浅谈框架结构体系应用的演化及认识 孙伟伟 摘要：随着社会的发展，钢筋混凝土框架结构的建筑物越 来越普遍。由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载 力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点； 与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构 在框剪（筒）结构中，由于剪力墙的刚度大，承担大部分水 平剪力，是抗侧力的主要构件；而框架主要承担竖向荷载，为 建筑提供较大跨度的使用空间，并承担少量的水平荷载。 框架在水平荷载作用下，呈现剪切变形特点，而剪力墙在 刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结 构是多层框架最常用的结构型式。 水平荷载作用下，呈现弯曲变形特点。框架部分和剪力墙通 过梁板进行连接，共同协调变形和抵抗水平荷载作用，侧向变 形呈现弯剪型变形特点。框架剪力墙通过梁板共同工作，减 小了侧向层间变形，也减小了顶层侧向位移。 关键词：框架结构、框架剪力墙、巨型框架 前言 由于上述受力变形特点，框剪结构在承载力和刚度上都 有明显提高，有效地减少了侧向变形，这种结构型式能够建造 更高的建筑，因此在高层建筑中框剪结构得到了广泛应用。 框筒结构外围柱子布置灵活，多应用于塔式结构；框筒结 构另外一个优点在于其适用于内筒钢筋混凝土＋外框钢柱的 近半个世纪以来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构 的发展很，陕，应用很多。一般框架结构是由楼板、梁、柱及基 础４种承重构件组成的，由主梁、柱与基础构成平面框架，各 平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。在 合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑 组合结构，有效地减少了外围框架柱的截面，提供较大的使用 空间。 框剪结构和框筒结构剪力墙的合理布置才能发挥其自身 空间，其平面布置比较灵活，可适合多种工艺与使用功能的要 求。下面介绍下常用框架结构的基本受力特点及结构性能。 框架结构体系的概念及受力特点 特点，结构的抗侧刚度主要由剪力墙的抗弯刚度确定，顶点位 一、移和层间变形会随剪力墙的抗弯刚度的加大而减小：为了满 足高层结构的变形限制要求，需要高层建筑随着高度的增加， 整个结构由梁、柱构件组成的体系，称为框架结构体系， 也可以称为纯框架结构。框架结构的优点在于能使建筑平面 剪力墙的抗弯刚度也随之增大。但在水平地震作用下，侧向 位移与抗弯刚度并不成反比关系。根据实际工程计算，在其 它条件不变的情况下，抗弯刚度增加一倍，顶点侧移和最大层 间变形减少约１５％。这是因为剪力墙的数量和抗弯刚度的 增加，结构刚度变大，地震作用也会随之加大。实际工程计算 表明：刚度增大一倍，地震力将增加约２０％。因此过多的布 布置自由灵活，提供较大跨度的空间，内外墙由轻质填充墙作 为围护结构，减轻了结构自重，节约了成本。 框架结构的受力变形特点以剪切变形为主，框架侧向变 形由两部分荷载引起，一部分为竖向荷载（恒荷载和活荷载）， 另一部分为水平荷载（风荷载和地震作用）ｏ框架结构在竖向 荷载作用下，梁柱弯曲变形产生侧移，底部内力比上部内力 大，由于底层受力大，变形也较大，使整个结构呈剪切型变形 在水平荷载作用下，柱子的拉伸压缩使结构出现侧移，上部侧 向变形大，底部小，此部分变形随建筑高度的增加逐渐变大， 置剪力墙是不经济的，也是不合理的。在一般工程设计中应 以满足位移为前提来合理布置剪力墙。 框筒结构类似于一个箱型截面的细长受弯构件（箱型构 件），截面中的翼缘和腹板的正应力分布如下图（一）。框筒结 构由密柱和深梁构成，整体上类似于箱型截面的悬臂结构，在 水平力作用下轴力分布见下图（二） 但两种变形合成以后仍呈剪切变形的特征。 框架结构的侧向刚度主要取决于梁柱的截面大小，侧向 变形较大是框架结构的主要缺点，梁柱截面过大会影响建筑 的使用功能，这也限制了结构的使用高度。 我国抗震规范对不同设防烈度的框架结构高度进行了限 制。框架结构由于平面布置灵活等优点，在多层及小高层结 构如商业、办公楼等已广泛使用，通过合理设计能达到抗震性 能较好的延性框架结构。 ７ 二、框架剪力墙（简体）结构体系的概念及受力特点 在框架结构中布置适量的剪力墙就构成了框架剪力墙结 构体系。框剪结构能有效发挥剪力墙抵抗水平荷载作用，提 高了抗弯能力。把剪力墙围成筒，结合框架就形成了框筒结 构体系，剪力墙围成筒后承载能力、侧向刚度和抗扭能力有明 细长箱型梁应力分布（一） 框筒柱轴力分布（二） 显提升，框筒结构中利用楼梯间或电梯井等竖向管道布置简 体，建筑布置上比较合理。 ——平面中具有中和轴，分为受拉柱和受压柱，形成受拉翼 缘框架和受压翼缘框架。在翼缘框架中，角柱轴力大于平均 ６４—— 番禺万达广场工程塔楼样板段综合管线施工技术总结 梁唯健 摘要：作为国内现时走在前列的商业地产工程建设项目， 二、工程概况 广州番禺万达广场在施工建设过程中运用了“以点带面”的 样板引路管理模式，本文通过对本工程项目南区塔楼的综合 管线样板段施工前期策划工作中和施工过程中遇到的问题及 １番禺万达广场总体的工程概况 本工程项目位于广州市番禺区万博大道，由６层大型商 业综合体和２座塔楼组成。其中地下室３层，地下三层为人 其解决过程进行详细论述，将解决现场施工问题过程中的一 点方法和经验与大家交流。 防地下室和设备房（平时为车库），地下二层为机械停车和设备 房，地下一层为局部车库和国美电器以及超市；１～６层由百 货、酒楼、室内外步行街、ＫＴＶ、影院等组成；７—４１层为两座 塔楼，是商业写字楼；本工程总建筑面积３３０２１１ｍ２，建筑高 关键词：事前控制样板引路综合管线平衡交叉施工 前育 一、度１４９．６０ｍ。 近年来，商业地产工程建设项目在国内发展迅猛，而商业 地产工程建设项目中包含了机电专业所有比较大型的系统 ２番禺万达广场各机电专业的工程概况 本工程项目中各机电专业包含高低压配电系统、生活给 （包括供配电系统、给排水系统、空调系统、消防系统、智能化 系统等），各个楼层、各个区域的综合管线非常多，因此在机电 各专业开始大面积铺开施工前对综合管线平衡的深化设计、 排水系统、空调系统、消防水系统、消防弱电系统、建筑智能化 系统、建筑物外泛光照明系统等。在本文叙述的南区塔楼综 合管线施工中涉及了建筑物的低压配电系统、生活给排水系 统、空调系统、消防水系统、消防弱电系统、建筑智能化系统。 大面积铺开施工后各机电专业的交叉施工协调就显得非常重 要，是整个项目能严格按照整体进度计划实施的一个重要保 障措施之一。而这两项工作也是项目监理人员体现技术、协 调等综合业务能力的一个关键点，如果项目监理人员能在样 板段中发挥出应有的作用，那么这个关键点便是项目监理人 员工作的“亮点”，反之，则是一个“败笔”。本文结合番禺万 达广场南区塔楼综合管线平衡的深化设计及其施工实例，简 三、施工中遇到的技术问题及其解决办法 １施工前期策划中遇到的技术问题及其解决办法 为保证番禺万达广场南区西塔各层大面积铺开施工时各 机电专业单位能有条不紊地施工，减少交叉作业过程中出现 的矛盾，从而进一步确保施工质量、加快施工进度，现场监理 人员提出通过样板先行的方法，在做好事前控制，把样板段施 工过程中出现的问题汇总解决。 单介绍在监理的工作角度如何能从策划开始对整个施工过程 进行严格管控，使每一步的施工质量和施工进度都在受控范 围内。 经监理部和业主商讨后，确定番禺万达广场南区西塔的 轴力，中间部分柱轴力较小；在腹板框架中，柱轴力分布也不 均匀，呈现与翼缘框架轴力分布相似的特点，这种剪力滞后现 象，影响结构的整体空间受力，参与受力的框架柱大小不均 匀，对结构的承载能力和侧向刚度都有所减小，不能充分发挥 间的中庭，来满足建筑空间需求。 结束语 综上所述，随着人们对建筑使用功能的提高，框架结构 （住宅、公共建筑）都得到了极大的发展，各种结构形式也随之 发展起来，也许以后会有新的框架体系能够得到应用，作为设 计人员，应该对框架的各种形式做到了然于胸，才能根据实际 使用情况合理选用，扬长避短，最大限度的发挥其作用，为人 们的居住使用提供更加便捷的服务。 构件作用，造成材料浪费。在工程实际设计中应减小剪力滞 后现象。 三、巨型框架结构体系的概念及受力特点 利用筒体作为柱子，在各简体之间每隔几层布置巨型梁 进行连接，简体与巨型梁就形成了巨型框架结构体系。由于 巨型框架的梁及筒体围成的框架柱截面很大，其承载能力和 （同济大学；２０１４．１） 参考文献 ［１】建筑抗震设计规范（ＧＢ５００１ １—２０１０） 抗侧刚度也很大。这些巨型框架梁柱可以根据截面大小以及 刚度和高度的需要进行设置。 在建筑高度很高的建筑中，伸直可以采用一个结构作为 巨型框架柱，而采用几层楼高的巨型结构作为框架梁形成巨 型框架结构体系。 中国人民共和国国家标准 ［２］高层建筑混凝土结构技术规程中国人民共和国行业 标准（１ＧＪ３—２０１０） 巨型框架结构体系在上下两层巨型框架梁之间有较大的 灵活空间，甚至可以布置小型框架结构房屋，也可以形成大空 一［３］混凝土结构设计规范 中国建筑工业出版社 （ＧＢ５００１０—２０１０） ６５—