[摘要] 第1章 绪论1 1 高层建筑概述1 1 1 高层建筑的定义对于高层建
第1章 绪论
1.1 高层建筑概述
1.1.1 高层建筑的定义
对于高层建筑的定义，各国不尽相同，表 1-1 列出了部分国家对于高层建筑的界定。
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）规定：10层及10层以上或房屋高度大于 28m 的住宅建筑以及房屋高度大于 24m 的其他高层民用建筑混凝土结构属于高层建筑。
1.1.2 高层建筑的发展
1885 年建成于美国伊利诺伊州的芝加哥家庭保险大楼（见图 1-1）是世界上公认的第一幢摩天建筑，该楼由美国建筑师威廉·詹尼设计，总共 10 层，高 55米（1890 年这座大楼又加建 2 层，增高至 55 米）；该楼的结构体系为：下部 6 层是生铁柱和熟铁梁构成的框架，上部 4 层是普通钢框架，墙是仅承受自身重量的砖墙。该楼的建成标志着“高层建筑”从此走上了历史的舞台。
19世纪末至20世纪初是近代高层建筑发展的初始阶段，由于钢结构的出现使得这一时期的高层建筑结构有了很大的发展，高度超过了 100 米，但是由于受到建筑材料(混凝土、钢材)和设计理论（弹性、塑性）等的限制，当时建成的高层超高层建筑一般结构自重（竖向荷载）比较大，多为框架结构。
1.2 框架-筒体结构竖向变形
1.2.1 框架-筒体结构概述
1.2.1.1 框架-筒体结构的特点
高层建筑结构体系从抗侧力构件（柱、墙、筒体）的角度进行划分，可以分为：剪力墙结构、框架结构、框架-剪力墙结构、筒体（框筒、核心筒）结构。
框架结构柱距相对较大，可以形成大空间，这样可以满足不同建筑功能的要求。但是由于其竖向构件的截面尺寸较小，所以其抗侧刚度比较小，水平力（风荷载和水平地震作用）作用下结构的侧向变形比较大，所以，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）上规定的框架结构的最大高度也相应较小；剪力墙结构与框架结构刚好相反，可以提供很大的面内抗侧刚度，以减少结构在水平荷载或地震作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗侧能力和抗震性能，由于剪力墙一般在两个方向同时布置，导致剪力墙结构体系的平面布置很不灵活，一般用于建筑功能区格划分比较小的住宅建筑，而对于需要大空间的酒店、商场等建筑,该体系就无法使用。框架-剪力墙结构综合了上述框架和剪力墙两种结构体系的优点：利用框架体系形成较大的自由灵活的使用空间，以满足不同建筑功能的要求；利用剪力墙体系提供很大的抗侧刚度，以减少结构在风荷载或侧向地震作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗震能力。因此，框架-剪力墙结构具有很广泛的适用范围，在办公楼、旅馆等公共建筑中得到了广泛的应用。
随着层数的增加、高度增大，高层建筑结构承受的水平荷载和作用将会大大增加，框架、剪力墙以及框架—剪力墙等结构体系在水平地震作用和水平风荷载下，承载力往往不能满足要求，框架-筒体结构体系便应运而生。20 世纪 60 年代初，美国工程师法卢奇·坎恩（Fazlur·Khan）提出:在剪力墙结构体系的基础之上，可将相邻的横向和纵向的剪力墙在平面内围合成箱形，这样，由于有相邻墙体为其提供平面外的刚度，可以形成一个空间刚度很大的薄壁筒体；为了拥有更多的建筑使用空间，可以在筒体的周边增加密柱（通常不大于 3m）和刚度很大的梁，从而使框架和筒体两个结构体系的刚度不至于相差太大。筒体结构按照竖向结构的形成、布置及数量的不同，可分为框架-筒体结构、桁架筒结构、筒中筒结构、束筒结构。由于本论文当中主要涉及到框加-筒体结构，下面对其进行介绍。
第2 章 理论基础
2.1软件简介
2.1.1 应用软件介绍
SAP2000、MIDAS、PKPM 等软件均可以考虑模拟施工顺序的不同对竖向构件竖向变形差的影响。SAP2000 和 MIDAS 还可以考虑由于混凝土的收缩、徐变等因素，由于本论文当中重点研究的是模拟施工顺序对于竖向变形差计算的影响，所以本论文进行工程实例分析时采用的软件是PKPM。
PKPM 系统软件当中，进行高层计算的核心软件是 SATWE。SATWE 为Space Analysis of Tall-building with Wall-Element的简写。SATWE软件是应现代多（10层以下）、高层建筑（10层及其以上）发展要求专门为多（SATWE-8）高层建筑结构设计而研制的空间组合结构有限元分析软件，该软件在进行有限元的基本思想是 Wall-Element，即墙元思想。 SATWE具有如下特点：
（1）误差小、精度高
（2）计算速度快，解题能力强
SATWE具有自动搜索微机内存功能，可把微机的内存资源充分利用起来，最大限度地发挥微机硬件资源的作用，在一定程度上解决了在微机上运行的结构有限元分析软件的计算速度慢和解题能力弱等问题。
（3）前后处理功能强
2.2基本假定
框架-筒体结构体系（尤其是混合结构体系）在施工时，筒体部分一般先于框架部分施工。但是，本论文在进行模拟施工分析和模型建立时对该施工过程进行了以下简化：
（1）筒体部分和框架部分两者同时施工，不考虑筒体提前施工对于竖向变形差的影响。在第4章中将对“筒体提前施工”进行讨论。
（2）竖向构件（柱、剪力墙）施工到某一楼层高度时，同时考虑竖向荷载的施加。
（3）由于不考虑筒体部分提前施工，所以不同类的竖向构件是同时考虑施工找平和附加内力影响的。
（4）当考虑地基、基础、上部结构协同作用时，由基础沉降引起的竖向位移仅仅发生在建筑物建造的初期。本文的研究重点并不在于基础的沉降而是上部结构竖向构件的竖向变形，所以本文当中涉及到竖向变形以及竖向变形差计算时，均不考虑基础沉降问题。
第 3 章 竖向变形差的影响因素及计算..............15
3.1 影响因素 ...........15
3.1.1 徐变 .........15
第 4 章 工程实例......................35
4.1 工程概况 .....................35
4.1.1 工程简介 ....................... 35
第 5 章 结论.......................63
5.1 结论 ...................63
5.2 展望 ...............63
第4章 工程实例
4.1 工程概况
4.1.1 工程简介
该工程位于邯郸市中心区，在人民路以南、城东街以西、西门里路以北。规划总用地面积6613.7 m2, 其中净用地面积5517.1 m2, 城市道路用地面积711.1 m2，城市绿化用地面积385.5 m2。其平面位置如图4-1所示：
第5章 结论
5.1 结论
框架-筒体结构体系是高层超高层建筑广泛采用的一种结构形式。框架-筒体结构发展的同时也出现了一些问题，其中关键问题之一就是在整个施工过程之中不同竖向构件之间的竖向变形差给施工和结构安全带来隐患。本文从这一问题出发，从竖向构件竖向变形差的计算方法选择和竖向变形差的影响因素两个方面着手，对如何进行竖向变形差的控制进行了分析。本文得到了以下结论：
（1）计算竖向变形差的方法主要有两种：“一次性加载方式”、“精确加载方式”。在第3章，通过分析得出了这两种模拟施工方式计算竖向变形差的公式。
（2）在以上分析基础上，得出了采用以上两种模拟施工加载方式时，竖向构件竖向变形差随高度的变化函数并据此分析了竖向变形差的变化规律。
（3）从材料、设计、施工三个方面提出了减少竖向构件竖向变形差的措施。
（4）在此基础之上，对邯郸市某高层框架-筒体结构进行了实例分析。针对竖向变形差引起的附加问题提出改进措施，工程应用取得了很好的效果。
参考文献（略）
