10结构概念体系

关于考研调剂的思考

中国地震局工程力学研究所的政策①

第一志愿和其它志愿统一面试②

总成绩只占10%，数学和英语考研成绩占

40%，面试占50%（专业、知识面、心理）③

985院校加10分，300分一下及非211院校笔试④

2000多人参加调剂

为什么能够制定这么牛的政策？我们先看

几张照片1

关于考研调剂的思考2地震现场的怒吼

关于考研调剂的思考3冒着生命危险深入一线

关于考研调剂的思考4学者的一面

关于考研调剂的思考

工力所所长：孙柏涛

上述一些列政策的制定者

①

你为什么读孙老师的研究生？

②

50岁生日，学生自发从全国各地回来庆祝

③

只有这种务实、有魄力、又有人格魅力的

人才能制定出那样的政策

我当老师的目标，做到什么程度算成功了？

最优秀的学生因为我放弃去同济、哈工大读

研

5

通知

清明节放假，下周一的课后延，下周五的

课正常上

4月6日或4月13日补课，二选一6

重点内容回顾

什么是框架作用？什么是完全框架作用？

由于梁柱节点刚接，在水平荷载作用下，横梁的约束会使柱产生轴力，并在柱内形成反弯点，从而使框架柱的端部弯矩和侧移均比相同荷载作用下的独立柱小，这种现象称为框架作用

当框架的横梁刚度很大时（通常认为梁柱线刚度比不小于4时），框架作用达到最大，此时，柱端弯矩减小为独立柱的一半，顶点侧移减小为独立柱的1/4，称为完全框架作用7

重点内容回顾

按开口大小划分，剪力墙包括哪四种类型？

整体墙小开口整体墙联肢墙壁式框架8

重点内容回顾

哪个是弯曲型变形，哪个是剪切型变形？

剪

切型变形弯曲线曲型变形曲线9

重点内容回顾

一般情况下的剪力墙的变形曲线是什么类

型的？短肢剪力墙的呢？底框结构中的剪

力墙呢？

一般情况是弯曲型

短肢更是弯曲型

底框中的剪力墙为弯剪型10

重点内容回顾

水平荷载作用下，框架中的梁、柱的变形

是什么类型的？框架的整体侧移曲线是什

么类型的？

梁、柱是弯曲型

整体变形曲线是剪切型

框架的总体剪切变形是由各

个杆件的弯曲变形引起的11

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：弯剪型变形

框架和剪力墙通过楼盖连接在一起，因为楼板在平面内的刚度很大，二者变形协调

变形曲线的为弯剪型

框架更强，更象剪切型；剪力墙更强，更象弯曲型。12

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：协同工作13

结构底部框架

侧移大，剪力

墙侧移小，剪

力墙拉框架

结构顶部剪力

墙侧移大，框

架侧移小，剪

力墙推框架

总框架与总剪力墙之间的内力分布

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：楼盖刚度

楼盖是协调框架和剪力墙变形的载体，必须具有足够的平面内刚度（现浇、装配整体）

保证横墙间距不过大14

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：多道设防

钢筋混凝土框剪结构中，剪力墙刚度较大，承担80%左右的地震剪力

框架刚度也不宜过小，承担20%的地震剪力

地震时，形成连梁→剪力墙→框架“三道防线”15

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：多道设防16墙都开裂了，可见是垃圾工程？

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：开竖缝剪力墙

钢框架-砼剪力墙结构

中，剪力墙刚度过大

→承担绝大多数的水

平荷载，甚至在风荷

载作用下开裂

开竖缝减小刚度

提高剪力墙的延性：

剪切破坏→弯曲破坏17

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：内藏钢板支撑

钢板支撑在节点处与

钢框架焊接，预制混

凝土墙板与钢框架留

缝

风荷载：钢板支撑发

挥作用，刚度不过大

罕遇地震：混凝土剪

力墙发挥作用，提供

刚度18

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：开竖缝剪力墙

北京：京城大

厦

182m，52层

钢框架--内藏钢

板支撑剪力墙

结构19

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框剪体系：剪力墙集中布置

剪力墙集中布置在中部

外围办公区，中部交通区20

形-

第4章

结构概念和体系结构的刚度和变形

提高刚度的方法

独立剪力墙，竖向的两

片墙平面外受弯，抗弯

能力可以忽略不计

连成筒体后，竖向的两

片墙承受拉压力，因为

力臂很大，所以效果明

显

纵横向剪力墙之间的连

接构造很重要21

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框架

核心筒体系

系-

架-

上海希尔顿酒

店

钢框架-混凝土

核心筒22

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框架

核心筒体系

系-

架-23

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框架

核心筒体系

系-

架-24箱型截面柱、工字钢梁

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框架

核心筒体系

系-

架-

楼板配筋

楼板模板

钢梁支撑25压型钢板

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框架

核心筒体系

系-

架-26楼盖系统系-

架-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框架

核心筒体系南京：金陵饭店框架-核心筒37层110m83年中国最高楼巨大横梁什么作用？27

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框筒

系-

密柱深梁框

架形成筒体：

框筒

靠柱轴力抵

抗倾覆弯矩28

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

框筒

系-

台北世界贸

易中心

38层，146m

钢筋混凝土

框筒29

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

外部框筒

内部剪力墙

核心筒

＞200m高的

建筑多采用

这种类型30

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

香港康乐中

心（怡和大

厦）1973

52层，

178.7m，当

时香港最高

内外筒均由

剪力墙构成31

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

外部剪力墙

150mm→500m

m

开圆洞：建筑上

比较新奇（宇宙

飞船），结构上

避免应力集中

（或者理解为加

腋梁）32

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-33外墙包金属板

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

2.2m×3.56m

的预应力混

凝土大梁作

为转换大梁

外筒全部竖

向荷载通过

10根外柱传

至下部基础34

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

纽约：帝国

大厦1931

102层381m

206kg/m2

雄踞世界第

一高40多年35

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

阶梯式内收的

立面与弯矩图

大体吻合36

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

纽约世贸中

心1973

110层，

412m

186.6kg/m237

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

正方形63.5m

内筒

42×24m

高宽比6.538

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

结构构成39

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-40密柱深梁外框筒的安装

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-41倒塌后的密柱深梁

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-钢柱高温下已经屈曲42

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

金茂大厦199888层420.5m127kg/m2

美国SOM设计事务所（希尔斯大厦）43

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

八角形平面

外形轮廓十三层，

每隔若干层渐渐

收进，似中国古

代的宝塔，具有

独特的民族风格

88层+若干设备

层44

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-45“笔”与“书”的统一:科教兴国的主题

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-46笔尖、皇冠细部

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-外墙装饰47152

mm27

7

m结构的竖向体系

筒中筒第4章

结构概念和体系

系-高中庭，所，直有客径房的的共享酒店空间48

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

地下淤泥

钢管桩基

础，桩深

达82.5

m

承台尺寸

为64×64

×4

m49钢管桩基础

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-50桩基承台

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

八角形型钢配筋混凝土(SRC)核心筒束

筒壁800～450

mm

筒内井字形墙到56层结束，单筒升到335.3m,成为五星级宾馆的中庭51

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-52八角形型钢混凝土内筒

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

斜对角为型钢柱

四边中点为型钢混凝土组合柱53酒店区办公区

系-

第4章

结构概念和体系

结构的竖向体系

筒中筒

沿结构中部设置两道

钢结构外伸桁架

作用类似于增设横梁54

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-55主体施工

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-56八角形型钢混凝土内筒

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-57型钢混凝土组合柱

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

台北101大楼

101层448m，尖

508m

2004

李祖原设计所

锯齿减小30~40%

横向风荷载

357kg/m258

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-5987-92层设置的阻尼器660吨

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

3.0-4.7m

厚巨型筏

板基础

80m长桩

基60基础

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

8根2.4×3m巨

柱

内部形成筒61下部楼层平面图

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-62上部楼层平面图

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-63每8层一组，设置外伸桁架

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-64类似于脊柱的钢桁架系统，合理吗？

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-

马来西亚吉隆

坡石油双塔

内部形成筒

1996

尖部451.9m，

95层

号称世界第一65

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-66

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

筒中筒

系-67伊斯兰风格的圆形设计170m的空中走廊

系-

第4章

结构概念和体系

结构的竖向体系

成束筒：剪力滞后

哪个框架通过柱轴力来抵抗的倾覆力矩

更大？68

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒：剪力滞后

哪

如

个

果

柱

不考虑横子的轴梁的力最影响大②①，69

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒：剪力滞后

另一种极端的情

况：柱之间设置

EI=∞的横梁，

所有的柱子变形

一致

由于横梁的剪力

使得每根柱子都

能产生相等的轴

力，进而抵抗倾

覆力矩70

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒：剪力滞后

事实上，梁的刚

度不可能∞

中柱的轴力需要

靠梁剪力传递的

方式来建立

而梁本身的剪切

变形使得越到中

间，柱轴力越小

剪力滞后71

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒：剪力滞后

由于剪力滞后现象的存在，翼缘框架不能充分发挥作用，影响了筒体的效果

将多个筒成束放置，形成成束筒，可以减小剪力滞后

结构的建造高度往往取决于对剪力滞后的控制水平力72

系-

第4章

结构概念和体系

结构的竖向体系

成束筒

希尔斯大厦

1974，保持了近

30年的世界第一

109层，442m

美国SOM设计事

务所

161kg/m273

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-74结构构成

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-

迪拜塔，哈利法塔

828m，162层/206层

美国SOM设计事务所

高强钢材约为124kg/m275

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-76螺旋上升的成束筒

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-沙漠之花77

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-78桩基础最深80m

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-

三叉型平

面增大了

有效宽度

同时又对

称79

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-真的吗？80风荷载作用下内力分析

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

每隔25-30层设置

2层楼高的加强层

采用伸臂墙+钢桁

架

共7道

兼作设备层和避

难层81

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-82避难层与幕墙结合布置，建筑与结构统一

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-83无梁楼盖

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-通过卫星定位保证结构垂直84

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-落成典礼85

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

成束筒

系-86

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

约翰.汉考克大厦

外部斜撑筒+混凝

土内筒

343.5m，100层

1971

SOM+贝聿铭

145kg/m287

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-88密歇根湖远望芝加哥

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-89

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-水平力

通过巨型桁架传递水平剪力，化弯矩为轴力

端部轴力增大

剪力滞后现象减小

90

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-91巨型桁架的巧妙应用

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-

香港中国银行4个外部斜撑筒筷子315m/367.4，70

层

1990

贝聿铭巅峰之作

140kg/m292

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-

大楼内的主体结构为八榀巨型桁架：四榀沿房屋正方形平面的周边布置，另四榀沿对角线方向布置

93

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

香港中国银行大

厦平面为

52

×52

m

正方形平面中心

处的立柱由顶层

向下通到第25层

结束，支承在金

字塔形的空间桁

架中心94

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-95设计之初曾饱受争议

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

四角为型钢混凝

土柱，底部截面

为4800

×4100

mm，直接落地

深入基础，向上

逐渐减小截面96

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-97各层荷载通过吊杆传至倾斜的巨型支撑上

系-

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

上海环球金融中

心

492m，101层

KPF建筑师事务

所

籁思理·罗伯逊联

合股份有限公司

华东院

2008年

164kg/m298

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-99对角点内收，构成形体

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-B3-56层78-90

57-77层不同楼层的核心筒形状100

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-101

第4章

结构概念和体系结构的竖向体系

巨型桁架体系

系-102巨型桁架外筒+型钢混凝土内筒

系-

第4章

结构概念和体系

结构的竖向体系

巨型桁架体系

12层一道带状桁

架

巨型斜撑

角部矩柱

3层楼高的伸臂桁

架，连接核心筒

与带状桁架103

第4章

结构概念和体