各种结构形式的特点和适用条件

各种结构形式的特点和适用条件

CharacteristicandApplicabilityofseveralstructures1、木结构(TimberStructures)2、砌体结构(MasonryStructures)3、世界高层建筑（高塔）介绍3、钢筋混凝土结构(RC.Structures)4、钢结构(SteelStructures)5、组合结构(Composite

Structures)6、大跨高耸结构()7、地基基础()1请各位专家批评指正！谢谢大家！21木结构1、古建筑2、现代别墅木屋面结构

31木结构3、木结构房屋41木结构3、木结构房屋51木结构3、木结构房屋61木结构4、寺庙木结构71木结构5、木结构小别墅（国外）81木结构6、木结构房屋（国外）91木结构6、木结构房屋（国外）101木结构6、木结构房屋（国外）111木结构6、木结构房屋（国外）121木结构6、木结构房屋（国外）131木结构7、木结构桥梁（国外）141木结构8、木楼梯152砌体结构2.1、砌体结构概述

多层砌体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉煤灰中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过砂浆砌筑而成的房屋。底框架结构：底部为大空间框架结构（框剪结构），上部为多层砌体结构。内框架结构：内部为大空间框架结构，周围为多层砌体。配筋砌体结构：砌块内设置钢筋混凝土结构。（高层砌体结构）属于砌体结构特例，目前应用不多。单层砖柱厂房：由砌体砖柱和混凝土屋面或者轻型钢结构屋面组成。162砌体结构2.2、砌体结构优缺点

优点：工程造价低、施工速度快缺点：1，抗震性能差、整体性差

2，破坏时为脆性破坏，无明显先兆

3，由于材料抗压强度低，只适用于多层建筑和无吊车的小跨度厂房和仓库等

4、粘土砖还浪费土地资源目前，在大多数城市粘土砖已经基本禁止使用。抗震性能差的原因1、刚度大、自重大，地震作用也大；2、砌体材料质脆,抗剪、抗拉、抗弯强度低,地震作用下极易出现裂缝;

3、受施工质量的影响较大;如砂浆不饱满,易出现裂缝,减弱抗震性能。

172砌体结构2.3、砌体结构震害及分析

外纵墙全部脱开横墙而坍塌是较常见的震害。182砌体结构2.3、砌体结构震害及分析

墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。192砌体结构2.3、砌体结构震害及分析

202砌体结构2.3、砌体结构震害及分析

212砌体结构2.4、砌体结构防震措施（结构布置）

1、应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系；2、纵横墙的布置宜对称，沿水平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；同一轴线上的窗间墙宜均匀；222砌体结构2.4、砌体结构防震措施（构造措施）

1、设置钢筋混凝土构造柱232砌体结构2.4、砌体结构防震措施（构造措施）

2、设置钢筋混凝土圈梁3、墙体拉结构造242砌体结构2.5、砌体结构概念设计

1、伸缩缝、沉降缝、抗震缝的设置2、各种砌体结构的抗震构造措施3、墙体构造：墙体的连接和与楼屋面的连接4、构造柱和圈梁的设置和配筋构造5、配筋砌体的构造6、墙梁、挑梁等的构造措施7、砌体结构的裂缝控制措施25高层建筑结构高层建筑（目前世界十大高层建筑）排名名称高度/米结构形式楼层城市建成时间1台北101大厦480/508巨型框架/组合结构101（5）台北20042双子大厦451.9筒体/组合结构88吉隆坡19963希尔斯大厦443筒中筒/钢结构110芝加哥19744金茂大厦420.5框筒/组合结构88上海19985国际金融大厦415.8组合结构90香港6中信广场391组合结构80广州19977地王大厦384组合结构69深圳19968帝国大厦381钢结构102纽约19319中环广场374组合结构78香港199210中银大厦369巨型框架70香港199026高层建筑结构1、台北101大厦27高层建筑结构2、马来西亚双子大厦28高层建筑结构3、美国希尔斯大厦29高层建筑结构4、上海金茂大厦30高层建筑结构5、香港国际金融大厦31高层建筑结构6、广州中信大厦32高层建筑结构7、深圳地王大厦33高层建筑结构8、纽约帝国大厦34高层建筑结构9、香港中环大厦35高层建筑结构10、香港中银大厦36高层建筑结构11、环球金融中心492／54037高层建筑结构12、迪拜在建世界第一高楼>=70038高层建筑结构13、印度拟建第一高楼710／202层39世界高塔莫斯科电视塔553/1976多伦多电视塔540/1967东方明珠电视塔468/1995天津电视塔415/199140世界高塔新广州电视塔610新东京电视塔600558雅加达电视塔412008奥运建筑（北京）42北京标志建筑国家大剧院CCTV央视大楼中华世纪坛43新首都机场上海世贸国际广场492／101标志建筑（北京上海）上海旗忠网球中心

44钢筋混凝土结构2.1、钢筋混凝土结构概述

1、框架结构(FrameStructures)2、剪力墙结构(ShearwallStructures)3、框架-剪力墙结构(Frame-ShearwallStructures)4、筒体结构(TubeStructures)5、底框架结构(CompositeFrameStructures)6、异型柱框架（框剪）结构(AbnormalColumnStructures－Frame(FrameShearwall)Structures7、板柱－剪力墙结构(Slab-columnShearwallStructures)8、复杂高层建筑结构()9、巨型结构45钢筋混凝土结构2.2、钢筋混凝土结构的震害资料(框架)

46钢筋混凝土结构2.2、钢筋混凝土结构的震害资料(框架)

47钢筋混凝土结构2.2、钢筋混凝土结构的震害资料(框架)

48钢筋混凝土结构2.2、钢筋混凝土结构的震害资料(剪力墙)

49钢筋混凝土结构2.3、多高层混凝土结构的概念设计和结构分析1、结构体系的选择2、抗震对结构体系的基本要求3、结构的平面布置4、结构的竖向布置5、伸缩缝（沉降缝、防震缝）和后浇带的设置6、结构计算分析的原则7、常用结构计算程序的基本假定、模型及适用范围8、结构计算的分析、判断和调整9、结构设计的注意事项50钢筋混凝土结构2.4、抗震对结构体系的基本要求1、平面力求简单、规则、对称，避免应力集中的凹角和狭长的颈缩部位、避免在凹角和端部设置楼、电梯间2、竖向体系避免外挑，内收不宜过多，力求刚度均匀，避免产生变形集中3、突出屋面的塔楼必须有足够的承载力和延性，必要时可采用型钢混凝土结构或者钢结构4、在设计构造上应设置多道防线，计算简图传力明确、合理，选用的计算模型必须合理、可靠5、通过后浇带等措施尽量不设缝、少设缝6、保证结构体系（构件）的延性设计51钢筋混凝土结构2.5、伸缩（沉降、防震）缝和后浇带的设置原则：整个结构少设缝或者不设缝，地下结构尽可能不设缝1、不设伸缩缝的措施：(1)、提高温度影响较大部位构件的配筋率：底层、顶层、山墙、内纵墙端开间。例如框架结构的顶层边柱、底层中间部分的框架梁，砖混结构增大顶层圈梁的尺寸和配筋。(2)、加厚屋面的保温和隔热层，增大屋面板的配筋率，屋面板负筋全部拉通。(3)、施工中设置后浇带以减小施工过程中的温度应力。(4)、必要时采用预应力措施。52钢筋混凝土结构2.5、伸缩（沉降、防震）缝和后浇带的设置原则：整个结构少设缝或者不设缝，地下结构尽可能不设缝2、不设沉降缝的措施：(1)、准确计算结构的变形差。(2)、合理设置后浇带。3、不设防震缝的措施：(1)、结构平面和竖向布置合理。(2)、构造措施（该强则强该弱则弱）。53钢筋混凝土结构2.6、结构计算分析的基本原则**所有结构均应进行承载能力和正常使用计算。1、所选用的结构分析模型以及分析时的简化处理和计算假定应符合结构实际工作情况。2、结构的内力和位移按弹性结构计算，竖向荷载下的框架梁进行负弯矩调幅再与水平荷载作用下内力叠加。3、对于中震（基本烈度）下不要求进行内力计算，主要是通过构造措施保证‘中震可修’。对于罕遇地震下，要求进行弹塑性计算分析，并通过构造措施实现“大震不倒”。4、对于楼面开洞较大、错层等情况应修正楼板的平面内刚度无穷大假定，可以采用弹性节点计算。5、对于高层建筑结构，在分析重力效应时宜考虑模拟施工加载。6、必要的手算复核。54钢筋混凝土结构2.7、常用结构计算程序的基本假定、模型及适用范围一、PKPM系列程序-----三维空间分析结构作为空间体系，梁柱采用空间杆单元，按照剪力墙单元模型和楼板的假定分为如下三种：1、剪力墙为开口薄壁杆件模型，单元有7个自由度，楼板无侧刚，计算结果偏刚。适用于平面布置较为规则的框架、框剪和剪力墙结构。PKPM-TAT2、剪力墙为膜元模型，楼板无侧刚，结构自由度大大减少，计算结果偏柔。适用于框架、框剪、剪力墙和筒体结构。3、剪力墙为壳单元模型，楼板可按刚性或者弹性处理，计算结果较为合理，适用于框架、框剪、剪力墙和筒体结构等各种复杂的结构。PKPM-SATWE4、剪力墙为壳单元模型，楼板可细分为壳单元，通用有限元计算，适用于框架、框剪、剪力墙和筒体结构等各种复杂的结构。PKPM-PMSAP55钢筋混凝土结构2.7、常用结构计算程序的基本假定、模型及适用范围二、通用有限元程序-----三维空间分析梁柱采用空间杆单元，剪力墙和楼板简化为壳单元或者板单元：1、SAP2000/Etabs：剪力墙为墙单元，连梁为梁单元或者壳单元，板为壳单元或膜单元，弹性计算结果较为合理，不能进行壳单元的弹塑性分析2、Midas(gen):剪力墙为墙单元，连梁为梁单元，对于深连梁计算结果偏柔，能够进行墙单元的弹塑性计算。3、Abaqus:通用有限元软件，能够进行钢筋混凝土各种单元的模拟，但是前后处理需要很大的人工处理(类似Ansys)。4、Canny等其他程序：各软件(程序)的主要区别在于剪力墙和连梁的模拟，还有剪力墙的弹塑性（塑性铰）计算。56钢筋混凝土结构2.8、结构计算的分析、判断和调整PKPM程序多高层结构计算设计的过程和步骤1、结构方案试算：选择合适的结构形式2、结构整体参数计算：结构的基本周期比、水平地震力与整体坐标夹角、振型参与系数参数。3、结构控制参数计算：如周期比、位移比、层间位移角、刚度比、刚度受剪承载力比、刚重比、顶点加速度等参数。4、结构构件的内力和配筋计算：轴压比、配筋是否超限或者过小、裂缝和挠度验算。5、施工图绘制：选择配筋参数时，不可随意设置配筋增大系数，以概念设计控制为主，该强则强、该弱则弱，“强柱弱梁”、强剪弱弯”、“强压弱拉”、“强节点弱杆件”是进行配筋设计和施工图绘制的基本原则，必须严格遵守规范的构造要求。57钢筋混凝土结构一、梁柱节点不同混凝土标号的措施

（通常节点随柱）

2.9、结构设计的注意事项1、梁柱混凝土强度差一级（5MPa）,节点处混凝土随梁浇筑2、梁柱混凝土强度差二级（10MPa），而且柱四边均有梁时，节点处混凝土随梁浇筑3、其他情况按下图处理58钢筋混凝土结构2.9、结构设计的注意事项梁柱节点不同混凝土标号的措施（节点混凝土随梁的措施）1、当柱为C60梁板不低于C30，或柱为C50梁板不低于C25，节点区混凝土可随梁板一起浇注，中柱节点边柱角柱2、必要时采用水平加腋（或者节点加强）措施59钢筋混凝土结构二、多层框架中混凝土电梯井的正确处理

2.9、结构设计的注意事项不合理的处理方法是结构仍按框架结构计算风荷载和地震力，对于电梯井按构造配筋处理。实际上这样计算并不安全，由于混凝土电梯井的存在，实际上存在剪力墙，所以如果单纯按框架结构计算，下部框架柱的层间位移算大了，上部框架柱层间位移算小了，顶端位移也算小了，实际上是下部安全了，上部却危险了。正确的处理应该是按框剪结构计算，一般多层建筑电梯井剪力墙为构造配筋。60钢筋混凝土结构三、关于梁端弯矩调幅的理解2.9、