一级结构师

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2012年一级结构工程师高层建筑结构 方案设计汇总

1.2 高层建筑结构作用效应的特点

1.2.1 高层建筑结构的受力特点

建筑结构所受的外力(作用)主要来自垂直方向和水平方向。在低、多层建筑中，由于结构高度低、平面尺寸较大，其高宽比很小，而结构的风荷载和地震作用也很小，故结构以抵抗竖向荷载为主。也就是说，竖向荷载往往是结构设计的主要控制因素。

建筑结构的这种受力特点随着高度的增大而逐渐发生变化。

在高层建筑中，首先，在竖向荷载作用下，由图1.2.1-1所示的框架可知，各楼层竖向荷载所产生的框架柱轴力为：

边柱 N=wlH/2h

中柱 N=wlH/h

即框架柱的轴力和建筑结构的层数成正比;边柱轴力较中柱小，基本上与其受荷面积成正比。就是说，由各楼层竖向荷载所产生的累积效应很大，建筑物层数越多，底层柱轴力越大;顶、底层柱轴力差异越大;中柱、边柱轴力差异也越大。

其次，在水平荷载作用下，作为整体受力分析，如果将高层建筑结构简化为一根竖向悬臂梁，那么由图1.2.1-2、图1.2.1-3所示其底部产生的倾复弯矩为：

水平均布荷载 Mmax=qH2/2

倒三角形水平荷载 Mmax= Qh3/3

即结构底部产生的倾复弯矩与楼层总高度的平方成正比。就是说，建筑结构的高度越大，由水平作用对结构产生的弯矩就更大，较竖向荷载对结构所产生的累积效应增加更快，其产生的结构内力占总结构内力的比重越大，从而成为结构强度设计的主要控制因素。

考试用书：2012年结构工程师考试用书

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