*主要内容筒体结构的布置形式侧向力作用下的受力特点筒体结构的计算方法筒体结构的截面设计及构造要求*1.筒体结构的布置形式1.1核芯筒结构优点：（1）核芯筒四周的柱子一般不落地，仅由核芯筒将上部荷载传至基础，因此核芯筒结构占地面积小，可在地面留出较大的空间满足绿化、交通、保护既有建筑物规划等要求；同济大学图书馆*（2）核芯筒结构中建筑周边的柱子仅承受若干层的楼面竖向荷载，其截面尺寸较小，便于建筑上开窗采光，视野开阔；（3）具有较大的抗侧刚度，且受力明确，分析方便，是一个典型的竖向悬臂结构，可按偏心受压构件进行筒身截面配筋设计。*缺点：（1）地震区，实腹核心筒结构易出现脆性破坏形态，而且在地震作用下，作为悬臂结构的实腹核心筒为静定结构，没有多余约束，缺乏第二道防线，当核心筒底部在水平力作用下形成塑性铰时，整个结构即成为机构而倒塌。（2）水塔状的建筑外形和质量分布，及刚性的结构形式，使核心筒结构具有较大的地震反应。*解决方案：在筒壁四周适当地布置一些结构洞，或者根据结构抗震的要求对筒壁上的门窗洞口进行适当的调整，使筒壁成为联肢剪力墙的结构形式，利用连梁梁端的塑性铰耗散地震能量，使之出现“强肢弱梁”型的破坏形态。*1.2框筒结构（1）典型的框筒结构如下图a；（2）当框筒单独作为承重结构时，一般在中间需布置柱子，承受竖向荷载，可减少楼盖结构的跨度；（3）框筒结构外筒柱距较密，常常不能满足建筑使用要求。为扩大底层柱距，常用巨大的拱、梁或桁架等支承上部的柱子。*1.3筒中筒结构（1）把核芯筒布置在框筒结构的中间，便成了筒中筒结构；（2）一般把楼梯间、电梯间等服务性设施布置在核芯筒内，内外筒之间的开阔空间可满足建筑上自由分隔、灵活布置的要求。常用于可供出租的商务办公中心；（3）设计一般要求：内筒与外筒之间的距离以不大于12m为宜；内筒的边长为外筒相应边长的1/3左右较为适宜。香港中环广场CenterPlaza，78层，372m*1.4框架—核芯筒结构（1）筒中筒结构外部柱距较密，常会与建筑立面、建筑造型或建筑使用功能相矛盾，有时建筑布置要求外部柱距较大，这时，周边柱子已不能形成筒的工作状态，而相当于框架的作用，这类结构就是框架—核芯筒结构；（2）框架—核芯筒结构的受力性能与框架—剪力墙结构相似，但框架—核芯筒结构中的柱子往往数量少而截面大，因此，应特别注意保证内筒的抗侧刚度和结构的抗震性能；（3）框架—核芯筒结构可提供较大的开阔空间，常被用于高层办公楼建筑中。上海虹桥宾馆平面图（35层，高103.7m）；*2.侧向力作用下的受力特点2.1剪力滞后效应框筒结构底部柱内正应力分布*（1）框筒结构的受力既相似于薄壁箱形结构，又有其自身特点。对于箱形结构，材力解答出的正应力分布呈线性（如图中虚线）；（2）当侧向力作用于框筒结构时，框筒底部柱内正应力在角柱较大，在中部逐渐减少，这种现象称为剪力滞后效应。这是由于翼缘框架中梁的剪切变形和梁、柱的弯曲变形造成的。（3）框筒结构的顶部，角柱内的正应力反而小于翼缘框架中柱内的应力，这一现象称为“负剪力滞后效应”。*2.2剪力分配（1）筒体结构中，侧向力产生的剪力主要由腹板部分承担；（2）筒中筒结构中，主要由外筒的腹板框架和内筒的腹板部分承担。剪力分配与内外筒之间的抗侧刚度比有关，在不同的高度，侧向力在内外筒之间的分配比例不同。一般地，在结构底部，内筒承担了大部分剪力，外筒承担的剪力很小。*2.3抗倾覆弯矩侧向力产生的弯矩由内外筒共同承担。由于外筒柱离建筑平面形心较远，故外筒柱内的轴力所形成的抗倾覆弯矩极大。外筒中，翼缘框架又占了其中的主要部分，角柱也发挥了十分重要的作用，而外筒腹板框架及内筒腹板墙肢的局部弯曲产生的弯矩极小。*2.4侧移曲线框筒结构或筒中筒结构在侧向力作用下的侧向位移曲线呈弯剪型。侧向力作用下，腹板框架将发生剪切型的侧向位移曲线；而翼缘框架一侧受拉，一侧受压状态将形成弯曲型的变形曲线；内筒也将发生弯曲型的变形曲线，共同工作的结果将使整个结构的侧向位移曲线呈弯剪型。*筒中筒结构与框架—核芯筒结构的对比下图两结构平面尺寸、结构高度、所受水平荷载均相同，楼板均采用平板。*框架-核心筒的翼缘柱轴力小，柱数量少，翼缘框架承受的总轴力比框筒小得多，轴力形成的抗倾覆力矩小很多；框架-核心筒结构主要由①、④轴两片框架（腹板框架）和实腹筒协同工作抵抗侧力。**