1,試述結(jié)構(gòu)的基本受力特征和基本功能?

高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點和基本受力特征及基本功能

1.框架結(jié)構(gòu)：

優(yōu)點：

較空曠且建筑平面布置靈活，可做成具有較大空間的會議室、餐廳、辦公室和實驗室等，同時便于門窗的靈活設(shè)置，里面也可以處理得富于變化，可以滿足各種不同用途的建筑的需求。缺點：

由于其結(jié)構(gòu)的受力特性和抗震性能的限制，使得它的使用高度受到限制。

受力特點：

框架結(jié)構(gòu)的抗力來自于梁、柱通過節(jié)點玉樹的框架作用。單層框架柱底完全固結(jié)，單層梁的剛度也大到可以完全限制柱頂?shù)霓D(zhuǎn)動，此時在側(cè)向荷載作用下，柱的飯晚點在柱的中間，其承受的彎矩為全部外彎矩的一半，另一半由柱子的軸力形成的力偶來抵抗。這種情況下的梁、柱之間的相互作用即為框架作用的理想狀態(tài)——完全框架作用。一般來說，當(dāng)梁的線剛度為柱的線剛度的5倍以上時，可以近似地認為梁能完全限制柱的轉(zhuǎn)動，此時就比較接近完全框架作用。實際的框架作用往往介于完全框架作用與懸臂梁排架柱之間，梁、柱等線性構(gòu)件受建筑功能的限制，截面不能太大，其線剛度比較小，故而抗側(cè)剛度比較小。

變形特點：

在水平荷載的作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。其中：一部分是框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的整體彎曲變形，即柱子的軸向拉伸和壓縮所引起的側(cè)移，在完全框架做喲更情況下，拉壓力偶抵抗一般的外力矩，此時的整體彎曲還是比較明顯的。另一部分是剪切變形，即框架的整體受剪，層間梁、柱桿件發(fā)生彎曲而引起水平位移。在完全框架作用情況下，柱子的彎曲尚需來說是比較難抵抗的。通過合理設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)本身的抗震性能良好，能承受較大的變形。

使用層數(shù)和應(yīng)用：

建筑高度10層以下或70m以下。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)：

優(yōu)點：

剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。房間內(nèi)沒有梁柱棱角，比較美觀且便于室內(nèi)布置和使用。缺點：

剪力墻是比較寬大的平面構(gòu)件，使建筑平面布置、交通組織和使用要求等受到一定的限制。同時，剪力墻的間距受到樓板構(gòu)件跨度的限制，不容易形成大空間。

受力、變形特點：

構(gòu)建的抗彎剛度與截面告訴的3次方成正比。高層建筑要求結(jié)構(gòu)體系具有較大的側(cè)向剛度，故而增大框架柱截面告訴以滿足高層建筑側(cè)移要求的辦法自然就產(chǎn)生了。但是由于它與框架柱的受力性能有很大不同，因而形成了另外一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在承受水平作用是，剪力墻相當(dāng)于一根懸臂深梁，其水平位移由歪曲變形和剪切變形兩部分組成。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，框架柱的變形以剪切變形為柱，而剪力墻的變形以彎曲變形為主，其位移曲線呈彎曲形，特點是結(jié)構(gòu)層間位移隨樓層的增高而增加?！凹袅Α边@個術(shù)語有時并不確切的原因也在于此。

使用層數(shù)和應(yīng)用：

建筑高度50層左右或者150m以下。

3.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：

優(yōu)點：

水平荷載由剪力墻這一具有較大剛度的抗側(cè)力單元來承擔(dān)。使得建筑功能要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計協(xié)調(diào)得比較好。既具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較好的抗震能力，因而在高層建筑中應(yīng)用非常廣泛。

受力、變形特點：

在同一層中由于剛性樓板的作用，兩者的變形協(xié)調(diào)一致。在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻較大的側(cè)向剛度使得它分擔(dān)了大部分的水平剪力，這對減小梁柱的截面尺寸，改善框架的受力狀態(tài)和內(nèi)力分布非常有利?？蚣芩惺艿乃郊袅^小且沿告訴分布均勻，因此柱子的斷面尺寸和配筋都比較均勻。越接近底部剪力墻所承受的剪力也就越大，這有利于控制框架的變形；而在結(jié)構(gòu)上不，框架的水平位移有比剪力墻的位移小的趨勢，剪力墻還承受框架約束的負剪力。

使用層數(shù)和應(yīng)用：

建筑高度50層以下或140m以下。