【转载】高层建筑下层楼层是不是要承受它以上所有楼层的总重力？

一根梁，是在一个力的场中发生的突然收缩。一根柱子，是一个漩涡点，它将一池荷载拽向自己。墙变成柱子的延伸，一种抽象的纵波。墙和柱的作用就像重力的捷径。梁像是蹦床线，而楼板则是承受荷载流动中的隐藏模式的水库。
——塞西尔·巴尔蒙德《异规》

普通结构

普通结构一般都是这样的。就像巴尔蒙德老师所说的，每层的水平荷载就像池塘，横梁就像水渠，将这些水导向柱子。整个竖向体系可以类比成一条大河，每个楼层处汇入一条支流，越往下游，水流越大，最终汇入大海。同样，柱子在每个楼层处都增加一个楼层的荷载，越往下，柱子承担的重力荷载越大，最终，柱子将这些荷载导入大地。

普通建筑的示意图，绿色为重力荷载在水平楼面的传递，蓝色为重力荷载沿着柱墙向下流动的路线。比如，每层每跨的重力荷载是2，楼面梁两个端头传递给柱子的重力荷载为1。边柱最上面受力为1，往下每层递增1；中柱最上面受力为2，往下每层递增2。总的重力荷载为54，最终通过柱子汇入大地。

当然，由于种种原因，很多结构并没有选择这种最普通的解决方案。在日本，很多高层采用了巨型框架体系。这种体系可以理解成一个五斗橱，然后在每个抽屉格子里塞进一个小建筑。

巨型框架的示意，玫红色为巨型框架的荷载流线。结构尺寸、荷载跟上面普通结构一样，只不过改成了巨型框架。深色部分是巨型框架主结构，浅色部分是次结构。就像一个两层的巨型架子，每层各自放了一个小房子。

位于东京的东日本国铁大厦就是一个典型的巨型框架，光看外表就能看得出来。横向分了两列格子，竖向分了三排格子。

如果花钱无所谓，要的就是高端大气上档次，那可以试一下改进版的巨型框架。

小房子不是放在架子上，而是倒着吊挂在架子上。对于小房子，下面的楼层的柱子受力反而最小，上面楼层的柱子受力反而比较大，所有次结构的柱子在重力荷载下都承受拉力。

香港汇丰银行就是个不差钱的例子。这张夜景照片尤为明显，发红光的部分就是巨型框架的横梁，发白光的大柱子的就是巨型框架的大柱子。中间的部分就是赛进格子里面吊挂着的小房子。（左边中国银行的桁架筒体结构也非常明显。）

文艺结构

想要大跨度出挑，想要一层完全通透，没问题，我们可以把建筑做成斜拉桥。

对于这种结构体系来说，楼层的概念已经模糊了，只是简单的荷载而已。承受重力荷载主要是靠斜拉索和中间的巨型筒体。

万科总部就是一个这样的实例。不光悬挑长度大，而且还是悬挑了好几层。万科的同志们每天就坐在这个斜拉桥上办公。

想要整个建筑浮起来，中间变成大广场，也可以。无非就是把整个建筑栓在悬索上。

整个建筑物就像是一个悬索桥，基本所有的重力荷载最后都传递到悬索上，然后由悬索传递给两边的巨型竖向筒体。

这种体系的实例就是明尼苏达波利斯联邦储备银行。整个建筑栓在巨大的悬索上，除了两侧的筒体，一层中间没有任何柱子和墙体，完全是开放的大广场。外立面特意用两种幕墙肌理勾画出了悬索的轮廓。

同样的例子还有位于伦敦的 Exchange House，Bill Baker 老师的作品。只不过跟上面的例子刚好相反，这个是用受压的拱代替了受拉的悬索。整个建筑物的重力荷载由四道拱圈承载，底层中间同样没有柱子和墙体。

XX 结构

还有一类结构，我实在不知道该怎么说.....

巴尔蒙德老师的作品，这个庞然大物的重力荷载的河流一共转了几个弯呢？

图片来源
东日本国铁大厦：File:JR East main office cropped.jpg
汇丰银行：Hong Kong – Thierry Coulon
深圳万科中心：存在建筑/深圳万科中心|ikuku.cn|在库言库
明尼苏达波利斯美联储地区储备银行：File:Fed-Minneapolis-20080925.jpg
Exchange House：File:Broadgate
CCTV 新楼：OMA/Progress and Beijing’s CCTV Tower

— 完 —
本文作者：猪小宝

【知乎日报——重磅更新】新增热门内容排行榜，精彩点评外置，你行，你上啊。
新版下载：
http://daily.zhihu.com/download

此问题还有 3 个回答，查看全部。
延伸阅读：
高层建筑物通常会用哪些手段抗风抗震？
建筑工人是怎样实现建筑师在工程图样上的意图的？


来源：
http://www.zhihu.com/question/21659166/answer/18913938?utm_campaign=rss&utm_medium=rss&utm_source=rss&utm_content=title