个有机整体，不能把两者分开处理。如砖混结构

 ，必须依靠圈梁和构造柱将上部结构与基

础连成整体，而不能单纯依靠基础刚度来抵御不均匀沉降，所有圈梁和构造柱设置，必须
围绕这个中心。

 

　　协同工作还在于当结构受力时，结构中各构件能同时达到较高的应力水平。在多高层结
构设计时，应尽量避免短柱，其目的是使同层各柱在相同水平位移时，能同时达到最大承
载能力，但随着建筑物高度不断增大，巨大的竖向和水平荷载使底层柱截面越来越大，从
而造成高层建筑底部数层出现大量短柱，为了避免这种现象，对大截面柱，可以通过对柱
截面开竖槽，使矩形柱成为田形柱，来增大长细比，避免短柱出现，这样就使同层抗侧力
结构在相近的水平位移下，达到最大水平承载力；而对于梁的跨高比，长、短梁在同一榀框
架中并存，也是不利的，短跨梁在水平力作用下，剪力很大，梁端正、负弯矩也很大，其配
筋由水平力决定，竖向荷载基本不起作用，甚至梁端正弯矩钢筋会出现超筋现象，同时梁
剪力增大，使柱的轴力增大，这是不符合协同工作原。多高层结构设计目的是抵抗水平力作
用，防止扭转，为有效的抵抗水平力作用，平面上两个正交方向的尺寸宜尽量接近，保证
这两个方向上惯性矩相等，防止一个方向强度太大，另一方向较弱，因此，抗侧力结构
（柱、剪力墙）宜设置在四周，以增大整体抗侧刚度及抗扭惯性矩，并加大梁或楼层的刚度，
使柱或剪力墙能承担较大整体弯矩。

 

　　在高层建筑结构设计中，柱轴压比的限值结构师面临的实际问题，随着建筑高度增加
结构下部柱截面增大，而柱纵向钢筋却为构造配筋，即使用高强混凝土柱截面也不会明显
降低。实际上，柱的轴压比大小，反映柱的塑性变形能力，而柱变形能力影响结构的延性。
混凝土基本理论指出：混凝土构件的弯曲变形能力主要取决于截面相对受压区高度和受压
区边缘混凝土的极限变形能力。相对受压区高度取决于轴压比、配筋等，混凝土极限变形能
力取决于箍筋的约束程度。为了增大柱在地震作用下的变形能力，控制柱的轴压比和改善配
箍有同样的意义。

 

　　

3）协同工作与材料利用率 

　　协同工作设计，还在于对材料的充分利用。一般来讲，材料利用率越高，该结构的协同
工作程度也越高，结构设计应是花最少的钱，做最好的建筑，这要求设计时材料要充分利
用。矩形截面梁是最普通的受弯构件，其材料利用率很低，一是靠近中和轴材料应力水平低，
另二是梁的弯矩沿梁长是变化的，这对等截面梁来说，大部分区段，即使是拉、压边缘，其
应力水平均较低。针对梁的受力特点，结构概念分析，是因梁截面存在应变梯度，只有构件
是轴心受力时，材料利用率才可能增大，于是就出现了平面桁架，桁架上弦相应于梁的受
压边，下弦相应于受拉钢筋。规则桁架中腹杆受力（拉、压）与梁中主拉、压应力方向一致，
根据上述分析，还可以将桁架设计为与弯矩图相似的形状，从而使桁架的弦杆受力均匀。

 

　　单纯增大截面是下策，特别是上弦杆，应努力增加其平面外的刚度，提供平面外约束
如果平面外支撑再连接成桁架，就使平面桁架变为平面交叉桁架，最后成为空间网架。空间
网架材料利用率高，应力水平高，故在大跨度、大空间结构中广泛使用，但网架结构中仍然
存在压杆，压杆应力水平不可能太高，这样高强材料就不能使用。因此，努力减少结构中的
压杆，我们找到悬索结构，悬索结构中所有

“杆件”均为拉杆，这样使悬索结构中杆件的应

力水平极高，材料利用率极大，高强材料得以充分利用。因而在超大跨度结构中，悬索结构
是首选结构类型。

 

　　目前广泛使用的钢

-混凝土结构 ，是将钢结构与混凝土结构相互取长补短形成的一种

新型结构形成。尤其是钢管混凝土，更将这两种材料有机地结合起来，实现了结构材料的又
一次革命。钢管混凝土的原理有二：

1）借助钢管对核心混凝土的约束，使核心混凝土有更

高强度和变形能力；

2）核心混凝土又对钢管壁的稳定提供了有效可靠支撑。钢管混凝土的

极限承载力远大于钢管和核心混凝土两者的承载力之和，这是钢材与混凝土的又一次理想