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生态建筑学下高层建筑设计研究
Research on High-rise Building Design under Ecological Architecture
力刚度以及整体工作性能。巨型结构按主要受力体系可以分为巨型桁架结构、巨
型框架结构、巨型悬臂结构和巨型分离式结构;按材料可以分为巨型钢筋混凝土
结构、巨型钢骨混凝土结构、巨型钢 - 钢筋混凝土混合结构以及巨型钢结构。
2. 巨型结构体系的特点
巨型结构的优点可以概括如下:第一,巨型结构整体刚度比传统高层房屋建
筑大。对于同种材料,弹性模量相同,截面刚度取决于界面惯性矩,即和界面宽
度以及高度成正比。巨型结构主结构的巨型梁柱界面尺寸相当于传统框架的柱距,
因此界面惯性矩比常规构件大得多,因而刚度大。第二,巨型结构适应了建筑发
展趋势。巨型建筑的大柱网大开间满足平面布置的灵活性,便于房屋改造。第三,
可以将多种结构形式及不同材料进行组合,具有多样性,满足多种功能要求。由
于巨型结构体系是由主结构和次结构共同工作组成的,主结构和次结构可以采用
不同的材料和体系,因此巨型结构体系可以有各种不同的变化和组合。第四,巨
型结构体系可以先施工其主结构,待主结构完成后分开各个工作面同时施工次结
构,大大加快了施工速度。
3. 巨型结构体系的应用与发展
巨型结构的概念产生于 20 世纪 60 年代末。1968 年建成的芝加哥约翰·汉
考克大厦是最早采用巨型结构体系的建筑。对于具有特殊功能要求的高层建筑来
说,经济有效的巨型结构体系成为越来越多开发商以及设计师的选择。其发展趋
势,呈现在如下几个方面:第一,组合构件的使用;第二,使用大型支撑或剪力
墙以增加侧向刚度;第三,使用主动控制系统或被动控制系统减震;第四,杂交
结构体系的应用;第五,结构设计时使用更好的分析设计软件和验证方法;复杂
大型的体系结构其计算施工方面具有一系列不同于常规高层结构体系的特点;第
六,该体系出现较晚,工程应用不多,人们对其研究、认识还不够。因此,必须
全面研究其分析方法与结构特性,使这种既具有良好建筑适应性,又具有高效性
能的结构体系更广泛地发挥其应有的作用。
(二)短肢剪力墙结构体系
1. 短肢剪力墙的定义
近年来,随着人们对住宅与空间设计平面的要求越来越高,普通剪力墙结
构对建筑空间的严格限定与分隔已不能满足人们对住宅平面与空间的要求,于是
在原有框架结构的基础上,吸收了剪力墙的优点,逐步发展形成了短肢剪力墙结
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