现代建筑结构形式的发展

1、现代建筑结构形式的发展摘要：今天是经济和技术快速发展的时期。随着生活条件的改善和生活质量的 提高，人们越来越关注生活环境。建筑结构的要求也在增加。为了满足这种需求， 现代建筑形式也在不断发展。建筑业是国家的支柱产业之一，建筑业的发展对促 进国民经济的发展起着重要作用。本文将从现代建筑结构的形式和特点探讨现代 建筑形式的发展，为建筑业的发展提供可靠的信息，为创新社会的创造做出贡献。关键词：建筑结构；发展；结构形式引言：近年来，为了给群众提供对生活环境和旅游环境的强烈需求，建筑从 业人员在原有钢结构和混凝土的基础上，发展并以安全，合理，先进，环保为 原则。结构体。各种新型建筑结构的发展为建筑业提供

2、了宝贵的经验和财富，同 时为社会主义的发展做出了突出贡献。本文以现有建筑结构和特点为出发点，探 讨现代建筑形式的发展方向和步伐，为建筑业乃至国民经济做出努力。1建筑结构的形式1.1框架结构。框架结构是由框架梁和柱构件组成的。一般情况下，这种结 构不考虑抗震性能，故层数很低。由于它本身的特点，在抗震的高层建筑中，框 架构件的截面很小，抗震性能不突出，刚度较差，应用率比较低。因此在2008 年汶川大地震是框架结构的建筑都破损严重，框架柱之间产生了巨大的裂缝，需 要进行修复和加固。1.2剪力墙结构。剪力墙结构是纵、横方向的墙体组成的抗侧力体系，在没 有外在凸出物的情况下，更加便于房间内部的空间布置与

3、利用。它主要应用于高 层建筑和旅馆当中，但是它的主要弊端是不能够提供空间较大的房屋。当需要较 大的空间时，这种结构必须以框架剪刀墙为辅助，才能得以实施它自身所具有的 性能。1.3框架一剪力墙结构。框架剪力墙结构恰恰融合了框架结构和剪力墙结构的 优点，使二者能够避免自身结构存在的弊端，二者取长补短。在这种情况下，能 够灵活的布置空间大小不一的房间，又能够使侧向刚度得到提升，弥补了单纯框 架结构存在的弊端与不足。这种结构在高层建筑中比较实用，且在房间大小的规 划上起到了重要作用，使空间得到了充分的利用。1.4筒体结构。这种结构的主要原理是由剪力墙围成筒状形式，或者是框架 通过加密的柱子形成密排柱，

4、从而出现一个空间整体受力的非实腹框筒或实腹框 筒，由一个或多个这样的框筒所组成的便称之为筒体结构。筒体结构主要分为框 筒结构、筒中筒结构以及筒束结构三种。其中，筒中筒的结构体系刚度最为突出; 对于筒束结构来说，其体系空间的刚度是无与伦比的，因此高层建筑的受力需求 是可以承受的，同时，单元筒的平面组合可以使楼面具有更大的使用空间，避免 了资源浪费这种情况的发生，使资源可以得到充分的利用。2高层建筑结构设计的特点2.1结构形式多元化。传统意义上的高层建筑结构形式包括剪立墙结构、框 架结构、筒体结构、异型柱结构等，而伴随着建筑功能的不断改善，结构设计形 式的日趋变化，促使传统结构形式不断变化更新。新

5、的结构形式在一定程度上弥 补了普通框架结构的缺点，因而受到设计师、开发商的认可。2.2水平荷载起重要作用。现代高层由于其高度不断增加，功能日渐增多， 使楼顶对地基的重力荷载随之增加，而楼房的自身承重和楼面的负载在竖向构件 中所引起的轴力和弯曲数值，只与楼身的高度的一次幕成正比；而水平承载在对 结构产生的倾覆力及其在竖向构件中引起的轴力，与楼身高度的二次幕成正比。 由此可见，水平荷载在高层建筑的结构设计中起着举足轻重的决定性作用。2.3侧向作用是主导因素。高度的增加，功能的增多，高层的侧向荷载对建 筑物作用的效应又不是简单的线性的关系，这与较低建筑不同，结构侧向作用是 高层结构设计的关键所在。因

6、此，结构设计必须控制好侧向位移。2.4结构延性不容忽视。有别与普通建筑，高层建筑结构上的延展性更大一 些，在地震等灾害的破坏作用下的变形性更大一些。为了使建筑结构在遇到灾情 变形后仍拥有较强的延性，避免倾塌，所以需要在结构设计上采取适当的措施确 保楼房自身具有足够的延性。2.5轴向变形也很重要。高层建筑中竖向力的数值较大，能使柱中产生较大 的轴向变形，继而影响梁弯矩，这样会使连续梁中间支座的承弯矩值降低，使建 筑中柱与梁承受的压力变小，所以轴向变形对高层建筑来说不可缺少。3高层建筑结构形式设计的分析3.1高层建筑的转换层设计。现代社会高层功能的要求是多方面，例如：一 栋建筑物的上中下各部功能并

7、不相同，上部为居室或办公，下部为大空间的商业 房屋，此时结构设计应做相应调整。所以在结构形式设计中必须设置转换层来荷 载上部框架结构或剪力墙结构。对于转换层支撑体系要做到：可靠与安全，方便 与合理和功能全等要求。3.2高层建筑的选型设计。建筑工程的选型对建筑结构的安全及使用时间的 长短有着至关重要的作用，正确合理的选型设计是高层建筑顺利竣工的核心之一。 首先，选择流线型设计，其型体系数相对较小，对楼房的抗风作用大。其次，在 结构的平面设计时，要保持平面形状与刚度的平衡与匀称，这有利于力学的均匀 和结构的平稳。3.3高层建筑的剪力墙设计。现代高层建筑的结构设计多为剪力墙和框架一一 剪力墙。剪力墙

8、结构由于承受竖向力和水平力的能力较大，所以剪力墙适用于建 造更高、楼层更多的建筑。剪力墙的优点是整体性能优，侧向成控好，水平作用 下变动不大，适用于居民住宅、小型宿舍等。其缺点是不利于大空间的房屋设计， 并且结构延性弱。在高层建筑的剪力墙设计中，不容忽视的是底部加强，是为了承受任意方向 的水平力或地震所带来的冲击力，所以大型的平面设计，在横竖方向都应该做剪 力墙设置，对圆形平面来说，剪力墙应按照径向和环向做设置。对于地震带或地 震多发区的建筑来说，框架一一剪力墙结构其结构具有两道防线即剪力墙与框架， 利于防震。但框架一一剪力墙结构也有缺点，由于要满足功能的要求，剪力墙的 设置位置往往要受到限制

9、，会经常出现刚心、质心分离，产生偏心扭矩现象，与 此同时，其侧向刚度值偏小，房屋的建造高度将受到限制。3.4高层建筑结构中参数的计算伴随着日新月异的计算机技术的改革与创新，计算机软件频繁的应用在建筑 设计中。但是，机器操作并不能代替人的工作，所以在建筑结构设计的计算过程 中，要对计算和分析做出充分的认识，准确应用计算机软件进行深入透彻的研读 分析。结构计算所包括的结果有：楼层地震剪立系数、楼层的侧向刚度比、楼层 弹性层间位移等等，设计者要依据工程整体要求，选择合适的软件进行模拟创建， 在结构设计的参数计算时，设计者应制定合理的结构方案，计算出正确的抗震剪 力系数和防裂度，正确选取参数值，对最终

10、的施工起到了基础性的作用。总而言 之，结构设计过程中要认真的计算与分析各项参数是否合理，确保绝对可行才可 实施。3.5高层建筑外部尺度的设计。高层建筑与城市环境在尺度上是统一的，须 注重高层布置对城市轮廓线条的影响，因为在城市轮廓中作用最大的是建筑物， 尤其是高层建筑物，所以要注意其布置所应遵循的原则：第一，高层聚集于一处， 形成城市的突出点，但其间不免相互干扰，为了避免其干扰，可采用相仿高度， 彼此间距的方式来构建。第二，高层建筑的顶部应尽量避免类似或相同，这样会 是城市轮廓线的美感大打折扣。第三，同一高层建筑形象设计时，应考虑建筑物 的城市尺度，整体尺度，街道尺度等，在任意尺度的设计过程中要遵守尺度的统 一性，使建筑成为和谐的统一体。3.6高层建筑的整体设计。高层建筑通常作为城市的代表和象征，它是衡量 一个城市经济发展水平的晴雨表，因此，高层设计选择造型是关键，但由于其结 构形式的限制及使用功能的限制，设计上又不能有太多的变化，有的高层甚至不 加修饰。高层建筑的主体是塔楼，塔楼的外在形式对高层建筑的造型起着关键性 的作用，现如今国内外的许多高层建筑都有鲜明的外观和易于辨认的识别性，这 对于一个城市来说，好的高层建筑是其名片，这也可以理解为高层建筑存在的原 因之一。结束语中国的经济，政治和文化发展速度与以往不