高层建筑结构设计(2)
高层建筑结构课件第2章(结构体系与结构布置)
六.截面尺寸初估（方案设计和初步设计时）
1.柱截面：
由轴压比控制
N c c f cbh
轴压比限值 P68表4.4
柱负荷面积 表4.4
单位面积荷载：框架、框-剪12～14kN/m2； 框架柱轴压比限值 剪力墙、筒体13～16
N Q S Qn
结1.1 构～ 体 系 系数 1.2
3.适用范围：适用于200m以下的超高层
代表作品及平面：
深圳国贸大厦
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五.结构体系（抗侧力体系）的选择
•建筑使用功能 •建筑平面
•建筑高度
•抗震等级 •地质条件 •施工技术 ……
用 途 住 宅 旅 馆 公 共
≤50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 框架 框架-剪力墙、框架
≥50m 剪力墙、框架-剪力墙 剪力墙、框架-剪力墙、 筒体 框架-剪力墙、筒体
竖向抗侧力构件不连 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平 续 转换构件（梁、桁架等）向下传递 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80％
五.设置变形缝的原则
1.设置原则：
1）尽量不设缝，而调整平面形状、尺寸和结构布置， 采取构造和施工措施。 2）设缝时，应形成独立的结构单元，保证足够的缝宽。
框架结构 框架—剪力墙结构、筒体结构 部分框支剪力墙结构 0.7 0.75 0.6
抗震等级
计算截面以上层数 一级 二级
三级 0.9 0.95 ---
0.8 0.85 0.7
2.梁截面：
由高跨比控制：P18表2.9
注意：梁高有减小的趋势。
抵抗温度应力 3.板厚： 加强顶层约束 提高抗风抗震 一般楼层：80-140 顶层现浇板：≥120，宜双层双向配筋 地下室顶板：≥160
高层建筑结构(2)
覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框
架结构的整体弯曲变形ub。 当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整 体弯曲变形的影响很小。
框架结构的侧移
（2）框架结构体系的优缺点
建筑平面布置灵活，能获得大空间（特别适用于商场、餐厅等），也
可按需要做成小房间； 建筑立面容易处理；结构自重较轻；
1、共振效应引起的震害 结构的自振周期与场地土的自振周期接近或一致， 引起建筑物的共振，导致结构破坏严重。 2、结构平面或竖向布置不当引起的震害 3、框架柱、梁和节点的震害
柱顶震害：柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。 重者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压曲成灯 笼状。破坏不易修复。 柱底震害：与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相 对柱顶较轻。
四、多层框架结构
1 结构组成及特点
框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，如整幢房屋均采用这种 结构形式，则称为框架结构体系或框架结构房屋。一般10层以下。
框架结构平面布置和剖面示意图
按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配整体式和装配式三种。 （1）框架结构的受力特点 在竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内力和变形。 框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱 构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形us；由水平力引起的倾
2. 剪力墙结构的受力分析
整体小开口剪力墙
试验研究和有限元分析表明，由于洞口的削弱，整体小开口墙的位移比按材料力学计算的组合截面构件的 位移增大 20%，则整体小开口墙考虑弯曲和剪切变形后的顶点位移可按下式计算：
剪力墙的顶点位移
剪应力分布不均匀系数， 矩形截面1.2，T形截面1.5
科学出版社 高层建筑结构设计(第二版)史庆轩 主编 国家级精品课教材 赠课件 第3章-局部修改
第3章 高层建筑结构的荷载和地震作用 ——局部修改P39：作用在楼面上的活荷载，不可能以标准值的大小布满在所有楼面上，因此在设计梁、墙、柱和基础时，还要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况，对活荷载标准值乘以规定的折减系数。
折减系数的确定比较复杂，目前大多数国家均通过从属面积来考虑，具体可参考《荷载规范》的规定。
P46：表3.2.2 脉动增大系数ξ注：计算201T ω时，对地面粗糙度B 类地区可直接代入基本风压，而对A 类、C 类和D 类地区应按当地的基本风压分别乘以1.38、0.62和0.32后代入。
P47：表3.2.4 振型系数ϕP49：表3.2.5 风荷载作用下各区段合力的计算P50：结构地震动力反应过程中存在着地面扭转运动，而目前这方面的强震实测记录很少，地震作用计算中还不能考虑输入地面运动扭转分量。
为此，《高层规程》规定，计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响，每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用，即0.05i i e L =± （3.3.1） 式中：i e 为第i 层质心偏移值(m)，各楼层质心偏移方向相同；i L 为第i 层垂直于地震作用方向的建筑物总长度(m)。
P51：表3.3.2 时程分析时输入地震加速度的最大值 (cm/s 2)P53：表3.3.5 水平地震影响系数最大值αP59：2）跨度大于24m 的楼盖结构、跨度大于12m 的转换结构和连体结构、悬挑长度大于5m 的悬挑结构，结构竖向地震作用效应标准值宜采用时程分析法或振型分解反应谱方法进行计算。
时程分析计算时输入的地震加速度最大值可按规定的水平输入最大值的65%采用，反应谱分析时结构竖向地震影响系数最大值可按水平地震影响系数最大值的65%采用，但设计地震分组可按第一组采用。
3）高层建筑中，大跨度结构、悬挑结构、转换结构、连体结构的连接体的竖向地震作用标准值，不宜小于结构或构件承受的重力荷载代表值与表3.3.9所规定的竖向地震作用系数的乘积。
《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结
际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面
风力的大小。 • 当风流经过建筑物时， 通常在迎风面产生压力（风荷
载体型系数用+表示），在侧风面及背风面产生吸力
（风荷载体型系数用-表示）。
• 风压值沿建筑物表面
的分布并不均匀， 如
右图所示， 迎风面的
风压力在建筑物的中
部最大， 侧风面和背
风面的风吸力在建筑
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用
2. 三水准抗震设计目标及一般计算原则
④ 一般计算原则
a) 一般情况下， 应至少在结构两个主轴方向分别考虑水平 地震作用计算；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度 大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震 作用。
b) 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双 向水平地震作用下的扭转影响。其他情况，应计算单向 水平地震作用下的扭转影响。
周期应根据场地类别和设计地震分组按附表8.5 采用，
计算8、9 度罕遇地震作用时， 特征周期应增加0.05ｓ。
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用 4. 反应谱理论
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
4. 反应谱理论
附表8.4 水平地震影响系数最大值
② 当建筑结构的阻尼比不等于0.05时，地震影响系数曲线
的形状参数和阻尼比调整应符合下列要求：
a) 曲线水平段地震影响系数应取
。
b) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定：
γ=0.9+(0.05 - ζ)/(0.3+6ζ)
式中 γ ——曲线下降段的衰减指数；ζ ——阻尼比。
高层建筑结构(二) 期末考试试题及参考答案
1．某十二层的框架—剪力墙结构（阻尼比为0.05），抗震设防烈度为8度，地震加速度为0.2g（即 max 0.16 ），Ⅰ类场地，
n
设计地震分组为第二组（即 Tg
0.3 ），结构基本周期 T1
1.0s ，结构总重力荷载代表值 GE
Gj
j 1
81450 kN ，按底部剪
三、名词解释（每题 5 分，共 25 分）
1．风载体型系数 2. 反弯点高度 3．楼层屈服强度系数 4．结构的延性 5．短肢剪力墙
四、简答题（共 30 分）
1.保证钢筋混凝土框架具有延性的基本措施要点有哪些？（7 分） 2．高层建筑的抗测力体系主要有哪几类？各自的受力和变形特点？（8 分） 3．剪力墙抗震设计的原则有哪些？为什么要设置剪力墙的加强部位？试说明剪力墙加强部位的范围。（7 分） 4．简述房屋建筑平面不规则与竖向不规则的类型，在设计中应如何避免上述不规则结构？（8 分）
5.在抗震设防中，小震对应的是：（ ）
A 小型地震 B 多遇地震 C 偶遇地震 D 罕遇地震
6、C 类地面粗糙度指的是下列哪项？ （ ）
A. 有密集建筑群且房屋较高的城市市区
B. 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区
C. 有密集建筑群的城市市区
D. 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区
D 沿房屋全高设置，基础为独立柱基时地下部分可设防震缝，也可根据不同情况不设防震缝
4."小震不坏，中震可修，大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓中震，下列何种叙述为正确?（ ）
A 6 度或 7 度的地震
B 50 年设计基准期内，超越概率为 10%的地震
C 50 年设计基准期内，超越概率约为 63%的地震
高层建筑结构设计 课后习题解答(部分)
高层建筑结构课程习题解答土木工程学院二0一二年秋Chap11、高层建筑定义JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28ｍ的住宅建筑结构和房屋高度大于24ｍ的其他民用建筑，划为高层民用建筑。
1）层数大于10层；2）高度大于28m；3）水平荷载为主要设计因素；4）侧移成为控制指标；5）轴向变形和剪切变形不可忽略；2、建筑的功能建筑结构是建筑中的主要承重骨架。
其功能为在规定的设计基准期内，在承受其上的各种荷载和作用下，完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发事件中的整体稳定功能。
3、高层按结构体系分类结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。
从结构体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构及巨型框架结构等。
Chap 21、为什么活荷载的不考虑不利布置？计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算的。
其一，在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小，尤其对于住宅、旅馆和办公楼等，活荷载一般在1.5～2.5kN/㎡范围内，只占全部竖向荷载的10％～20％，因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小；其二，高层建筑结构是个复杂的空间结构体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，因此，为简化起见，在实际工程设计中，可以不考虑活荷载不利分布，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1～1.3的放大系数。
2、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种？各种构件有哪些类型（1）有：梁、柱、支撑、墙和筒组成；（2）梁：钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨（型钢）混凝土梁；柱：钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨（型钢）混凝土柱；钢管混凝土柱等；支撑有：中心支撑和偏心支撑等；墙：实体墙、桁架剪力墙；钢骨混凝土剪力墙等；筒有：框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等；3、如何确定高层建筑的结构方案（1）、结构体系的确定：按：高度、风荷载、地震作用；功能、场地特征；经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系；（2）、构件的布置（3）、对构件截面进行初选；4、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用；1、风荷载的确定：大多数建筑（300m 以下）可按荷载规范规定的方法计算；少数建筑（高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者）还要通过风洞试验）；规范规定的方法：0k z s z w βμμω=z β--基本风压；s μ--风载体型系数；z μ--风压高度变化系数；z β--z 高度处的风振系数；2、地震荷载分为：反应谱法和时程分析法；《抗震规范》要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用，少数情况需要采用时程分析进行补充；5、减少高层建筑温差影响的措施是什么？减少温差影响的综合技术措施主要有：（1）采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变。
高层建筑结构设计题目与答案解析
一、选择题1、高层建筑结构的抗震等级与A、结构类型和结构总高度D、地震烈度有关。
2、重力荷载代表值中可变荷载组合值的组合系数是A、雪载取0.5 C、书库等库房取0.8 D、楼面荷载取0.5。
3、≥150m高层剪力墙结构剪力的底部加强部位，下列何项符合规定A、剪力墙墙肢总高的1/10，并不小于底部两层层高。
4、高层建筑立面不规则包括A、竖向刚度不规则B、竖向抗侧力构件不连续D、楼层承载力突变5、适用于底部剪力法的高层建筑应该A、高度≤40米C、质量和刚度没高度分布比较均匀D、以第一振型和剪切变形为主。
6、减少筒体结构的剪力滞后效应应采取的措施是B、控制结构的高宽比C、设计平面成正方形D、设计密柱深梁。
7、影响框架柱延性的因素有B、箍筋和纵筋配筋率D、剪跨比和轴压比。
8、剪力墙的延性设计一般包括B、设置边缘构件C、控制轴压比D、限制高宽比9、两幢相邻建筑，按8度设防，一幢为框架-筒体结构，高50m，另一幢为框架结构，高30m。
若设沉降缝，缝宽下列哪项是正确的？B、170mm。
10、框架结构中反弯点高度比与A、层高B、层数、层次及层高变化C、上下梁线刚度比D、梁柱线刚度比有关。
11、在高层建筑结构中控制最大层间位移的目的是A、满足人们的舒适度要求B、防止结构在常遇荷载下的损害C、确保在罕遇地震时建筑物不致倒塌D、力求填充墙等非结构构件不被损坏12、在水平荷载作用下的近似计算中，D值法与反弯点法的主要区别在于A、反弯点高度不同B、D值法假定柱的上下端转角不相等D、反弯点法中D值需要修正13、高层建筑结构增大基础埋深的作用有A、提高基础的承载力，减少沉降C、加强地基的嵌固作用，抵抗水平力，防止建筑物的滑移、倾斜，保证稳定性D、利用箱基等基础外侧墙的土压力和摩擦力，使基底的土压力分布趋于均匀，减少应力集中14、8度地震区某高度75m的高层建筑，考虑地震作用效应时，不应该组合的项是C、竖向地震作用15、建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑，一个是框架结构，另一个是框架-剪力墙结构，这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的？A、前者的抗震等级高、也可能相等二、判断题1、有地震作用组合时，承载力纪纪验算中，引入抗震调整系数γRE 含义是考虑罕遇地震时结构的可靠度可以略微降低。
高层建筑结构设计 课后答案 (沈蒲生)
高层建筑结构设计课后答案 (沈蒲生)（文档1）一：前言高层建筑结构设计是现代建筑领域中的重要内容之一，它涉及到各种工程技术和专业知识，需要设计师在结构力学、材料力学、施工技术等方面具备丰富的经验和知识。
本文档旨在提供关于高层建筑结构设计的详细指导，以便设计师能够准确、科学地进行设计工作。
二：设计要求1. 建筑结构安全性要求高层建筑结构设计的首要是确保建筑安全。
设计师需要根据相关标准和规范，对结构进行合理的安全设计，包括承载能力、抗震性能、防火性能等方面的考虑。
2. 施工工艺要求高层建筑的施工工艺相对复杂，设计师需要考虑到施工的可行性和效率，设计结构时要尽量避免施工过程中的困难和瓶颈。
3. 节能环保要求随着社会对节能环保的要求越来越高，高层建筑结构设计也需要考虑到节能环保的要求。
设计师需要选用合适的材料和结构形式，以达到节能环保的效果。
三：设计内容1. 建筑结构形式选择高层建筑可以采用多种结构形式，如框架结构、筒体结构、网壳结构等。
设计师需要根据建筑性质和功能要求，选用合适的结构形式。
2. 结构布置设计高层建筑的结构布置需要考虑到空间利用效果和施工工艺要求。
设计师需要进行综合考虑，以确保结构布置的合理性和稳定性。
3. 结构荷载计算高层建筑的结构荷载计算是设计过程中的重要环节。
设计师需要详细了解建筑的使用情况和荷载特点，根据相关规范进行荷载计算。
4. 结构分析与设计高层建筑的结构分析与设计是设计过程的核心内容。
设计师需要运用结构力学和材料力学的知识，进行结构的全面分析和设计。
四：附件本文档涉及的附件包括：1. 高层建筑结构设计图纸；2. 高层建筑结构设计报告；3. 高层建筑结构材料选型表；4. 高层建筑结构施工工艺流程图等。
五：法律名词及注释1. 建筑结构安全标准 - 国家标准GB 50010该标准规定了建筑结构设计的安全性要求和技术规范。
2. 结构荷载标准 - 国家标准GB 50009该标准规定了建筑结构设计中的荷载计算方法和荷载数值。
高层建筑结构设计2
（2）按抗弯刚度分配各柱剪力
（3）查表得出各柱的反弯点高度，由各层端集中力得出弯矩大小。
C.水平荷载下的侧移计算
（1）杆件弯曲变形 –剪切型变形
（2）柱轴向变形的侧移
按下列步骤进行： 第一步，各层分别单独地进行力矩分配，传递，再分配……直至平 衡。 第二步，层与层之间进行传递 。
第三步，重复第一步。
为了简化计算，分层计算法作了两个补充假定： (1)在竖向荷线作 用下，刚架的侧移忽略术计； (2)每层粱上的荷载对其它层的梁的 影响不计。
二.水平荷载下的内ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计算
第三章 框架结构内力与位移计算 • 分层总和法 • 反弯点法 • D值法
一.竖向荷载作用下的近似计算-分层总和法
计算时，假定上、下柱 的远端是固定的。实际上， 除底层柱底是 固定的以外， 其它柱都是弹性支承。为了 反映这个特点，减少误 差， 可以将上层各柱线刚度乘以 0.9加以修正，并将各柱的 传递系 数修正为1／3。 分层计算结果．结点上 的弯矩可能不平衡，误差 不会很大，如果需要更精确，将结点弯矩再进行分配。
A.反弯点法
反弯点法的主要工作有两个： (1)每层以上的水平荷载按某一比例分配给该层的各柱 (2)确定反弯点高度y。
B.D值法
反弯点法在考虑柱侧移刚度d时，假设结点转角为0，亦即横梁的线 刚度假设为无 穷大。对于层数较多的框架，由于柱轴力大，柱截面 也随着增大，梁柱相对线刚度比较 接近，甚至有时柱的级刚度反而 比梁大，这样，上述假没将产生较大误差。另外，反弯 点法计算反 弯点高度y时，假设柱上下结点转角相等，这样误差也较大，特别 在最上和 最下数层。日本武藤清在分析多层框架的受力特点和变形 特点的基础上，对框架在水平 荷载作用下的计算．提出了修正柱的 侧移刚度和反弯点刚度的办法，修正后的柱侧 移刚度用D表示，故 称为D值法。
高层建筑结构设计 第02章 高层建筑结构设计基本规定
A 级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
结构类型
非抗震设计
框架，板柱—抗震墙
５
框架—抗震墙
5
筒体，抗震墙，框架—筒体
6
抗震设防烈度
6度、7度 8度 9度
4
3
2
5
4
3
6
5
4
注：（1）当有大底盘时，计算高宽比的高度从大底盘的顶部算起； （2）超过表内高宽比的体型复杂的房屋，应进行专门研究。
• 房屋的平面宽度B，一般矩形平面按所考虑方向 的最小投影宽度计算高宽比，对突出建筑物平面 很小的局部构件（如楼梯间、电梯间等），一般 不作为建筑物计算宽度。
• 实际上当满足高规对侧向位移、结构稳定、 抗倾覆能力、承载能力等性能的规定时， 高宽比的规定可不作为一个必须满足的条 件，也不作为判断结构规则与否及超限高 层建筑抗震专项审查的一个指标。
2.3 楼盖结构
• 房屋高度超过50m时，框架-剪力墙结构、 筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇 楼盖结构，剪力墙结构和框架结构宜采用 现浇楼盖结构。当房屋高度不超过50m时， 剪力墙结构和框架结构可采用装配式楼盖， 但应采取必要的构造措施。
• 楼盖构造要求 • （1）为了保证楼盖的平面内刚度，现浇楼盖的混凝
• 对于结构上下有收进或挑出时， 其收进或挑出部分的尺 寸限制为：上部楼层收进时， 且 H 1 / H ＞ 0.2 时， 应 有 B 1 / B ≥ 0.75 ； 上部楼层外挑时， 应有 B / B 1 ≥ 0.9
且a≤4m。
二、最大适用高度与高宽比
结构体系
框架
框架--抗震墙
高层建筑结构设计第2章 高层建筑结构体系和布置原则
4 变形缝的设置
在未采取措施的情况下，伸缩缝的间距不宜超出 表1—8的限制。当有充分依据、采取有效措施时， 表中的数值可以放宽。
高层建筑结构伸缩缝的最大间距 表1—8
注： ①框架—剪力墙的伸缩缝间距可根据结构具体布置取表中框架结构与 剪力墙结构之间的数值； ②当屋面无保温或隔热层措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工 外露时间较长时，伸缩缝间距应适当减少； ③位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构，伸缩缝的间 距宜适当减少。
多年的高层建筑结构设计和施工经验表明：高层建 筑结构宜调整平面形状、尺寸和结构布置，采取构造 和施工措施，尽量不设变形缝；当需要设缝时，则应 将高层建筑结构划分为独立的结构单元，并设置必要 的变形缝。
4 变形缝的设置
温度缝：防止结构因温度变化和混凝土干缩变形 产生裂缝（基础以上上部结构断开） 不设温度缝的措施： 1. 温度影响较大部位提高配筋率； 2. 加厚屋面隔热保温层，或架空通风屋面； 3. 顶层局部设温度缝后浇带；即高强度等级的混凝 土；主体混凝土浇注后两个月；贯通结构的横截 面；位置应为结构受力影响最小，且曲折延伸避 免全部钢筋同截面搭接 ；一般每隔30～40m设一 道，后浇带宽800～1000mm。
适用30层以上 。
长/宽<2，截面尺寸接近正方形、圆形、正多边 形较好。
4、筒体结构体系
（1）框筒结构：内筒承受 竖向荷载，外筒承受水平 荷载，柱距一般在3m以内， 框筒梁比较高，开洞面积 在60%以下 1931年102层帝国大厦： 钢框架－剪力墙体系，用 钢量2.06kN/m2 1972年110层世界贸易中心：筒中筒结构体系，用 钢量1.81kN/m2
1974年110层西尔斯大楼：钢成束筒结构体系，用 钢量1.61kN/m2
高层建筑结构设计(2)
高层建筑结构设计的探讨摘要：高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。
建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量口渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。
面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。
关键词：高层建筑、结构设计、结构特点一、高层建筑结构设计的特点：高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。
①、水平力是设计主要因素：在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。
另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
②、轴向变形不容忽视：高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安垒的结果。
③、抗震设计要求更高：有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
④、高层建筑结构设计中的侧移和振动周期：建筑结构的建筑结构的振动周期问题包含两方面：合理控制结构的自振周期；控制结构的自振周期使其尽可能错开场地的特征周期。
高层建筑结构设计思考题答案 (2)
第二章2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？每种结构体系举1~2例。
答：钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有：框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店)；框架剪力墙结构（如26层的上海宾馆）；剪力墙结构（包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙）；筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦（框筒），芝加哥JohnHancock大厦（桁架筒），北京中国国际贸易大厦（筒中筒）]；框架核心筒结构（如广州中信大厦）；板柱-剪力墙结构。
钢结构房屋建筑的抗侧力体系有：框架结构（如北京的长富宫）；框架-支撑（抗震墙板）结构（如京广中心主楼）；筒体结构[芝加哥西尔斯大厦（束筒）]；巨型结构（如香港中银大厦）。
2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点？答：(1)框架结构在侧向力作用下，其侧移由两部分组成：梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型，自下而上层间位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线为弯曲型，自下而上层间位移增大。
第一部分是主要的，所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。
(2)剪力墙结构在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐增大。
(3)框架-剪力墙在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯剪型,层间位移上下趋于均匀。
2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答：(1)框架结构是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。
抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。
框筒结是由密柱深梁组成的空间结构，沿四周布置的框架都参与抵抗水平力，框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。
2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的？偏心支撑钢框架有哪些类型？为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好？答：中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。
高层建筑结构设计(专升本)阶段性作业2
高层建筑结构设计(专升本)阶段性作业2总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 设防烈度为8度的现浇高层框架—剪力墙结构，横向剪力墙的间距是_______。
(5分)(A) ≤4B，并且≤50m(B) ≤3B，并且≤40m(C) ≤2.5B，并且≤30m(D) ≤2B，并且≤30m参考答案：B2. 在计算剪力墙的内力与位移时，为何不能随意将全部翼缘作为有效翼缘来计算______ _。
(5分)(A) 留有余地(B) 翼缘内应力非均匀分布，远离腹板的翼缘内应力变小(C) 翼缘内应力非均匀分布，远离腹板的翼缘内应力为零(D) 翼缘内应力非均匀分布，远离腹板的翼缘内应力线性衰减参考答案：B3. 高层建筑剪力墙结构，采用简化计算时，水平力作用下的内力计算，下列哪种分配方法是正确的_______。
(5分)(A) 按各片剪力墙的等效刚度分配，然后进行单片剪力墙的计算(B) 按各道剪力墙刚度进行分配，然后进行各墙肢的计算(C) 按各道剪力墙的等效刚度进行分配，然后进行各墙肢的计算(D) 按各片剪力墙墙肢刚度比例进行分配，然后进行各墙肢的计算参考答案：A4. 框架梁、柱与剪力墙的轴线宜重合在同一平面内，当梁、柱轴线间有偏心时，下列偏心矩符合规定的是_______。
(5分)(A) 不应大于柱截面任何方向边长的1/4(B) 不应大于柱截面该方向边长的1/4(C) 不应大于柱截面垂直方向边长的1/4(D) 不应大于柱截面长边的1/4参考答案：B5. 某剪力墙的整体系数a > 10 ，该剪力墙为_______。
(5分)(A) 整体小开口墙(B) 壁式框架(C) 联肢墙(D) 整体小开口墙或壁式框架参考答案：D6. 《高规》中规定高层框架柱的最小截面尺寸为_______。
(5分)(A) 240mm×240mm(B) 300mm×300mm(C) 350mm×350mm(D) 350mm×400mm参考答案：D7. 高层框架—剪力墙结构中，横向剪力墙布置要求符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2002）的规定的是_______。
地大《高层建筑结构设计》在线作业二_2[60199]
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答案：D
二、多选题 1.高层建筑的外形可以分为 A.板式 B.塔式 C.框架式 D.框剪式 答案：AB
2.高层建筑基础埋置深度主要考虑()。 A.稳定性 B.施工便利性 C.抗震性 D.沉降量 E.增加自重 答案：ACD
3.结构的地震反应包括()、()和()反应 A.加速度 B.速度 C.位移 D.变形 答案：ABC
D.防止使人们惊慌 答案：C
8.在设计特别重要和对风荷载比较敏感的高层建筑，计算风压值时应取重现期为()。 A.30年 B.50年 C.80年 D.100年 答案：D
9.抗震设计时，一级框架梁支座的纵向受拉钢筋的最小配筋百分率为 A.0.25% B.0.3% C.0.35% D.0.4% 答案：D
16.框架结构在水平力作用下采用D值法分析内力及位移.关于D值法与反弯点法之间的区别.下列哪 种是正确的? A.D值法与反弯点法的物理意义没有区别,都是以柱抗剪刚度比值分配楼层剪力 B.D值法中,柱的抗剪刚度考虑了楼层梁刚度的影响,反弯点法假定楼层梁刚度为无穷大,楼层柱反弯 点在柱高度的中点 C.D值法和反弯点法柱的抗剪刚度都考虑了楼层梁约束的影响,反弯点法取柱高中点为反弯点位置, 而D值法由计算确定 D.D值法中,柱的抗剪刚度考虑了楼层梁约束作用的影响,反弯点法中,柱的抗剪刚度不考虑楼层梁的 影响 答案：B
17.建筑根据其抗震重要性为四类，当为乙类建筑II类场地时，下列何种叙述是正确的？ A.可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用 B.可按本地区的设防虺度计算地震作用，按提高1度采取抗震措施 C.按本地区的设防烈度提高1度计算地震和采取抗震措施 D.不必采取提高设防烈度的抗震措施 答案：B
18.钢筋混凝土受弯构件正截面承载力与受拉区纵筋配筋率的关系是()。 A.配筋率越大，正截面承载力越大 B.配筋率越大，正截面承载力越小 C.当配筋率在某一范围内时，配筋率越大，正截面承载力越大 答案：C
结构设计经典名著老庄过眼录之二 高层建筑结构设计系列
转自：/forum.php?mod =viewthread&tid=3407954&page=1&a uthorid=9129985在结构设计界，有一个人人都知道但又都不敢承认的潜规则是：世界上最难画的是别墅，比别墅还难画的是楼梯；世界上最容易画的高层，比高层还容易画的是有很多很多层的超高层。
如果你是一个从事结构设计多年的老人，但又一直在坚持画多层结构，甚至是多层的别墅，而且还经常画多层别墅的楼梯，那我不得不对你的执着表示钦佩，但同时对你的处境和遭遇表示十分的同情。
我知道你一直觉得高层建筑结构设计十分玄妙，甚至可能觉得那都是专家或者高手才能做的。
实际情况恰恰相反，我想对你说“我看行”，你应该对你自己说“我能”。
本系列将给大家介绍高层结构设计方面的经典著作。
踩在牛人的肩膀上我们能够看得更远，项目能够设计得更高。
1）《高层建筑结构设计》清华大学三巨头编著网友上传的课件/content/2110_3 411604_1.html电子版书/content/2110_3 428578_1.html推荐给大家的第一本专著是普通高等教育土建学科专业“十五”规划教材，是北京市高等教育精品教材立项项目，是高校土木工程专业指手委员会规划推荐教材。
它就是由清华大学三巨头方鄂华教授、钱稼茹教授、叶列平教授齐力编著的《高层建筑结构设计》。
显然这本高层结构教材是属于经典中经典。
该书于2003年09月由中国建筑工业出版社出版，在短短的一年时间内就加印印刷4次，成为一本结构教材中的一个奇迹。
本书是在中国第一本高层建筑结构设计教材即1992年出版的《多层及高层建筑结构设计》基础上修订而成的。
本书内容主要包括：高层建筑结构概述；高层建筑结构体系与布置；高层建筑结构的荷载；高层建筑结构的设计要求；框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算方法及设计概念；钢筋混凝土框架构件设计；钢筋混凝土剪力墙构件设计；高层建筑结构的空间计算及设计概念等。
地大《高层建筑结构设计》在线作业二答卷
B.2I0
C.1.5I0
D.1.2I0
答案:B
14.在7度地震区建造一幢高度为70m的高层办公楼，采用哪种体系较好()。
A.筒中筒结构
B.框架结构
C.框架剪力墙结构
D.剪力墙结构
答案:C
15.建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当时取下列何值？
A.0.30g
B.0.25g
C.0.20g
D.0.125g
答案:C
16.在计算抗震设计的框架节点时，当四边有梁约束，梁宽不小于1/2柱宽，两个方向梁的高度分别为850mm和600mm，其节点约束数的取值为：
A.0.90
B.1.50
C.1.10
D.1.0
答案:D
17.欲求连续梁的某跨跨中最大正弯距，活荷载应（ ）布置。
A.规则开洞剪力墙
B.联肢墙
C.整体墙
D.不规则开洞剪力墙
答案:BCD
23.高层建筑剪力墙类型判别以（ ）为主要特征。
A.等效刚度
B.整体性能
C.墙肢高宽比
D.墙肢宽度
E.反弯点出现情况
答案:BE
24.梁的破坏可归纳为（ ）、（ ）、（ ）三种形态
A.适筋破坏
B.超筋破坏
C.无筋破坏
D.少筋破坏
答案:ABD
25.高层建筑基础埋置深度主要考虑（ ）。
A.稳定性
B.沉降量
C.施工便利性
D.抗震性
E.增加自重
答案:ABD
A.该跨布置，左右跨布置，后每隔一跨布置
B.满跨布置
C.本跨布置，后每隔一跨布置
高层建筑结构设计
高层建筑结构设计涉及章节：第一章——第二章一、1.高层建筑结构设计的基本原则是什么？高层建筑结构设计的基本原则是：注重概念设计，重视结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经济的结构体系，加强构造措施。
在抗震设计中，应保证结构的整体性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。
结构应满足下列基本要求：( l ）应具有必要的承载力、刚度和变形能力。
( 2 ）应避免因局部破坏而导致整个结构破坏。
( 3 ）对可能的薄弱部位要采取加强措施。
( 4 ）结构选型与布置合理，避免局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。
( 5 ）宜具有多道抗震防线。
2.什么是结构的概念设计？概念设计是指根据理论与试验研究结果和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。
国内外历次大地震及风灾的经验教训使人们越来越认识到建筑物概念设计阶段中结构概念设计的重要性，尤其是结构抗震概念设计对结构的抗震性能将起决定性作用。
国内外许多规范和规程都以众多条款规定了结构抗震概惑设计的主要内容。
规程JGJ--2002 在总则中强调了结构概念设计的重要性，旨在要求建筑师和结构工程师在高层建筑设计中应特别重视规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷人只凭计算的误区，认为不管结构规则不规则，只要计算通得过就可以。
结构的规则性和整体性是概念设计的核心。
若结构严重不规则、整体性差，则仅按目前的结构设计计算水平，难以保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。
现有抗震设计方法的前提之一是假定整个结构能发挥耗散地震能量的作用，在此前提下，才能以多遇地震作用进行结构计算、构件设计并加以构造措施，或采用动力时程分析进行验算，达到罕遇地震作用下结构不倒塌的目标。
结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用，避免结构出现敏感的薄弱部位，地震能量的耗散仅集中在极少数薄弱部位，导致结构过早破坏。
结构概念设计是一些结构设计理念，是设计思想和设计原则。
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南亚便陷入经济危机，马来西亚的经济也遭受重创。
连接双子塔的空中走廊目前世界上最高的过街天桥。肖
恩·康纳利(SEAN CONNERY)及凯瑟琳·泽塔琼斯(CATHERINE
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高 层 建 筑 结 构设计
2012-04
阿联酋迪拜大楼由 美国SOM设计所 设计，高828米，，
楼层数量超过160层)，
是世界第一高楼。 世界第一高楼并不 是迪拜大楼创造的 唯一世界纪录；其 它新纪录还包括拥 有最多楼层及世界 最高居住楼层。如 天气晴朗，远在 100公里以外皆可 看到这座超高摩天 大楼的尖顶。
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高层建筑的界定标准
1.世界高层建筑委员会1972年建议,将高层建筑分为四类: 第一类:9-16层,高度不超过50米; 第二类:17-25层,高度不超过75米; 第三类:26-40层,高度不超过100米; 第四类:40层以上,高度100米以上. 2.我国对高层建筑的分类: 1)<民用建筑设计通则>(JGJ37-87),<高层建筑防火设计规范 >(GB50045-95):10层及以上的民用建筑和总高度≥24米的公共建 筑及综合性建筑为高层建筑.建筑高度超过100米的建筑均为超高 层建筑. 2)高层建筑混凝土结构技术规程:10层以上,高度≥28米的钢筋混 凝土高层建筑.
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第一章 高层建筑结构概述
本章教学目标:
通过本章学习,明确高层建筑结构的特点和概念,了解 高层建筑结构与一般低层,多层结构的区别. 了解高层建筑结构的一些特殊技术措施. 掌握各种结构体系的优点,缺点以及布置要点. 能区分各种结构体系.了解高层结构总体布置的意义, 掌握高层结构总体布置的要求和要点. 了解防震缝,伸缩缝和沉降缝的异,同时.掌握如何通 过各种措施来避免设置三种缝.
结构体系和特点
砖墙、铸铁柱、钢梁 钢框柱 钢筋混凝土框架 钢框架＋支撑 钢筋混凝土框架＋剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、预制钢筋混凝土 结构 钢框架＋钢筋混凝土核芯筒、钢骨钢筋混凝土结构 框筒、筒中筒、束筒、悬挂结构、偏心支撑和带缝剪力墙板框架 巨型结构、应力蒙皮结构、隔震结构 被动耗能结构、主动控制结构、混合控制结构
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第一章 高层建筑结构概述
国内高层的特点: 1.层数增多,高度加大. 2.结构体系日益多样化:悬挑结构,巨型框架结构 3.平面布置与竖向体型更加复杂
石油公司的综合办公大楼，也是游客从云端俯视吉隆坡
的好地方。双子塔的设计风格体现了吉隆坡这座城市年
轻、中庸、现代化的城市个性，突出了标志性景观设计
的独特性理念。据说当初建造双子大厦的时候，以每四
天起一层楼的速度，足足建了两年半，可见当时的马来
西亚向世人展示自己经济发展成果的骄傲。可谁又会想
到，双子塔落成之后不久，亚洲金融风暴爆发，整个东
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广州塔位于广州市中心，城市新中轴线与珠 江景观轴交汇处，与海心沙岛和广州市21世纪 CBD区珠江新城隔江相望。海拔600米，为国内 第一高塔，而“小蛮腰”的最细处在66层。
广州塔已成为世界了解广州、广州走向世 界的重要窗口。总高达600米、婀娜多姿的广州 塔，俗称“小蛮腰”，矗立在广州新城市中轴 线上，成为广州新地标。总投资29.48亿元。其 外身为银灰色，呈圆形的渐变网格结构，犹如 美丽的少女回望珠江。塔身整体网状的漏风空 洞，可有效减少塔身的笨重感和风荷载。塔身 采用特一级的抗震设计，按照烈度8.6度设防， 能抵御百年一遇的台风，设计使用年限超过100 年。
商品，当然价格也是最高的。塔内东南亚最大的古典交
响音乐厅Dewan古典交响音乐厅。
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世界超高层建筑排名
一、佩重纳斯大厦(1、2号大厦)，高度452米，位于吉隆坡； 二、西尔斯大厦，高度443米，位于芝加哥； 三、金茂大厦，高度420米，位于上海； 四、世界贸易中心大厦(1、2号大厦)，高度417米，位于纽约； (在9.11恐怖分子袭击事件中倒塌) 五、帝国大厦，高度381米，位于纽约； 六、中环广场大厦，高度374米，位于香港； 七、中国银行大厦，高度369米，位于香港； 八、T／C大厦，高度374米，位于高雄； 九、阿摩珂大厦，高度346米，位于芝加哥； 十、约翰·汉考克大厦，高度344米，位于芝加哥。
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3)建筑抗震设计规范:
钢结构:一般按超过12层时开始提高抗震设防标准. 事实上,从结构的观点看,凡是水平荷载起主要作用的 建筑就可以认为进入高层建筑结构的范畴.
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始用年代
1885 1889 1903 20世纪初 二次大战后 20世纪50年代 20世纪六七十年 代 20世纪80年代 20世纪80年代中 期
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马来西亚首都吉隆坡的双子塔(Petronas Towers)是吉隆
坡的标志性城市景观之一，是世界上目前最高的双子楼。
双塔大厦于1998年完工共88层，高1483英尺(452米)，它
是两个独立的塔楼并由裙房相连。独立塔楼外形像两个
巨大的玉米，故又名双峰大厦.吉隆坡双子塔是马来西ei 101）， 又称台北101大楼，在 规划阶段初期原名台北 国际金融中心（Taipei Financial Center），是 目前世界第二高楼 （2010年）,508米高。 位于我国台湾省台北市 信义区，由建筑师李祖 原设计,保持了中国世界 纪录协会多项世界纪录。 台北101曾是世界第一 高楼，以实际建筑物高 度来计算已在2007年7 月21日被当时兴建到 141楼的迪拜塔（阿联 酋迪拜）所超越，2010 年1月4日迪拜塔的建成 （828米）使得台北101 退居世界第二高楼。
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位于上海市浦东新 区陆家嘴,大厦总 高492米(比金茂大 厦高72米),地上 101层,地下3层,总 建筑面积38.16万 平方米,2008年竣 工,为中国内地第 一,世界第二高楼, 是上海建设国际金 融中心的又一地标 性建筑,于2006年 11月16日开工建设.
•上海环球金融中心大厦