多高层钢结构框架结构设计分析
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多高层钢结构框架结构设计分析
作者：姜桂平
来源：《中国房地产业·上半月》2015年第11期
【摘要】钢结构现在已经成为建筑工程应用最为广泛的建设方式，多高层钢结构建筑工程无论是在施工速度、工业程度还是建设效果上均具有更大的优势。在对多高层钢结构框架结构进行设计分析时，需要详细了解其具有的特点，并结合以往设计经验对其应用方式进行分析，做好各项影响因素的控制，不断提高结构设计效果，本文就此方面进行了简要的分析。
【关键词】多高层钢结构；结构设计；框架结构
钢结构住宅体系现在已经被广泛的应用到建筑工程建设中，并且因为钢结构材质特点，工程建设后具有更高的抗震性能，与其他结构类型相比，具有更大的技术优势。想要进一步提高多高层钢结构框架结构设计效果，就需要从工程建设需求出发，以框架体系为主要研究目标，确定其研究设计要点，做好各项参数的计算，遵循专业设计原则，确保每个细节设计的专业性与合理性，争取在整体上不断提高工程结构设计效果。
一、多高层钢结构框架结构体系分析
框架结构体系，钢梁与钢柱连接方式可以根据实际需求，采用刚接、半刚接以及铰接等方式。其中，如果框架结构在纵横方向均采用刚接的方式处理，并且不存在其他形式抗侧力体系时，则此种设计方式为纯框架结构，工程所需承载能力与抗侧能力，均由刚接框架提供，一般适用于柱距较大并且无法设置支承的情况[1]。就多高层钢结构框架结构体系应用效果来看，
在设计上灵活性更高，不需要设置承重结构，这样可以更大程度上解放室内空间，空间使用灵活性提高，同时也使得建筑立面设计更为自由。另外，此种结构形式施工时难度低，施工后具有良好的延性，自振周期长，可以提高工程结构抗震性能。但是在对其进行设计时还应注意，框架结构侧向刚度较小，会存在较大的侧向位移，很容易造成非结构构件与整体结构的破坏。因此要重点分析梁柱截面尺寸与连接节点刚度，提高对结构侧向刚度的控制效果。
二、多高层钢结构框架结构设计原则分析
对于多高层钢结构框架体系进行设计时，梁柱刚性连接应具有一定强度，应能承受交汇处构件端部所传递的所有最不利内力。一般可以选择用弹性分析法对结构内力进行计算，即将未变形结构简图作为分析对象，忽略荷载作用下结构的变形，对结构内力的分布情况进行分析。高层建筑钢框架结构受侧力影响很容易发生位移，因此在内力分析时要做好对p-△效应的研究。其中，工程钢框结构设计规范中给出需要考虑的二阶效应判定条件为：
多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计与分析
多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计与分析 发表时间：2018-05-28T11:29:11.480Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：赵阳 [导读] 摘要：随着建筑的使用功能被扩展，很多城市建筑都有多种功能设置需求，为了满足建筑的功能设计，设计人员在会通过将常规建筑结构改造为符合建筑结构，进一步对复合式的建筑进行设计。 黑龙江省纺织工业设计院 摘要：随着建筑的使用功能被扩展，很多城市建筑都有多种功能设置需求，为了满足建筑的功能设计，设计人员在会通过将常规建筑结构改造为符合建筑结构，进一步对复合式的建筑进行设计。而在搭建这种具有复合型结构的建筑时，设计人员需要结合应用多种设计方法，将钢框架设计法与多层钢结构模块设计法结合应用。使结构设计工作更具合理性，本文以实际的建筑设计案例为参考，对其该类建筑的结构设计方法进行研究。 关键词：多层钢结构模块；钢框架；复合建筑结构；设计方法 随着城市的现代化程度增强，很多复合式建筑出现在城市之中，虽然复合式建筑可以满足多种建筑应用需求，但是其结构设计工作却比一般的建筑的结构设计更为艰难，设计者需要对建筑的各个部分进行协调，避免建筑的不同部位出现冲突的情况。在设计复合式建筑的结构时，设计者常常会选择构建出钢框架与多层钢结构模块的复杂结构形式，本文对其设计状况进行分析。 1 案例情况分析 由于复合式结构建筑的设计工作难度系数高，本文将结构设计方法带入到实际的建筑结构设计工作之中，进行具体化分析，本文先对工程概况进行研究。 案例之中建筑属于办公楼，其位于城市新区之中，周围具有极为丰富的旅游资源，周边环境极好，与航海道相连，建筑的总体面积为2536.3m2，建筑总体层数为3层，局部位置为4层，建筑的整体高度为16.4m，建筑标准层的高度为3.9m，首层高度为5.4m，该建筑并没有地下空间，从其层数特点来看，可以被划分到多层建筑范围之中，选用的结构模式为复合式钢框架结构系统为钢结构模块。 2 设计概况 2.1 设计结构系统 在为该建筑提供结构设计时，需要做好模块单元的处理工作，在其他结构设计工作开始之前，先加工好结构单元，再将已经完成加工的结构单元运送到建筑现场，通过吊装的方法来安装模块单元，负责安装结构单元的工作人员需要事先了解吊装规范，按照规范完成安装模块单元，吊装的宽度大约为3m，高度不能超过4m。 建筑的结构设计工作需要以建筑的使用功能为参照，确保结构设计是符合建筑的功能设定的。由于该建筑为办公楼，因此其内部空间设计极为丰富，在首层位置有展示区、餐厅以及咖啡厅的设置需求，因此需要在首层预先留出比较大的空间，设计人员要将模块设置到相应的位置上。在该建筑的二层位置，需要搭建天桥，使建筑之中的人可以通过天桥达到西侧工厂之中，如果只使用单一化的控制方法，设计人员是难以完成多种建筑结构设计工作的，因此本文将框架设计法与模块设计法两种设计方法加以结合，在内部结构较为复杂的首层、二层以及三层应用框架设计法，而在对其他建筑空间结构进行设计时，应用单元模块设计法。 2.2 确定模块类型 在这种模块设计系统之中，可选用的设计方法有很多中，包括中柱单元、普通单元、支撑单元等。四种单元设计情况如图1所示。 图1 模块类型 2.3 设计结构构件 在对钢框架结构进行设计的时候，可以将H型钢梁与矩形钢管柱进行结合使用，在对梁柱的节点进行设计的使用，可以选用隔板贯通型的新型节点，借助隔板来打断梁柱没在连接梁柱的时候，采用焊栓混合连接的方法进行连接。这种结构连接方法具有受力性能比较好，安装工作也比一般的设工作更为便捷。 2.4 设计结构节点 节点设计也是初期结构设计环节之中的一个重点设计任务，在对连接方式进行选择的时候，可以选择螺栓拉杆、插销、特制铆钉电能几种连接方法，在开展连接节点这项工作的时候，不仅需要确保节点的刚度符合要求，同时还要对节点的强度进行测量，这种节点设计的优势在于，其传力系统较为可靠，在进行施工建设的时候也能降低施工难度。 3 模块设计情况分析 3.1 对节点进行简化 模块连接节点的简化要做到传力与实际的节点构造一致，具体简化方式为：考虑到上下模块之间各构件对模块柱的约束，模型中模块
多高层建筑钢结构节点的连接设计要点分析
多高层建筑钢结构节点的连接设计要点分析 摘要：随着我国社会经济的快速发展，人民经济水平的不断提高，使得高层建筑规模不断扩大。多高层钢结构建筑结构的出现，有效的提高了建筑住宅的安全性，提高了建筑的土地资源利用率，促进了多高层钢结构建筑结构的健康发展。以此为出发点，本文就多高层建筑钢结构连接设计展开分析，分析了多高层建筑钢结构连接设计的特点，并提出了针对不同连接方式的设计要点，以期促进我国建筑行业的快速发展。 关键词：多高层建筑；钢结构；节点连接设计； 0.引言 伴随着社会的进步，钢结构以其优良的材料特征在建筑业正日益受到广泛的关注。面对目前国内大量住宅建设所造成的资源浪费、环境恶化等后果，建设部已多次倡导发展钢结构住宅，从而推动住宅产业的升级。同样，我国目前多高层钢结构连接设计也必须基于目前的工业化水平，本文研究的重点即是针对我国目前钢结构连接设计存在的不足，构建出一套适用性的多高层钢结构连接设计方法。以期为我国多高层钢结构住宅的发展做出微薄的贡献。 1.钢结构梁柱节点形式的选择 进行钢结构设计时，在结构分析过程中应想好用哪种节点形式，根据结构构件的选用，按照传力特征不同，选择节点分刚接、铰接还是半刚性连接。 （1）铰接连接节点，本身拥有极大的柔性。钢梁仅在腹板处采用高强螺栓连接，上、下翼缘无需进行现场焊接。采用铰接时构造简单，使现场安装程序大为简化，现场作业量大大减小，现场安装可以不受天气及季节的影响，钢结构的安装速度大大提高。但是，铰接连接刚度和耗能性能差，对于结构抗风、抗震不利。 （2）刚性连接节点，具有很高的强度和刚度。其特点是受力性能好，但构造复杂，施工难度大。设计中梁柱节点一般是做刚接，这是由于梁柱节点承受的荷载一般较大而且还要抵御风荷载和水平地震引起的位移。 （3）半刚性连接节点，刚度和强度介于铰接和刚接之间。我国《钢结构设计规范》中没有给出半刚性连接的具体计算和设计方案，而且节点转动刚度很难确定。这样的 节点形式在工程设计中一般很少采用。 结构设计中习惯的做法是把连接当成理想刚接或者铰接，这样做能够使计算
3-钢结构优化分析及设计
例题3 钢框架结构分析及优化设计 1
例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计 概要 本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求 条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对 钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功 能。本文主要讲述强度优化设计功能。 此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计
例题钢框架结构分析及优化设计1.简介 本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下： 轴网尺寸：见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁：HM244x175x7/11 次梁：HN200x100x5.5/8 支撑：HN125x60x6/8 钢材：Q235 层高：一层 4.5m 二～六层 3.0m 设防烈度：8o（0.20g） 场地：II类 设计地震分组：1组 地面粗糙度；A 基本风压：0.35KN/m2； 荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2； 6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2； 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m； 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m； 分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用 3
例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图
多高层钢结构住宅楼毕业设计计算书
多 高 层 钢 结 构 住 宅 方案设计
1、工程概况 1.1工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅； 1.2建设地点：东莞市区某地； 1.3工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年； 1.4基本风压：0ω=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类； 1.5抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。 2、场地土层情况 表2-1 场地土层情况 3 3.1建筑布置 3.1.1首层建筑平面图 如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。
图 3-1 首层建筑平面图 3.1.2标准层平面图 如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。
图 3-2 标准层平面图 3.1.3顶层平面图 如下图3-3所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。
图3-3 顶层平面图
3.1.4剖面图 图3-4 剖面图1
门式刚架轻型房屋钢结构设计及施工(1)(精)
门式刚架轻型房屋钢结构设计及施工 (1) 自《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102：98）公布已来，此类工程发展很快，但也陆续听到一些令人不安的情况。去年雨水较大，降雪较多，有些地方雪特别大，结构被压坏恐怕很难避免，但有的地方雪不大房子也有垮的，漏水的更多。另外，也看到一些工程，有的框架梁太细，令人担心，遇到大雪很可能出问题。有的骨架立起来摇摇晃晃，没有支撑，说装上墙板就好了，好象有了墙板就可以不支撑。现在排架多起来。用钢筋砼柱、轻钢梁，造价较低，但有的严重不合规定。以下就轻钢结构设计及施工谈自己的几点体会。 关键词：门式刚架钢结构 一。设计方面 1.屋面活荷载取值 框架荷载取0.3kN/m2 已经沿用多年，但屋面结构，包括屋面板和檩条，其活荷载提高到0.5kN/m2.《钢结构设计规范》规定不上人屋面的活荷载为0.5kN/m2，但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.门式刚架一般符合此条件，所以可用0.3kN/m2，与钢结构设计规范保持一致。国外这类，考虑0.15 -0.5N/m2的附加荷载，而我们无此规定，遇到超载情况，就出安全问题。设计时可适当提高至0.5kN/m2.现在有的框架梁太细，檩条太小，明显有人为减少荷载情况，应特别注意，决不允许在有限的活荷载中“偷工减料”。 2.屋脊垂度控制 框架斜梁的竖向挠度限值一般情况规定为1/180，除验算坡面斜梁挠度外，是否验算跨中下垂度？过去不明确，可能不包括屋脊点垂度。现在应该是计算的。一般是将构件分段，用等截面程序计算，每段都计算水平和竖向位移，不能大于允许值，等于验算跨中垂度。跨中垂度反映屋面竖向刚度，刚度太小竖向变形就大。的度本来就小，脊点下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因
钢结构设计步骤
钢结构设计步骤和设计思路 摘要：钢结构设计简单步骤和设计思路关键词: 钢结构结构设计步骤 (一) 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二) 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指 导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计＼＂，它在结构选型与布置阶段尤其重要．对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概
念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间 的相互力学关系和简化近似设计方法。[２０] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载）,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中,不
高层建筑钢结构设计与混凝土结构设计
高层建筑钢结构设计与混凝土结构设计 【摘要】如今的高层建筑基本上采用的是钢结构设计或混凝土结构设计方法，也有将两者结合建造的建筑物，这两种结构设计在高层建筑中各自有什么特点？在高层建设期间对两者结构设计的要求是什么？本文将针对性地做简要的分析。 【关键词】高层建筑;钢结构;混凝土;设计 一、高层建筑的钢结构特点 1、质地坚固、自重轻 钢材材质十分坚固是众所周知的。在高层建筑的施工中，相较于混凝土结构的工程，钢结构的建筑没有其横截面积大的问题，另外，由于钢结构自重较轻，所以利用钢材结构建造的建筑物重量较轻，这样就有效提高了建筑内部的抗干扰性能。 2、塑性好、韧性强 钢材良好的可塑性与伸缩性、坚强的韧性可以适应不同的负载重量。利用钢结构设计建造的建筑物比其他结构建造的建筑物的抗震性能更强。 3、钢材质地较为均匀 钢材质地较为均匀，钢材在建造钢结构的建筑物时符
合力学计算上的要求。 二、几种常见的高层建筑结构 1、剪刀墙结构 剪刀墙及结构设计常常出现在钢混结构的高层建筑中，其缺点主要是不能有效满足对空间的布置要求，同时载重能力较差，极少应用在共建建筑结构上。 2、框架结构 框架结构的高层建筑主要组成部分是梁和柱，是通过两者之间的连接点组成的，钢结构与钢混结构建造而成的高层建筑物基本上采用的是框架结构，其优势是其结构较为灵活，应用相当广泛，更能满足对室内空间的布置便利的要求;其劣势在于这种结构的高层建筑的抗震性不高。 3、简体结构与巨型结构 简体结构与巨型结构在高层建筑的建设中被应用的方式是一样的，通常情况下是与其他结构的建筑结构相结合，应用在高层建筑的建设中。 4、剪刀墙结构与框架结构相结合的设计结构 在高层建筑的建设中，如果单独采用剪刀墙结构或者框架结构的设计方式，建造完成的高层建筑在载重力、刚度、负荷力等方面都较弱，但是如果采取框架结构与剪刀墙结构相结合的设计方式，在应用到高层建筑的建设中时，其在载重力、刚度和负荷力方面都更为优越，所谓“1+1>2”的效
多高层钢结构框架结构设计分析
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多高层房屋结构设计
多高层房屋结构设计 结构理论和建筑技术不断得到提高，结构形式也开始趋于多样化发展，其表现形式也是多种多样，但是也随之出现了很多房屋结构设计方面的问题。房屋结构设计就是结构设计人员对所要施工的房屋建筑的表达。本文针对多高层结构设计的内容和基本方法，以及在建筑结构设计中需要注意的问题进行探讨，希望对结构设计者在进行具体结构设计中，能够具备扎实的理论知识，灵活创新的思维和认真负责的工作态度，并密切配合相关专业进行设计。 标签：房屋结构；结构设计；安全问题 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的内容。用基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系，包竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1、房屋结构设计方面的原则 1.1 选用适当的计算简图：结构计算式在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。 1.2 选择合适的基础方案：基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。 1.3 合理选择构方案：一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。 1.4 正确分析计算结果：在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。在计算机辅助设计时，由于结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。 1.5 采取相应的构造措施：结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强
钢框架-中心支撑结构体系设计浅析
钢框架-中心支撑结构体系设计浅析 摘要：通过具体工程实例对钢框架-中心支撑结构体系进行分析，并进一步探讨钢框架-中心支撑结构体系的结构布置、结构分析、特殊构件与节点设计，以供设计参考。 关键词：钢框架-中心支撑；弹性时程分析；支撑与梁柱节点 1工程概况 某管理中心办公楼，地下1层，地上17层，建筑高度69.3m，标准层层高3.9m，总建筑面积44440m2。地下一层为车库及设备用房，地上部分主要功能为办公及会议，标准层结构平面布置见图1。 图1标准层结构平面布置图 工程抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度0.05g，II类场地。按百年一遇风荷载取值，基本风压0.45kN/m2，地面粗糙度B类。 2结构体系与布置 主体结构采用钢框架-中心支撑体系，方(或矩形)钢管混凝土柱、H型钢梁及H型钢支撑。地下一层钢框架外包混凝土形成钢骨混凝土结构，支撑下部的地下室部分改为钢筋混凝土剪力墙，基础采用独立基础加防水板。 建筑标准层平面长82m，宽28.2m，长宽比约为2.9，长宽比相对较大。中部为公用区域，左右两边各有一个采光天井，天井外侧仅有3.2m宽楼板相连。根据建筑平面，最终确定的标准层结构平面布置见图1。利用中部公用区域布置六榀、组合成两个槽型的支撑框架(位置见图1中的ZC-1、ZC-2)。考虑到建筑平面两侧楼板透空，仅在端部有部分楼板相连，使得部分框架不能连成整体，以致结构两侧刚度大大降低，扭转效应显著，在③、轴布置两榀混合支撑框架(位置见图1中的ZC-3)，以提高结构两端的刚度。各榀支撑框架立面见图2。结合建筑门洞口位置，ZC-1、ZC-2分别采用人字形支撑和V字形支撑。ZC-3上部为迭层混合空腹桁架；为满足建筑使用功能，支撑在五层向两侧框架进行转换，且转换后采用越层单斜杆支撑。为实现建筑主入口处门厅大空间要求，⑦、⑧轴框架局部抽柱并采用转换桁架进行托柱转换，⑦、⑧轴框架立面简图见图3。中部公用区域在、轴和、轴之间因设备管线布置及建筑净高要求，除个别楼层外无法设置钢梁(见图1、3)，为更好地协调各部分框架协同受力，增加结构整体性，楼板厚度设计为140mm，并采用双层双向配筋，同时在建筑端部透空楼板外的相连部分板中设斜向抗剪钢筋以增强其受力性能。
轻型房屋钢结构设计规范
轻型房屋钢结构设计讲座 （Ⅰ）设计基本规定及荷载 一．我国轻型房屋钢结构规程简介 目前我国已制订的有关轻型房屋钢结构的规程有：北京的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》和上海的《轻型钢结构设计规程》 （一）《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102:98）简介 1．性质：中国工程建设标准化协会标准 2．主编单位：中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会 3．审查单位：中国工程建设标准化协会薄壁型钢结构委员会 4．批准单位：中国工程建设标准化协会 5．主要内容：共九章，五个附录 第1章总则 第2章术语、符号 第3章基本设计规定 第4章结构形式和布置 第5章作用效应计算 第6章构件设计 第7章连接和节点设计 第8章制作和安装 第9章隔热和涂装 附录A 风荷载计算 附录B 斜卷边工形冷弯型钢的截面特性 附录C 卷边槽形冷弯型钢的截面特性 附录D 楔形梁在框架平面内的换算长度技术 附录E 檩条在风吸力作用下的稳定计算 （二）《轻型钢结构设计规程》（DBJ 08-68-97）简介 1．性质：上海市标准 2．主编单位：上海市金属结构协会、同济大学 3．审查单位：上海市建设委员会科学技术委员会 4．批准单位：上海市建设委员会 5．主要内容：共十一章，五个附录 第1章总则 第2章符号
第3章材料 第4章结构设计的基本规定 第5章构件与连接的计算和构造 第6章屋盖结构 第7章楼面结构 第8章单层房屋结构 第9章多层房屋结构 第10章维护结构 第11章涂装 附录A 双坡及单坡屋面房屋的风荷载体型系数 附录B 考虑冷弯效应的强度设计值的计算方法 附录C 轴心受压构件的稳定系数 附录D 关于应力蒙皮强度和刚度的整体试验方法 附录E 框架柱的计算长度系数 二．轻型钢结构的应用范围 轻型钢结构在永久性建筑中的应用范围大致如下： 1 用于结构中的构件及其体系 （1）屋面体系，包括屋面板（压型钢板等）、檩条、屋架、等； （2）楼面体系，包括楼面板（压型钢板等）、次梁等； （3）墙面体系，包括墙板（压型钢板等）、墙梁、墙柱等； （4）吊顶及内隔墙体系，包括隔墙板、龙骨等。 2 用于下列房屋中的承重结构 （1）单层仓库和单层厂房，单跨或多跨，跨度一般不超过30m，无悬挂吊或有悬挂吊，悬挂吊不超过5t，无桥吊或有桥吊，吊车为轻级工作制且起重量一般不超过20t。承重结构用钢量一般为10~30kg/m2。 （2）多层工业厂房，柱距一般为12~24m，3~4层。承重框架用钢量一般为30~60kg/m2。（3）多层住宅和办公楼，柱距一般为6~9m，不超过8层。承重框架用钢量一般为20~50kg/m2。 （4）2~3层的小别墅 （5）目前也有一种趋势，用于20层左右的高层住宅和办公楼。 轻型钢构件的类型有 1．由冷弯薄壁型钢做成 2．由热扎轻型型钢做成 3．由焊接或高频焊接轻型型钢做成 4．由圆管、方管、矩形管做成 5．由薄钢板焊成 6．由小角钢、圆钢做成（不建议采用） 轻型钢结构可由以上一种或多种轻型钢构件组合做成
工业设备钢框架结构研究
工业设备钢框架结构研究 工业设备钢框架结构由于其空间大,布置灵活,目前在很多地方已经取代了传统的混凝土框架结构,在我国得到了很广泛的应用。对于工业设备钢框架的整体极限承载力和变形之间的关系进行了系统了理论分析,通过分析,得出影响钢框架稳定承载力受多方面因素的影响,包括梁柱的线刚度、节点连接刚度、载荷条件、同层间相互作用等多方面的因素。针对设备钢框架的应力与应变之间的非线性关系,对非线性分析的方法进行了总结比较,分析了各种非线性分析方法的优缺点、准确度等。最后,对工业设备钢框架在设计研究中的关键点提出了自己的一点理解和建议。 标签：工业设备钢框架;承载力分析;稳定性分析;非线性 钢框架结构近年来在我国得到了很广泛的应用,这种结构以其强度高,自重轻,抗震性能好,施工速度快,工业化程度高,可重复使用,效率高等各方面的优点,在工业中很多方面取代了传统的混凝土结构。 钢框架结构多数由横梁与立柱刚接而成。刚性连接的横梁与普通梁式结构相比,节省钢材,结构横向刚度较好,横梁高度也较小。因此可以增加设备钢框架内部净空,减少设备钢框架的造价和体积,是现代工业设备中一种比较经济的结构形式。 在进行工业设备刚结构的设计时,对于结构的极限承载力的计算是不可避免的。钢结构框架设计必须建立在全面的计算分析基础之上,而分析与设计结果的可靠性、合理性依赖于所采用的分析与设计方法。对于钢框架结构的稳定性,应从框架的整体稳定方面入手进行分析,然而,目前一般的设计方法是通过控制框架柱的稳定性来间接控制钢框架的稳定性,而且将设备钢框架结构的强度条件和稳定性分开计算,《钢结构设计规范》在进行框架平面内的稳定计算时,柱的有效长 度l0按框架的失稳类型(有侧移和无侧移),采用根据弹性稳定理论得到的柱的计算长度系数μ,从而,l0=μlc,其中lc为柱的几何长度,这种分析方法是以单根框 架柱的稳定计算代替整体框架的稳定分析。而且,一方面大多数钢框架结构确实处于弹性工作状态,另一方面,弹性计算方法简单,理论计算方法也已经发展的比较成熟,所以,对于这样的计算,一般通过线弹性的分析方法进行设计分析,但是通过这样的计算方法,忽略了变形对整体钢框架结构的内力的影响。在某些地方,由于过大的变形导致结构发生局部塑性屈服而失去承载力,导致结构的实效。对于这样的情况,进行非线性分析是解决变形影响的有效的方法之一,这也是当前设备钢框架结构理论研究的一个重点,非线性分析,即在结构分析中充分考虑所有重要的非线性因素,从而可以对结构的实际实效模式进行综合而全面的评定,并直接获得结构的整体极限承载力。它主要包含几何非线性分析和材料非线性分析两个方面。
高层钢结构房屋抗震设计要点分析
高层钢结构房屋抗震设计要点分析 摘要：高层钢结构建筑主要是建立在钢铁工业发展的基础上，并且具有较长的发展历史。随着我国社会经济和科学技术不断发展，我国钢产量和钢材产量也得到很大幅度的提升，在这一背景下，也促进我国钢结构建筑获得进一步发展。然而国外其他国家相比较，我国的高层钢结构房屋工程发展比较晚，但是人们对于房屋居住质量提出了更高的要求，其中尤其是高层钢结构房屋的抗震设计，越来越受到人们高度重视。在本文中，对高层钢结构发展及应用优势进行阐述，并对高层钢结构房屋抗震设计各项要点进行具体的分析，以此确保高层钢结构房屋建设质量，在地震作用下也能够发挥良好的抗震效果。 关键词：高层钢结构；房屋；抗震设计；要点；分析 在现代，钢结构被普遍运用于民用建筑工程中，在高层和超高层建筑工程中也得到了广泛的应用。与混凝土结构的房屋建筑工程结构相比较，钢结构具有超强韧性、强度大、重量比较高等优势特点，同时还能够发挥很好的抗震性能。随着近几年我国各项地质灾害频频发生，也为高层房屋建设和管理增加了一定难度，其中尤其是地震的发生，对高层房屋的安全性和稳定性造成极大的影响。因此，在现代高层钢结构房屋工程建设中，需要重视防震设计，以确保房屋安全和稳定。基于此，对高层钢结构房屋抗震设计要点进行分析。 1高层钢结构房屋抗震设计基本概述 1.1对高层钢结构房屋进行抗震设计的重要性分析 随着我国社会经济不断发展，对我国自然生态环境造成一定影响，再加上近几年我国地质灾害发生频率的增加，其中尤其是地震灾害，所涉及到的范围、破坏性和影响力都十分巨大，对房屋建筑安全和稳定在造成严重的影响，也引发社会各界广泛的关注。因此，在对现代高层钢结构房屋工程建造时，也要对高层房屋进行抗震设计，通过在高层钢结构房屋建设中安装阻尼器、隔振器等方式，有效阻挠地震对房屋造成的不良影响，进而保障人民群众生命财产安全，有效维护社会的和谐稳定。长时间以来，很多发达国家对高层钢结构房屋的抗震设计开展探索和研究，不断完善和优化高层房屋抗震设计，在实际中进行应用也取得很好的应用效果，但是由于我国对高层钢结构房屋建筑抗震设计的研究和探索时间比
浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用
浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用 摘要：在高层建筑结构设计中，钢结构设计是一项复杂且艰巨的工作，科学、合理应用钢结构，可优化和完善高层建筑结构，提高建筑的整体质量。本文结合高层建筑的实际情况，对钢结构在高层建筑结构设计中的应用进行分析与探讨，以推动城市高层建筑的发展。 关键词：高层建筑；结构设计；钢结构；应用 随着社会经济的迅速发展，高层建筑日益驱多，其在城市发展过程中发挥着重要的作用，是城市发展的缩影。由于高层建筑自重大，结构构件的截面尺寸也相应较大，在高层建筑结构设计中，钢结构的应用越来越广泛。钢结构设计是高层建筑整体结构设计中不可忽视的重要环节，关系到高层建筑整体的施工质量，因此需给予高度重视。本文着重阐述某高层建筑结构设计中钢结构的应用情况。 1 工程概况及结构选型 某高层建筑工程共43层，其中地上40层，地下3层，总建筑面积13万m2，建筑物总高度167m。抗震设防烈度为6度。 高层建筑钢结构的类型，按材料区分有全钢结构、钢-混凝土组合结构和钢-混凝土混合结构3种类型，根据工程条件和特点，结合建筑使用功能、荷载情况、材料供应等因素，本工程采用了钢-混凝土组合结构，其结构型式如下：地下3层至地上3层均采用框架-筒体结构，第4层为梁式转换层，层高3.5m，梁截面尺寸最大为1200mm×3500mm，板厚190mm，5层以上采用剪力墙-核芯筒结构。基础方案为预应力管桩，采用型钢混凝土柱，±0.000楼面采用钢筋混凝土楼板及型钢混凝土梁。 2 钢结构的设计 根据结构受力情况，型钢混凝土梁柱中的型钢均采用Q345B级钢材。高强度螺栓采用10.9级扭剪型高强螺栓，表面喷砂处理，摩擦面抗滑移动系数取0.45。 采用实腹式┼字形为型钢混凝土柱中型钢的截面形式，型钢混凝土柱中的型钢含钢率控制在5%左右，而型钢混凝土梁中的型钢则采用H型钢，采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列程序中多、高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE进行整体计算，并根据计算结果合理调整梁柱截面钢筋及钢骨大小。本工程若采用钢筋混凝土柱，则底层柱的截面需要1600mm×1600mm，而采用钢骨混凝土柱，底层柱的截面仅需要1100mm×1100mm。 钢板的厚度均不小于6mm，一般为翼缘厚度≥20mm，腹板厚度≥16mm；由于在轧制过程中，较厚的钢板存在各向异性，常在焊缝附近形成约束，焊接时易引致层状撕裂，很难保证焊接质量，因此当钢板厚度大于36mm时，必须按《厚
高层建筑结构分析与设计(最新)
高层建筑结构分析与设计（最新） 1、引言 自1885年美国兴建第一幢高层建筑——芝加哥保险公司大楼(10层,55m)以来,高层建筑的发展很快,从20世纪初至1979年,全世界建成200m以上的高层建筑有50幢以上,其中大部分建筑在美国。其中着名的有1972年建造的纽约世界贸易中心大厦(110层,417m, 415m),1974年建造的美国芝加哥西尔斯大厦(SearsTower,110层,4 43m)。 2、高层建筑结构设计特点 (1)水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 (2)轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
(3)侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 (4)结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 3、高层建筑的结构体系 (1)框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显着降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 (2)剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时,即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一定的延性,传力直接均匀,整体性
旧楼加装电梯钢结构设计分析
随着人们生活水平的提高，旧楼加装电梯的工程越来越多。新增的电梯井道可以是钢筋砼结构，也可采用钢结构，以钢框架结构居多。这种井道通常与主体结构通过化学螺栓等方式拉结。这对改善结构传力路径以及井道整体稳定是很有利的。井道结构与普通结构有较多不同， 也存在很多难点，本人通过工程积累的一些概念分析方面的想法，分享给大家一起探讨。抛砖引玉，不对之处望大家指正。 ?井道竖向荷载分析：竖向荷载主要是井道钢框架自重、围护结构荷载、电梯机房楼面荷载（有机房井道）、曳引设备支承荷载、井道屋面荷载等。对于较高的井道，井道与原有结构拉结节点宜作成竖向滑动支承，以释放竖向荷载作用下的井道位移，否则竖向荷载较大时 将产生较大的附加内力。一般可以通过化学螺栓的端板上设滑槽孔来实现。这种方法对于减 小因井道基础沉降产生的井道附加内力也十分有利。?井道在风荷载作用下的受力特征分 析：（1）风荷载体型系数：对于外置的电梯井道，井道多位于原有结构局部边侧或角部。因此严格来讲，井道的风荷载体型系数应该采用局部风压体型系数，如采用规范对主体结构 的风荷载体型系数将导致计算结果偏于不安全。但荷载规范对于局部风压体型系数仅限于围 护结构，在实际计算时可参考规范对于围护结构的局部体型系数取值。但注意2012年新版荷载规范对于局部体型系数有较大改动。（2）风振系数：从概念上讲，风振系数主要反 映脉动风对结构的影响，如果井道结构与原有结构存在拉结，而原有结构的刚度较大，则井 道的风振响应会大幅减小。且荷载规范的风振系数法只适用于竖向悬臂型结构，井道在各层 侧向支承于原结构，不能作为竖向悬臂型结构。故建议按荷载规范对结构风振响应的判断方法，如原有结构可不考虑风振，则井道也可以不考虑风振，即风振系数取 1.0。但需要特别注意，对于独立单体的井道结构则必须考虑风振影响，因为独立的井道结构与原结构无拉结， 成为高耸结构，周期一般较大，风振响应较为明显，不考虑时偏于不安全。（3 ）基本风压和风压高度变化系数均直接按荷载规范计算。?井道在地震作用下的受力特征分析：（1）井道与原有结构相互作用：对于有拉结构造的井道，在地震作用下的响应严格来讲是与主体结构相互作用问题。井道结构与原有结构相比，抗侧刚度和质量均较小，可以认为井道结构是附在原有结构外侧的抗侧刚度较弱的附属结构。因此，井道在地震作用下的响应主要是由 于原有结构的变形位移引起。特别是结构的扭转藕联导致井道结构的受力更为复杂（井道一般位于原结构外侧边缘，故扭转效应更为明显）。将井道拉结节点简化为固定铰约束的方法，相当于假定原结构是完全刚性体，不能准确反映真实地震作用下的响应。要模拟这种响应，只能通过井道和原有结构整体建模来计算，但这毕竟费时费工。（2）包络设计：考虑到 上述井道与原有结构整体建模带来的困难，从概念上对结构进行定性分析以实现内力的包络 设计就十分重要。从结构上看，井道高且柔，原有结构侧向位移对井道产生的内力较小，而 钢材的承载力较大，故只要设计合理，多数情况下一般不会产生超出的容许范围的应力。侧移对井道内力的影响主要在于柱脚，如将柱脚做成铰接则更有利些。因此，从概念上讲，井 道设计时在满足竖向承载力及轨道变形的前提下，把井道做成柔性，更有利于井道及原有结 构的抗震。而如果将井道的刚度一味加大，则地震作用下不仅拉结节点容易受损，且对原有结构都将造成极大的影响。简单地讲，井道设计时“取柔不宜取刚”。（3）井道层间位移 限值：如果井道侧向变形过大，则容易使井道内的竖向轨道发生卡轨现象，影响电梯使用。 因此，计算时建议适当控制层间位移值。但目前为止，尚未发现有规范对此有限值规定。?井道结构构件整体稳定计算分析由于存在钢梁错层等现象，井道结构的整体稳定计算变得较 为复杂，不能直接套用钢结构规范关于钢框架柱的计算长度系数法。但从概念上分析，井道 整体平面尺寸一般较小，钢梁间距由于电梯轨道的限值要求一般不超过 2.5m，钢梁间距较密，考虑结构整体稳定性，钢梁对钢柱的约束是较充分的，钢柱不容易发生失稳。因此，只要井道与原有结构有充分拉结，钢梁与钢柱可靠连接（尽量做成刚接），则井道结构的整体 稳定将得到较好的保证。在计算时如仍然不放心，可考虑做一个含初始缺陷的线性屈曲分析
高层建筑结构分析与设计
高层建筑结构分析与设计 发表时间：2009-02-19T14:23:57.107Z 来源：《黑龙江科技信息》2008年10月下作者：马跃赵鹏 [导读] 摘要：围绕高层建筑结构，总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法。 摘要：围绕高层建筑结构，总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法。为实际高层建筑结构分析与设计提供一定参考。 关键词：高层建筑结构；结构体系；剪力墙 1 高层建筑结构设计特点 1.1 水平荷载成为决定因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 1.2 轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。 1.3 侧移成为控制指标。与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 1.4结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。 2 高层建筑结构分析 2.1 高层建筑结构分析的基本假定 高层建筑结构是由竖向抗侧力构件（框架、剪力墙、筒体等）通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。下面是常见的一些基本假定： 2.1.1 弹性假定。目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下，结构通常处于弹性工作阶段，这一假定基本符合结构的实际工作状况。但是在遭受地震或强台风作用时，高层建筑结构往往会产生较大的位移，出现裂缝，进入到弹塑性工作阶段。此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的，应按弹塑性动力分析方法进行设计。 2.1.2 小变形假定。小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题（P－Δ效应）进行了一些研究。一般认为，当顶点水平位移Δ与建筑物高度H的比值 Δ/H > 1/500时， P－Δ效应的影响就不能忽视了。 2.1.3 刚性楼板假定。许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大，而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构位移的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是，对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况，楼板变形的影响较大。特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。 2.1.4 计算图形的假定。高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种：a.一维协同分析。按一维协同分析时，只考虑各抗侧力构件在一个位移自由度方向上的变形协调。在水平力作用下，将结构体系简化为由平行水平力方向上的各榀抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定，同一楼面标高处各榀抗侧力构件的侧移相等，由此即可建立一维协同的基本方程。在扭矩作用下，则根据同层楼板上各抗侧力构件转角相等的条件建立基本方程。一维协同分析是各种手算方法采用最多的计算图形。b.二维协同分析。二维协同分析虽然仍将单榀抗侧力构件视为平面结构，但考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。纵横两方向的抗侧力构件共同工作，同时计算；扭矩与水平力同时计算。在引入刚性楼板假定后，每层楼板有三个自由度u，v，θ（当考虑楼板翘曲是有四个自由度），楼面内各抗侧力构件的位移均由这三个自由度确定。剪力楼板位移与其对应外力作用的平衡方程，用矩阵位移法求解。二维协同分析主要为中小微型计算机上的杆系结构分析程序所采用。c.三维空间分析。二维协同分析并没有考虑抗侧力构件的公共节点在楼面外的位移协调（竖向位移和转角的协调），而且，忽略抗侧力构件平面外的刚度和扭转刚度对具有明显空间工作性能的筒体结构也是不妥当的。三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度，按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲，有7个自由度。 2.2高层建筑结构静力分析方法 2.2.1 框架－剪力墙结构 框架－剪力墙结构内力与位移计算的方法很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。 框架－剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。 2.2.2 剪力墙结构 剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力与位移时需采用相应的计算方法。 剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。此法较为精确，而且对各类剪力墙都能适用。但因其自由度较多，机时耗费较大，目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。 2.2.3 筒体结构 筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类：等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。 等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一种是只作几何分布上的连续化，以便用连续函数描述其内力；另一种是作几何和物理上的连续处理，将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板，以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。具体应用有连续化微分方程解法、框筒近似解法、拟壳法、能量法、有限单元法、有限条法等。 等效离散化方法是将连续的墙体离散为等效的杆件，以便应用适合杆系结构的方法来分析。这一类方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子结构法等。具体应用包括等代角柱法、展开平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子结构法。