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高层建筑结构体系设计探讨 吕前程 哈密建筑勘察设计院（有限责任公司） 新疆 哈密 839000 摘要：高层建筑的结构设计不仅要保证高层建筑具有足够的安全性，还应保证结构的经济性、 合理性。本文对高层建筑结构设计中的几个问题进行探讨。并论述了高层建筑的结构体系和 高层设计中应着重注意的问题。 关键词：高层建筑； 结构设计 Abstract: Thisarticle discussesseveral issues in the design of high-rise building structure. And discussesthe structural system of high-rise buildings and high-level design should focus on the problem. Keywords: high-rise buildings; structural design 中图分类号：TU355 文献标识码：A 文章编号 引言 在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，建造高层建筑比多层建筑能够提供更多 的空闲地面，有利于美化环境，并带来更充足的日照、采光和通风效果。 高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性，还应保证结构的经济性、 合理性。 一、结构体系概述 1.框架-剪力墙体系。 框架-剪力墙体系在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协 同工作的结构体系。 在体系中，框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。剪力墙的设置,增大 了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖 向的分布趋于均匀,框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.剪力墙体系。 在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。 剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一 定的延性,传力直接均匀,整体性好,抗倒塌能力强,是一种良好的结构体系,能建高度大于框架 或框架-剪力墙体系。 3.筒体体系。 筒体是一种空间受力构件,分实腹筒和空腹筒两种类型。筒体体系具有很大的刚度和强 度,各构件受力比较合理,抗风、抗震能力很强,往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。 二、设计难点分析探讨 高层建筑结构设计越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点，主要体现在一下 几个方面： 1、剪力墙布置方面。 高层建筑应有较好的空间工作性能，剪力墙结构应双向布置，形成空间结构。在抗震结 构中，应避免单向布置剪力墙，并宜使两个方向抗侧刚度接近，即两个方向的自振周期宜相 近。 剪力墙的抗侧刚度及承载力均较大，为充分利用剪力墙的能力，减轻结构重量，增大剪 力墙结构的可利用空间，墙不宜布置太密，使结构具有适宜的侧向刚度。 剪力墙和加强部位主要体现在以下三个方面：（1）抗震结构中出现塑性铰的部位应作为 加强部位。而剪力墙顶层、楼电梯间墙等不宜作为加强部位，这样可以对塑性铰部位可以有 更明确的措施，与由于温度、收缩等需要的加强措施区别；（2）剪力墙塑性铰出现后，剪力 墙应具有足够的延性，剪力墙底部塑性铰出现都有一定范围，该范围内应当加强构造措施， 提高其抗剪切破坏的能力；（3）为安全起见，设计剪力墙时将加强部位范围适当扩大，抗震 设计时，一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8 和底部两层二者的较大 值，当剪力墙高度超过150m 时，为避免加强区太高，其底部加强部位的高度可取墙肢总高 度的1/10。 2 短肢剪力墙的设置方面。 在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实 际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制。因此，短肢剪力墙是指墙 肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙，一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于 8 的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构，有利于住宅建筑布置，又可进一步减轻结构自重， 应用逐渐广泛。但是由于短肢剪力墙抗震性能较差，地震区应用经验不多，考虑高层住宅建 筑的安全，其剪力墙不宜过少、墙肢不宜过短，可以对短肢剪力墙的应用范围应在设计中加 以限制，并采取一些加强措施。 笔者以为，对于短肢剪力墙设计中应着重以下加强措施：（1）为限制过多的剪力墙的数量， 在抗震设计时，筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地 震倾覆力矩50%；（2）抗震设计时，短肢剪