研究背景 随着土木工程行业的日益发展，建筑物的结构类型也日益完善。

从巨型楼宇到纤长高耸的塔桅，从超高层建筑到大跨桥梁，层出不穷。

而当今建筑根据其结构类型主要可以分为：砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构和钢结构[1]。

砖木结构建造简单，材料容易准备，费用较低；砖混结构房屋的造价相对较低，但砖的力学性能较差，承载力小，房屋的抗震性能不好，且一般只能建造7层以下的房屋。

砖混房屋受到结构的限制，空间布置不灵活，不能象框架结构那样，用户可以比较随意的根据自己的需要灵活分割布置空间[2]。

钢筋混凝土结构合理利用了钢筋和混凝土两种不同材料的受力性能，使强度显著提高，且具有良好的耐久性，整体性良好，但是结构自重大，抗裂性能差，施工受季节等环境因素影响；钢结构强度高，自重轻，材质均匀，工业化程度高，抗震性能好，是公认可持续发展的绿色建材，但是耐腐蚀性、耐火性能差，稳定问题突出，且造价相对较高[3]。

而组成建筑物的材料主要有木材、石材、水泥砂浆、钢筋混凝土、钢结构，前两者质轻，易得，造价低，但承载力相对较弱，而水泥砂浆和块体构成的砌体结构价格低廉，具有良好的耐火耐久性，但与钢和混凝土相比，砌体的强度较低[4]。

钢筋混凝土充分结合钢的抗拉性能和混凝土的抗压性能，结构整体承载力较大，在建筑中使用非常普遍。

钢结构以其良好的性能被广泛用于高层及超高层建筑、大跨度及高耸结构[5]。

工程结构自建造开始，直至其使用寿命结束的整个期间，将承受各种荷载和外界作用[6]，对于一般建筑所承受的竖向荷载，主要包括自重等恒荷载和使用荷载等活荷载，水平荷载主要是风荷载和地震荷载。