鋼管混凝土柱對軸壓比可不做限制，通過控制管內(nèi)混凝土承擔(dān)系數(shù)限值來保證。鋼管混凝土柱中的鋼管由于混凝土的約束效應(yīng)能夠抑制鋼管的局部屈曲，以及改善局部屈曲后的性能。層數(shù)再多，鋼結(jié)構(gòu)將顯現(xiàn)出更加經(jīng)濟(jì)。當(dāng)結(jié)構(gòu)溫度達(dá)到350℃及500℃時，其強(qiáng)度可分別下降30%及50%，至600℃時結(jié)構(gòu)完全喪失承載能力，變形迅速增大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌。存在的主要問題鋼結(jié)構(gòu)是不耐火的結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)除鋼筋可在車間內(nèi)下料外，大量的支模、鋼筋綁扎和混凝土澆筑等工作均需在現(xiàn)場進(jìn)行。鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)是鋼構(gòu)件在工廠制作，然后在現(xiàn)場安裝。對于30～40層的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑建于地震區(qū)時，～，～,以符合結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度和層間位移的要求，這兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)面積約為建筑樓層面積的7%。由上述可知，兩類結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)自重比例為2：1，：1，這相當(dāng)于75層高的鋼結(jié)構(gòu)高層建筑上部重力荷載，可等同于50層高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑。，降低基礎(chǔ)工程造價一般鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)和框架筒體結(jié)構(gòu)的高層建筑，當(dāng)外墻采用玻璃幕墻或鋁合金幕墻，內(nèi)墻采用輕質(zhì)隔墻時，包括樓面活荷載在內(nèi)的上部建筑結(jié)構(gòu)全部重力荷載約為15～17KN/m2，其中梁板柱及剪力墻等結(jié)構(gòu)的自重約為10～12KN/m2。鋼材基本上屬各向同性的材料，抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度均很高，更重要的是它具有良好的延性?，F(xiàn)就高層建中鋼結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)及鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)等四類結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)缺點(diǎn)作一初略分析。從用鋼量、面積利用系數(shù)、基礎(chǔ)費(fèi)用、工期等多方面的綜合經(jīng)濟(jì)效益來看，在高層建筑這一領(lǐng)域，鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的差距正在縮小，即使在我國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)也存在著較大、較快發(fā)展的可能。第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)、鋼管砼結(jié)構(gòu)、鋼骨砼結(jié)構(gòu)及鋼砼混合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用我國的高層建筑結(jié)構(gòu)，以前主要采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這既符合我國國情，可適應(yīng)使用要求和降低工程造價，也符合規(guī)范關(guān)于適用高度的規(guī)定。層數(shù)較多的高樓，就需要采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，層數(shù)更多的特高樓房則宜采用鋼結(jié)構(gòu)、鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)或型鋼混凝土結(jié)構(gòu)為宜。對位于地震區(qū)的高樓結(jié)構(gòu)，還要求結(jié)構(gòu)材料具有足夠的延性，這就使得強(qiáng)度低、延性差的砌體結(jié)構(gòu)，在高樓中的應(yīng)用受到很大的限制。高樓結(jié)構(gòu)則不同，層數(shù)多，總重大，每個豎向構(gòu)件所負(fù)擔(dān)的重力荷載很大，而且水平荷載又在豎構(gòu)件中引起較大的彎矩、水平剪力和傾覆力矩。在較低的樓房中，水平荷載處于次要地位，結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，主要是以重力荷載為代表的豎向荷載。第二節(jié) 確定結(jié)構(gòu)類型的基本要素高層建筑采用的結(jié)構(gòu)類型可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)等類型。嚴(yán)格來講，鋼筋混凝土構(gòu)件也是一種組合構(gòu)件，但因其應(yīng)用的廣泛與成熟，往往被人們排除在組合構(gòu)件之外了。如我們常見的型鋼混凝土梁、柱，鋼混凝土組合梁，鋼管混凝土柱等，這些構(gòu)件都是由兩種材料，鋼和混凝土組成的，充分發(fā)揮了不同材料的長處。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，對上述四種結(jié)構(gòu)類型常結(jié)合工程的具體情況在進(jìn)行組合，也可在一同工程中對一些主要抗側(cè)力構(gòu)件采用不同的材料，形成派生的多種結(jié)構(gòu)類型。這種結(jié)構(gòu)多數(shù)情況下是用鋼筋混凝土做筒或剪力墻，用鋼做框架。這種結(jié)構(gòu)具有承載力高、延性好、耗能容量大、鋼板薄、用鋼量少、耐火性能好、施工簡單等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最為普遍的結(jié)構(gòu)類型。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（簡稱CFT結(jié)構(gòu)）是指在鋼管內(nèi)填充素混凝土所形成的組合結(jié)構(gòu)，由鋼管和混凝土組成?，F(xiàn)在應(yīng)用較為普遍。把型鋼放在構(gòu)件內(nèi)部，外部由鋼筋混凝土做成，稱之為鋼骨（型鋼）鋼筋混凝土，也稱為勁性鋼筋混凝土。這種結(jié)構(gòu)類型可以使以上兩種材料互相取長補(bǔ)短，取得結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良而又經(jīng)濟(jì)合理的效果。在發(fā)展中國家和我國，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是高層建筑的主要類型。只要經(jīng)過合理設(shè)計(jì)，可獲得較好的抗震性能。所以在我國，一般僅在層數(shù)較多、高度較大且抗震要求較高的高層建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)。在鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑中，為了跟主體結(jié)構(gòu)工業(yè)化施工的高速度同步，以及適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生較大的層間位移，所以圍護(hù)外墻、內(nèi)部隔斷等一些次要結(jié)構(gòu)應(yīng)具備高度輕質(zhì)化、裝配化，以及要與主體做成可動連接等特點(diǎn)。由于鋼結(jié)構(gòu)具有以上優(yōu)良的力學(xué)特性和施工優(yōu)點(diǎn)，所以在高層建筑中，鋼結(jié)構(gòu)的建造層數(shù)及總高度，均可高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。所以高層鋼結(jié)構(gòu)是許多國家廣為采用的高層建筑結(jié)構(gòu)類型。第一節(jié) 結(jié)構(gòu)類型的分類一、多高層房屋的各種結(jié)構(gòu)類型多高層房屋的結(jié)構(gòu)類型主要有：鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，同時采用鋼和鋼筋混凝土材料的混合結(jié)構(gòu)等三種類型。設(shè)計(jì)中還需要系統(tǒng)分析社會的、生態(tài)的、經(jīng)濟(jì)的和政治的錯綜復(fù)雜的關(guān)系。這樣規(guī)模的大樓成為城市中的城市。大樓內(nèi)還設(shè)置所有必須的服務(wù)行業(yè)和福利設(shè)施