高层建筑结构概念

竖向体系可以把一个建筑物的总结构体系划分为二类分体系：坚向和水平分体系。水平结构必须由竖向结构支承。同时，由于竖向结构在一个方向或在二个方向通常是很细长的(和建筑物的总高度相比)，它们本身不稳定，必须由水平结构来保持其稳定位置。可以同时将垂直和水平荷载传到基础上的二维或三维的竖向分体系，主要有三种：(1)墙体系；(2)竖向井简；(3)梁—柱框架。普通的框架体系是由竖向构件(柱)和水平构件(粱)刚性连接而成。和铰接相比刚性连接使各柱子产生弯曲，从而形成一个具有相当刚性的同时承受垂直和水平荷裁的平面结构单元。墙在本身平面内具有很大刚度，可以由实心砌体、板材、有斜撑的木结构，钢桁架等构成。由实心砌体、板材、有斜撑的木结构，钢桁架等构成。井筒通常是由四片实心的或桁架式的墙体围成筒形的空间结构，可作为电梯间、楼梯间以及其它空调或服务用的竖向干管的通道。作为三维结构的井筒，它本身形成了相当稳定而刚性的竖向构件。它既可以承受传来的垂宜荷载，又是很好的抗水平力构件。剪力墙当采用剪力墙结构体系时，最好使正交抗剪中心接近于侧向荷载的作用中心，否则便会产生水平力矩(扭矩)问题。剪力墙的平面布置注意图a和b所示墙的布置对抵抗水平力不利：图a中，墙体在x方向没有刚度；图b中，抵抗中心和力作用中心不重合，并且几乎没有抗扭刚度。图c到f的布置是较好的。图d中，x方向的荷载会产生扭转，但是在y方向的二片墙可抗扭或抵抗旋转。图e的筒体形式能很好地抵抗任何方向来的水平力。图f中墙的布置不仅有利于抵抗水平力和抵抗转动，而且还有另一个优点，就是它允许建筑物角部在温度、徐变和收缩影响下有一定的变形。图g所示的布置是很少有的，这种互相垂直的墙可以抵抗剪力，但不能抗扭。事实上，它和图b中所给的体系一样，对非对称的水平力，例如狂风引起的或地震作用下非对称质量分布引起的水平力，几乎没有抵抗能力。因此，图g所示的布置是不好的。由于壳的作用，曲墙(图h)可以提供较大的侧向刚度，特别是有楼板作为横隔板而加强壳体时。井筒