近幾年，在建筑行業(yè)中開(kāi)始推廣使用空心樓蓋結構，尤其對于高層結構。在高層建筑中，空心樓蓋結構的優(yōu)點(diǎn)很顯著(zhù)。它的結構自身重量較小，需要使用的鋼筋量也比較小，施工過(guò)程簡(jiǎn)單。同時(shí)，空心樓蓋有利于節約施工材料與工程成本，降低工程造價(jià)，縮短工程時(shí)間等。但是和實(shí)心樓板相比，二者在結構上有明顯的不同。小編針對空心樓蓋與實(shí)心樓板結構進(jìn)行建模、運算，按照所得數據，對比二者的各項功能。詳細內容如下。

    一、空心樓蓋與實(shí)心樓板的結構概述
    在高層建筑建設過(guò)程中，空心樓蓋結構具備很多優(yōu)點(diǎn)。包括：它有利于增加樓層的凈高，大空間現澆空心樓蓋體系中，樓蓋結構的厚度在250與500毫米之間。能夠促使樓層凈高提高250到700毫米；不需要使用吊頂，也可以保證建筑物的室內頂棚更加美觀(guān)；室內的空間會(huì )更廣，經(jīng)濟跨度能夠達到8到12米之間；有利于增加樓層的數量，在確保樓層的基本凈高的基礎上。利用對層高的壓縮，增加更多的樓層；空心樓板結構的應用，有利于增強建筑物的隔熱與隔音功能。在內置的空腔內，也可以增強樓板的隔熱功能。樓板的平均厚度會(huì )大于常規樓板，達到較好的隔音效果。另外，在結構方面，空心樓板自身的重量較小，需要使用鋼筋量也較小，施工過(guò)程不復雜。在工程成本方面，空心樓板有利于節約各類(lèi)施工材料，減少模板的用量，降低工程造價(jià)，縮短工程時(shí)間，減少各項費用等。
    在傳統的高層建筑中，都會(huì )應用到實(shí)心樓板結構。這是因為實(shí)心樓板的厚度較小，剛度較小。因此，如果在研究受力情況時(shí)，只顧及樓板可能會(huì )框剪結構內的梁或者框架，可能會(huì )存在局限性。而且，樓板與框剪結構內的梁或者框架之間是互相對立的，需要從不同角度分析。不應該考慮二者的變形，以及關(guān)于樓板的問(wèn)題。但是，盡管空心樓板結構屬于空心的。然而，它的厚度比較大，而且扁梁較多，有時(shí)還存在梁高和板厚相同的情況，樓板會(huì )在很大程度上影響到梁。另外，空心樓板內模中是肋梁，如果將肋梁作為結構梁，那么空心樓蓋結構可以被當做密肋梁結構。因此，空心樓板結構與實(shí)心樓板之間有明顯的不同之處。
    二、算例說(shuō)明
    本算例為13層框剪結構，各層高為3.3m，X向36m，Y向27m。結構等級為二級，結構設計基準期為50年，結構設計使用年限為50年，抗震設防烈度為7度，基本風(fēng)壓為0.5kN/m2，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)，地震設計分組為一組，結構阻尼比0.05。荷載按GB50009—2012《建筑結構荷載規范》取值。兩種結構的混凝土等級均為C30，剪力墻和柱子的位置和尺寸均一樣，不同之處是每一層的梁板?？招臉巧w的扁梁尺寸為900mm×300mm，板厚300mm；實(shí)心樓板的主梁為250mm×800mm，井字梁為200mm×600mm，板厚為100mm。
    三、計算比較分析
    1、樓層測向剛度
由所得數據可知，在空心樓板結構中的隔層測向剛度只有實(shí)心樓板的一半。高層結構的豎向構件和它們之間的關(guān)系會(huì )直接影響到高層結構的抗側剛度。本文所舉的空心樓蓋和實(shí)心樓板的豎向構件是一致的，因此如果它們的測向剛度存在不同，必然是梁板因素的影響。與空心樓蓋相比，實(shí)心梁板結構的梁高大于扁梁，抗彎剛度比較強。如果在保持豎向構件一直的前提下，實(shí)心梁板的抗側剛度必然會(huì )比空心樓蓋更大。相關(guān)人員應該深入分析二者之間相差的程度大小。
因目前結構計算分析軟件的限制，樓板與結構梁獨立計算，未能充分考慮到厚度大的空心樓板對整體結構的剛度貢獻，故計算出來(lái)的側向剛度會(huì )比實(shí)際的要小。如果按照實(shí)際情況分析，空心樓板里面大量的肋梁與扁梁整體澆筑，緊密相連，對整體剛度有增大，應參與到整體的受力分析中。
    2、地震作用下很大層間位移
    首層兩種結構的很大層間位移幾乎相等，隨著(zhù)樓層增加，空心樓蓋結構的很大層間位移開(kāi)始大于實(shí)心樓板結構，而且相差的幅度也隨著(zhù)樓層的增加而增大，在很高層的位置空心樓蓋結構的很大層間位移是實(shí)心梁板的兩倍多。首層的層間位移幾乎相等是因為受到了基礎的強約束，隨著(zhù)層數增加，受到的約束越來(lái)越小，在地震作用下層間位移便越來(lái)越大了。在較高樓層，空心樓蓋結構的很大層間位移之所以遠大于實(shí)心樓板結構的兩倍有余是因為上述的側向剛度計算結果所導致的。值得注意的是，空心樓蓋很大層間位移出現在樓層的位置與實(shí)心樓板的不一樣?？招臉巧w結構的很大層間位移出現在第7層附近，而實(shí)心樓板結構的出現在第5層附近。這說(shuō)明空心樓蓋結構較薄弱的位置比實(shí)心樓板結構的要高，應注意薄弱位置的加強。
    3、很大層間位移角
    空心樓蓋結構的很大層間位移角都比實(shí)心樓板結構的要大，且很大層間位移角出現的位置也都比實(shí)心樓板結構的要高，與上述的計算結果保持一致。高層建筑很大層間位移角限值為1/800，兩者均滿(mǎn)足此限制，同時(shí)可以看出實(shí)心樓板結構的偏于可靠，而空心樓蓋結構偏于經(jīng)濟。這里還值得分析的地方是，風(fēng)荷載導致空心樓蓋結構的很大層間位移角大于實(shí)心樓板結構的兩倍，而地震作用產(chǎn)生的很大層間位移角卻少于實(shí)心樓板結構的兩倍，這里的原因是空心樓蓋結構的整體質(zhì)量小于實(shí)心樓板結構，地震作用就會(huì )相對較小，因此兩者地震作用下的很大層間位移角會(huì )相差得比較小。這里可以體現空心樓蓋結構能夠減小地震作用的特點(diǎn)。
    4、前三振型的自振周期與振型參與質(zhì)量
    空心樓蓋結構的前三個(gè)振型自振周期都比實(shí)心梁板的要大，比后者大30%左右，但是振型的參與質(zhì)量比實(shí)心梁板的要小。自振周期長(cháng)，說(shuō)明空心樓蓋結構的整體剛度較柔，與上述的計算數據是吻合的，實(shí)心梁板結構整體剛度大，較為吸收地震作用，產(chǎn)生的地震力大，為了保證結構可靠會(huì )提高整體造價(jià)，這里再次體現空心樓蓋減小地震作用，降低造價(jià)的特點(diǎn)。
    5、結構地震作用下地震力及地震剪力
    兩種結構在底部3層的地震力相差無(wú)幾，從第4層開(kāi)始空心樓蓋結構的地震力小于實(shí)心梁板結構，隨著(zhù)樓層增加，相差幅度越來(lái)越大，在11層達到很大，然后兩者的地震力又開(kāi)始趨向一致。結構頂層地震力突然增大，是鞭梢效應的影響導致地震力放大的結果?？招臉巧w結構首層地震剪力比實(shí)心梁板結構小，相差幅度大約為28%。隨著(zhù)樓層增加，相差幅度逐漸減小，到頂層兩者的地震剪力幾乎相等?？招臉巧w結構的地震力比實(shí)心梁板的小緣于其整體質(zhì)量比較小，雖然前面其他數據分析這樣會(huì )減小整體剛度，抵抗力會(huì )下降，位移會(huì )增大，但是地震力減小，能夠大大提高結構的經(jīng)濟性，而且還能保持結構在規范的可靠范圍內，這是空心樓蓋結構得以逐漸推廣的重要原因之一。
    四、結語(yǔ)
    綜上所述，空心樓板結構中，結構梁有所減少，剛度也不夠大。與實(shí)心樓板相比，它的剛度較小，在很大層間的位移和產(chǎn)生的位移角度都偏大，處于的位置也偏高。另外，空心樓板的質(zhì)量也比較小，這會(huì )在程度上削弱地震力，有利于降低高層建筑物的工程成本，降低工程造價(jià)，從而增強建筑物建設的經(jīng)濟性。