以上四種結(jié)構(gòu)，均為平面受力體系，即結(jié)構(gòu)所受的荷載以及由荷載而引起的內(nèi)力均作用在由構(gòu)件軸線(xiàn)所構(gòu)成的平面內(nèi)。這種平面結(jié)構(gòu)體系，為人們所常用而熟悉，受力明確，傳力簡(jiǎn)便可靠，分析理論經(jīng)典而成熟。但這種結(jié)構(gòu)有一個(gè)很大的弱點(diǎn)，就是側(cè)向剛度差。欲想獲得在使用上最低限度的側(cè)向剛度，必須另行設(shè)置支撐體系或連系梁，相對(duì)來(lái)說(shuō)較不經(jīng)濟(jì)。

　　(二)空間結(jié)構(gòu)體系

　　空間結(jié)構(gòu)體系包含網(wǎng)架、薄殼、折板、懸索等結(jié)構(gòu)形式。

　　1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

　　網(wǎng)架是一種新型結(jié)構(gòu)，由許多桿件按照一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。具有各向受力的性能，不同于一般平面行架的受力狀態(tài)，是高次超靜定空間結(jié)構(gòu)。

　　它具有如下優(yōu)點(diǎn)：由于各桿件間互相起著支撐作用，具有整體性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，空間剛度大，抗震性能好的優(yōu)點(diǎn)。在節(jié)點(diǎn)荷載作用下，網(wǎng)架的桿件主要承受軸力，能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，達(dá)到節(jié)約材料的目的。同時(shí)由于桿件類(lèi)型劃一，適合工廠化生產(chǎn)，可地面拼裝、整體吊裝。

　　2.薄殼

　　薄殼常用于屋蓋結(jié)構(gòu)，特別適用于較大跨度的建筑物，如展覽館、俱樂(lè)部、機(jī)庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)等。殼體的種數(shù)又多，形式豐富多彩，適用于多種平面，這為創(chuàng)作多種形式的建筑物提供了良好的結(jié)構(gòu)條件。薄殼結(jié)構(gòu)的曲面通常以其中面為準(zhǔn)，其平分殼板厚度的曲面稱(chēng)之為中面。

　　薄殼結(jié)構(gòu)的曲面形式：

　　(1)旋轉(zhuǎn)曲面。由一平面曲線(xiàn)作母線(xiàn)繞其平面內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)而形成的曲面稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)曲面。如球形曲面、旋轉(zhuǎn)拋物面、橢球面、旋轉(zhuǎn)雙曲面。

　　(2)平移曲面。由一豎向曲母線(xiàn)沿另一豎向曲線(xiàn)平移所形成的曲面稱(chēng)平多曲面。在工程中常見(jiàn)的橢圓拋物面雙曲扁殼就是平移曲面。

　　(3)直紋曲面。一段直線(xiàn)的兩端各沿2條固定曲線(xiàn)移動(dòng)形成的曲面叫直紋曲面。扭殼、拋物面殼、筒殼、柱狀面殼等均是直紋曲面。

　　3.折板

　　折板結(jié)構(gòu)是一種類(lèi)似于筒殼的薄壁空間體系。它也是由邊梁、橫隔以及薄板組成。空間工作原理也類(lèi)似筒殼(如圖1-4-7)。目前我國(guó)施工的折板跨度已達(dá)27m。

　　4.懸索

　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展以及大型公共建筑要求的空間愈來(lái)愈大，采用前面已提到的結(jié)構(gòu)形式已很難滿(mǎn)足這一要求，即使可以達(dá)到要求，但可能由于因其材料用量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工困難，造價(jià)很高，會(huì)造成極不合理的現(xiàn)象。懸索屋蓋結(jié)構(gòu)就是為了解決這一問(wèn)題，適應(yīng)大跨度需要而產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)形式。

　　懸索結(jié)構(gòu)由索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件、下部支承結(jié)構(gòu)組成。

　　假定索是絕對(duì)柔性的，任一截面均不能承受彎矩，而只承受拉力。懸索只能單向受 力，承受與其垂度方向一致的作用力。

　　三、高層建筑結(jié)構(gòu)

　　高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

　　1.高度高

　　顧名思義，高層建筑的特征在于"高"。對(duì)高度大于等于24 m的房屋，用傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)承重已不適宜，風(fēng)荷載及地震作用產(chǎn)生的水平力已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素。

　　"高規(guī)X峨的上限并未作出明確的規(guī)定，只是提出最大的適用高度限制，對(duì)簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)為 180m。建議宜將高層建筑大致劃分為：

　　一般高層建筑24～50m;

　　較高高層建筑50～100m;

　　超高層建筑100～200m;

　　特殊高層建筑200m以上。

　　2.荷載大

　　由于高層建筑高度大、層數(shù)多，豎向荷載很大。100m左右高的建筑，底部單柱豎向軸力往往達(dá)10000～30000kN。地震作用產(chǎn)生的水平力、風(fēng)荷載產(chǎn)生的水平力，不單數(shù)值大，而且作用高度高，使建筑底部產(chǎn)生很大的彎矩與傾復(fù)力矩。

　　3.技術(shù)要求高

　　高層建筑體形高聳與荷載大帶來(lái)的問(wèn)題是多方面的。例如：需要采用輕質(zhì)材料，特別是輕質(zhì)的新型墻體材料以減輕自重;需要采用高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)材料，如鋼結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。在混凝土結(jié)構(gòu)中，受力較大的部位(如底部各層的柱),可采用C40、C50級(jí)的混凝土，甚至采用更高強(qiáng)度的混凝土。采用各類(lèi)抗側(cè)力、抗側(cè)向拉移性能優(yōu)良的結(jié)構(gòu)體系。在結(jié)構(gòu)計(jì)算上，除計(jì)算理論的復(fù)雜之外，構(gòu)件的軸向變形研究、動(dòng)力特性研究以及結(jié)構(gòu)延性、構(gòu)造連接等都較之一般建筑結(jié)構(gòu)有特殊要求。