摘要：針對高層建筑在現(xiàn)代建筑行業(yè)中快速發(fā)展的現(xiàn)狀，本文深入分析了高層建筑框架結構及剪力墻結構等選型的特征，探究了它們與結構性能的關系。

關鍵詞：結構，建筑，框架，高層，布置

隨著現(xiàn)代科技的不斷進步、社會生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展和人們生活的需要，現(xiàn)代高層建筑應運而生。高層建筑自身的長處是占地面積小，節(jié)省了拆遷費用，節(jié)省了市政工程費用，因此高層建筑得到了突飛猛進的進步和發(fā)展。高層建筑結構中的性能會直接影響結構的經(jīng)濟性、安全性和人類生命安全，而高層建筑結構的選型和布置又對結構性能起到?jīng)Q定性作用，因此高層建筑結構設計的重要環(huán)節(jié)是結構選型和布置，本文對此進行了深入探索。

一、結構選型與性能的關系

（一）? 適用于公共建筑物的框架結構體系

柱、梁組合在一起協(xié)同抵抗橫向及豎向荷載的結構系統(tǒng)稱為框架結構。框架結構體系的橫向剛度較小。在水平力的作用下，梁會彎曲變形，柱會彎曲并軸向變形，整個結構會產(chǎn)生不利于抗震性的橫向位移。通過合理的設計和現(xiàn)澆方法，鋼筋混凝土能夠形成“延性框架”設計，以獲得良好的延展性和較好的抗震使用性能?；诖丝蚣芙Y構通常用于多層建筑物和少量高度不超過60米的高層建筑。

（二） 適用于公寓、住宅、旅館等的剪力墻結構體系

用作抵抗水平荷載和承受垂直荷載的建筑墻體，稱為剪力墻結構。剪力墻結構的局限性在于剪力墻布置靈活度小且結構自身重量大。在保證整體結構性能的同時，可以通過改進樓板的制作方法，加大剪力墻之間的距離，形成大開間剪力墻結構，在構造下層部位，可以取消部分剪力墻，局部形成由結構支撐的框支剪力墻，實現(xiàn)增大使用空間的目的，在基本單元中，可以將剪力墻和柱隔層交替散布，形成跳層剪力墻，達到使用空間增大的目的。

（三） 適用于公用建筑的框架—剪力墻結構體系

把框架和布置在其中的剪力墻聯(lián)合，協(xié)同承受水平荷載的結構，稱為框架—剪力墻結構體系?？蚣?筒體結構系統(tǒng)是將剪力墻制成圓柱體，其與普通剪力墻相比，材料的利用率顯著提升，承載力、抗扭強度和側向剛度大大提高。在總體水平荷載下，剪力墻變形是趨于彎曲的，框架本身變形是趨于剪切的。當兩者一起工作時，整體橫向變形是彎剪型的，每層的變形、剪切力會趨于均勻，截面尺寸和配筋也會趨于均勻。因而，極大地提高了結構的剛度和承載能力，并大大提高了抗震性。

剪力墻的布置應滿足建筑物的要求。在地震區(qū)域沿縱向和橫向布置的剪力墻應盡量靠近結構的外圍并對稱，數(shù)量應盡可能接近以減少地震期間產(chǎn)生的扭轉效應。此外還應提高樓蓋剛度，全高貫通剪力墻，以保證剛度上下連貫均勻。

（四） 筒體結構與多筒結構體系

筒體分框筒、實腹筒和桁架筒三種形式。筒體最主要的特征是其在空間中承受外力時所表現(xiàn)出來的性質(zhì)功能。在水平力的作用下，筒體可以當做錨固在基礎之上的懸臂箱形構件，其擁有比普通結構大一些的抗扭剛度、承載力和橫向剛度。多個筒體一起作用抵抗橫向力的結構系統(tǒng)，被稱為多筒結構。腹板框架間隔小的成束筒，可以減弱翼緣框架的剪力滯后現(xiàn)象，使各柱軸向受力均勻。用筒體作柱，每隔幾層用矩形梁連接而成的矩形框架，可以顯著提高橫向剛度，在上下層橫梁間形成較大的靈活空間，滿足建筑需要。

二、 結構整體布置與結構性能的關系

為了控制側向位移和結構剛度，通常將結構高寬比控制在5-6以下，建筑平面布置時應盡量簡單、對稱、規(guī)則，并盡量減小扭轉力或其他復雜力，結構豎向布置時剛度應保持均勻和連續(xù)，以避免結構剛度突然變化或不連續(xù)造成的地震破壞，遇到地基沉降、溫度收縮等問題時應盡量使用整體布置上的措施解決，采用箱式基礎、筏形基礎和樁基礎等基礎形式，并借助深埋的方式可以提高基礎的剛度與穩(wěn)定性，達到防止高層建筑物傾覆和滑移的目的。

三、 結語

選型和布置是高層建筑結構設計中一個嚴肅而系統(tǒng)的過程，既要滿足建筑結構的可靠度又要符合建筑使用要求，設計人員要從結構的安全性、經(jīng)濟性出發(fā)，綜合考慮人文背景、地理環(huán)境、建筑條件等方面的要求，對比不同結構選型和布置的優(yōu)缺點，選出一套合適的選型和布置方案。

參考文獻：

[1] 包世華，張銅生.高層建筑結構設計和計算.清華大學出版社，2005版.

[2] 楊學林.復雜超限高層建筑抗震設計指南及工程實例.中國建筑工業(yè)出版社，2014版.

[3] 沈蒲生.高層建筑結構設計禁忌與疑難問題對策.中國建筑工業(yè)出版社，2013版.

[4] 混凝土結構設計原理.中國建筑工業(yè)出版社，2015版.

作者簡介：姬廣蓬，1998年11月13日，男，漢族，山東省濱州市，本科生，濟南大學，建筑工程。