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（国外外）111木结构6、木结构房屋（国外外）121木结构6、木结构房屋（国外外）131木结构7、木结构桥梁（国外外）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、烧结多多孔粘土砖、粉煤煤灰中型实心砌块块和混凝土中小型型砌块砌体通过砂砂浆砌筑而成的房房屋。底框架结构：底部为大空间框架架结构（框剪结构构），上部为为多层砌体结结构。内框架结构：内部为大空间框架架结构，周围为多多层砌体。配筋砌体结构：砌块内设置钢筋混混凝土结构。（高高层砌体结构）属属于砌体结构特例例，目前应用不多多。单层砖柱厂房：由砌体砖柱和混凝凝土屋面或者轻型型钢结构屋面组成成。162砌体结构2.2、砌体结构优缺点优点：工程造价低低、施工速度快缺点：1，抗震性能差、整体体性差2，破坏时为脆性性破坏，无明显先先兆3，由于材料抗压压强度低，只适用用于多层建筑和无无吊车的小跨度厂厂房和仓库等4、粘土砖还浪费费土地资源目前，在大多数城城市粘土砖已经基基本禁止使用。抗震性能差的原因因1、刚度大、自重重大，地震作用也也大；2、砌体材料质脆脆,抗剪、抗拉、、抗弯强度低,地地震作用下极易出出现裂缝;3、受施工质量的的影响较大;如砂砂浆不饱满,易出出现裂缝,减弱抗抗震性能。172砌体结构2.3、砌体结构震害及分分析外纵墙全部脱开横横墙而坍塌是较常常见的震害。182砌体结构2.3、砌体结构震害及分分析墙体在竖向压力和和反复水平剪力作作用产生的裂缝。。192砌体结构2.3、砌体结构震害及分分析202砌体结构2.3、砌体结构震害及分分析212砌体结构2.4、砌体结构防震措施施（结构布置）1、应优先采用横横墙承重或纵横墙墙共同承重的结构构体系；2、纵横墙的布置置宜对称，沿水平平面内宜对齐，沿沿竖向应上下连续；同一轴线上的的窗间墙宜均匀；；222砌体结构2.4、砌体结构防震措施施（构造措施）1、设置钢筋混凝土土构造柱232砌体结构2.4、砌体结构防震措施施（构造措施）2、设置钢筋混凝凝土圈梁3、墙体拉结构造造242砌体结构2.5、砌体结构概念设计计1、伸缩缝、沉降降缝、抗震缝的设设置2、各种砌体结构构的抗震构造措施施3、墙体构造：墙墙体的连接和与楼楼屋面的连接4、构造柱和圈梁梁的设置和配筋构构造5、配筋砌体的构构造6、墙梁、挑梁等等的构造措施7、砌体结构的裂裂缝控制措施25高层建筑结构高层建筑（目前世世界十大高层建筑筑）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大大厦27高层建筑结构2、马来西亚双子子大厦28高层建筑结构3、美国希尔斯大大厦29高层建筑结构4、上海金茂大厦厦30高层建筑结构5、香港国际金融融大厦31高层建筑结构6、广州中信大厦厦32高层建筑结构7、深圳地王大厦厦33高层建筑结构8、纽约帝国大厦厦34高层建筑结构9、香港中环大厦厦35高层建筑结构10、香港中银大大厦36高层建筑结构11、环球金融中中心492／54037高层建筑结构12、迪拜在建世世界第一高楼>=70038高层建筑结构13、印度拟建建第一高楼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奥运建筑筑（北京）42北京标志建筑国家大剧院CCTV央视大楼楼中华世纪坛43新首都机场上海世贸国际广场场492／101标志建筑（北京上上海）上海旗忠网球中心心44钢筋混凝土结构2.1、钢筋混凝土结构概概述1、框架结构(FrameStructures)2、剪力墙结构(ShearwallStructures)3、框架-剪力墙墙结构(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－剪力墙墙结构(Slab-columnShearwallStructures)8、复杂高层建筑筑结构()9、巨型结构构45钢筋混凝土结结构2.2、钢筋混凝土结结构的震害资资料(框架)46钢筋混凝土结结构2.2、钢筋混凝土结结构的震害资资料(框架)47钢筋混凝土结结构2.2、钢筋混凝土结结构的震害资资料(框架)48钢筋混凝土结结构2.2、钢筋混凝土结结构的震害资资料(剪力墙)49钢筋混凝土结结构2.3、多高层混凝土土结构的概念念设计和结构构分析1、结构体系系的选择2、抗震对结结构体系的基基本要求3、结构的平平面布置4、结构的竖竖向布置5、伸缩缝（（沉降缝、防防震缝）和后后浇带的设置置6、结构计算算分析的原则则7、常用结构构计算程序的的基本假定、、模型及适用用范围8、结构计算算的分析、判判断和调整9、结构设计计的注意事项项50钢筋混凝土结结构2.4、抗震对结构体体系的基本要要求1、平面力求求简单、规则则、对称，避避免应力集中中的凹角和狭狭长的颈缩部部位、避免在在凹角和端部部设置楼、电电梯间2、竖向体系系避免外挑，，内收不宜过过多，力求刚刚度均匀，避避免产生变形形集中3、突出屋面面的塔楼必须须有足够的承承载力和延性性，必要时可可采用型钢混混凝土结构或或者钢结构4、在设计构构造上应设置置多道防线，，计算简图传传力明确、合合理，选用的的计算模型必必须合理、可可靠5、通过后浇浇带等措施尽尽量不设缝、、少设缝6、保证结构构体系（构件件）的延性设设计51钢筋混凝土结结构2.5、伸缩（沉降、、防震）缝和和后浇带的设设置原则：整个结结构少设缝或或者不设缝，，地下结构尽尽可能不设缝缝1、不设伸缩缩缝的措施：：(1)、提高高温度影响较较大部位构件件的配筋率：：底层、顶层层、山墙、内内纵墙端开间间。例如框架架结构的顶层层边柱、底层层中间部分的的框架梁，砖砖混结构增大大顶层圈梁的的尺寸和配筋筋。(2)、加厚厚屋面的保温温和隔热层，，增大屋面板板的配筋率，，屋面板负筋筋全部拉通。。(3)、施工工中设置后浇浇带以减小施施工过程中的的温度应力。。(4)、必要要时采用预应应力措施。52钢筋混凝土结结构2.5、伸缩（沉降、、防震）缝和和后浇带的设设置原则：整个结结构少设缝或或者不设缝，，地下结构尽尽可能不设缝缝2、不设沉降降缝的措施：：(1)、准确计算结构构的变形差。。(2)、合理理设置后浇带带。3、不设防震震缝的措施：：(1)、结构平面和竖竖向布置合理理。(2)、构造造措施（该强强则强该弱则则弱）。53钢筋混凝土结结构2.6、结构计算分析析的基本原则则**所有结构构均应进行承承载能力和正正常使用计算算。1、所选用的的结构分析模模型以及分析析时的简化处处理和计算假假定应符合结结构实际工作作情况。2、结构的内内力和位移按按弹性结构计计算，竖向荷荷载下的框架架梁进行负弯弯矩调幅再与与水平荷载作作用下内力叠叠加。3、对于中震震（基本烈度度）下不要求求进行内力计计算，主要是是通过构造措措施保证‘中中震可修’。。对于罕遇地地震下，要求求进行弹塑性性计算分析，，并通过构造造措施实现““大震不倒””。4、对于楼面面开洞较大、、错层等情况况应修正楼板板的平面内刚刚度无穷大假假定，可以采采用弹性节点点计算。5、对于高层层建筑结构，，在分析重力力效应时宜考考虑模拟施工工加载。6、必要的手手算复核。54钢筋混凝土结结构2.7、常用结构计算算程序的基本本假定、模型型及适用范围围一、PKPM系列程序-----三三维空间分析析结构作为空间间体系，梁柱柱采用空间杆杆单元，按照照剪力墙单元元模型和楼板板的假定分为为如下三种：：1、剪力墙为为开口薄壁杆杆件模型，单单元有7个自自由度，楼板板无侧刚，计计算结果偏刚刚。适用于平平面布置较为为规则的框架架、框剪和剪剪力墙结构。。PKPM-TAT2、剪力墙为为膜元模型，，楼板无侧刚刚，结构自由由度大大减少少，计算结果果偏柔。适适用于框架、、框剪、剪力力墙和筒体结结构。3、剪力墙为为壳单元模型型，楼板可按按刚性或者弹弹性处理，计计算结果较为为合理，适用用于框架、框框剪、剪力墙墙和筒体结构构等各种复杂杂的结构。PKPM-SATWE4、剪力墙为为壳单元模型型，楼板可细细分为壳单元元，通用有限限元计算，适适用于框架、、框剪、剪力力墙和筒体结结构等各种复复杂的结构。。PKPM-PMSAP55钢筋混凝土结结构2.7、常用结构计算算程序的基本本假定、模型型及适用范围围二、通用有限限元程序-----三维维空间分析梁柱采用空间间杆单元，剪剪力墙和楼板板简化为壳单单元或者板单单元：1、SAP2000/Etabs：：剪力墙为墙墙单元，连梁梁为梁单元或或者壳单元，，板为壳单元元或膜单元，，弹性计算结结果较为合理理，不能进行行壳单元的弹弹塑性分析2、Midas(gen):剪力墙墙为墙单元，，连梁为梁单单元，对于深深连梁计算结结果偏柔，能能够进行墙单单元的弹塑性性计算。3、Abaqus:通用用有限元软件件，能够进行行钢筋混凝土土各种单元的的模拟，但是是前后处理需需要很大的人人工处理(类类似Ansys)。4、Canny等其他程程序：各软件(程序序)的主要区区别在于剪力力墙和连梁的的模拟，还有有剪力墙的弹弹塑性（塑性性铰）计算。。56钢筋混凝土结结构2.8、结构计算的分分析、判断和和调整PKPM程序序多高层结构构计算设计的的过程和步骤骤1、结构方案案试算：选择择合适的结构构形式2、结构整体体参数计算：：结构的基本本周期比、水水平地震力与与整体坐标夹夹角、振型参参与系数参数数。3、结构控制制参数计算：：如周期比、、位移比、层层间位移角、、刚度比、刚刚度受剪承载载力比、刚重重比、顶点加加速度等参数数。4、结构构件件的内力和配配筋计算：轴轴压比、配筋筋是否超限或或者过小、裂裂缝和挠度验验算。5、施工图绘绘制：选择配配筋参数时，，不可随意设设置配筋增大大系数，以概概念设计控制制为主，该强强则强、该弱弱则弱，“强强柱弱梁”、、强剪弱弯””、“强压弱弱拉”、“强强节点弱杆件件”是进行配配筋设计和施施工图绘制的的基本原则，，必须严格遵遵守规范的构构造要求。。57钢筋混凝土结结构一、梁柱节点点不同混凝土土标号的措施施（通常节点随随柱）2.9、结构设计的注注意事项1、梁柱混凝土土强度差一级级（5MPa）,节点处混凝土土随梁浇筑2、梁柱混凝凝土强度差差二级（10MPa），而且柱柱四边均有有梁时，节节点处混凝凝土随梁浇浇筑3、其他情况况按下图处处理58钢筋混凝土土结构2.9、结构设计的的注意事项项梁柱节点不不同混凝土土标号的措措施（节点点混凝土随随梁的措施施）1、当柱为C60梁板不低于于C30，或柱为C50梁板不低于于C25，节点区混混凝土可随随梁板一起起浇注，中中柱节点边柱角角柱柱2、必要时采采用水平加加腋（或者者节点加强强）措施59钢筋混凝土土结构二、多层框架中中混凝土电电梯井的正正确处理2.9、结构设计的的注意事项项不合理的处处理方法是是结构仍按按框架结构构计算风荷荷载和地震震力，对于于电梯井按按构造配筋筋处理。实际上这样样计算并不不安全，由由于混凝土土电梯井的的存在，实实际上存在在剪力墙，，所以如果果单纯按框框架结构计计算，下部部框架柱的的层间位移移算大了，，上部框架架柱层间位位移算小了了，顶端位位移也算小小了，实际际上是下部部安全了，，上部却危危险了。正正确的处理理应该是按按框剪结构构计算，一一般多层建建筑电梯井井剪力墙为为构造配筋筋。60钢筋混凝土土结构三、关于梁端弯弯矩调幅的的理解2.9、结构设计的的注意事项项梁端弯矩调调幅应该是是对梁柱轴轴线处弯矩矩的调幅，，而不是对对柱端处梁