高层建筑结构设计
高层建筑结构课程设计
高层建筑结构课程设计一、课程背景随着城市化进程不断加快，高层建筑在城市的发展中起到了至关重要的作用。
高层建筑不仅是城市的地标，更是城市经济、社会和文化发展的产物。
因此，对高层建筑结构设计的需求越来越大，相关专业人才的培养也成为一项重要任务。
二、课程目标本课程旨在帮助学生全面了解高层建筑结构设计的基本原理、方法和技术，掌握高层建筑结构设计过程中的关键问题和解决方法，培养学生的结构设计能力和创新精神。
三、课程内容1.高层建筑结构设计概述–高层建筑结构设计的定义和意义–高层建筑结构设计的发展历程2.高层建筑结构设计原理–结构稳定性原理–结构强度原理–结构刚度原理3.高层建筑结构设计方法–钢结构设计方法–混凝土结构设计方法–钢-混凝土结构设计方法4.高层建筑结构设计技术–结构受力分析–结构设计计算–结构设计优化5.高层建筑结构设计案例分析–各类高层建筑案例分析–结构设计中的经典问题分析四、教学方式本课程采用理论教学、案例分析、实践操作相结合的教学方式，每周安排理论课程、实践课程和设计课程，注重培养学生的实际操作能力和团队合作精神。
五、考核方式1.平时考核：包括课堂表现、实践操作情况等。
2.期中考核：有闭卷考试，主要检测学生对课程内容的掌握情况。
3.期末考核：开卷考试，要求学生运用所学知识分析解决实际问题。
六、教学团队本课程由一支结构设计领域具有丰富实践经验的专业教师团队授课，保证教学内容的权威性和实用性。
七、参考资料1.高层建筑结构设计手册2.高层建筑结构设计规范3.高层建筑结构设计案例集八、结语通过本课程的学习，学生将全面了解高层建筑结构设计的理论与实践，具备独立进行高层建筑结构设计工作的能力，为未来的职业生涯打下坚实基础。
以上为高层建筑结构课程设计的框架，希望能为学生提供全面而实用的学习体验。
第一章高层建筑结构概述
第 1章 绪 论 3、 轴向变形的影响在设计中不容忽视
1）竖向荷载产生的结构轴向变形对其内力及变形的影响;
2)对预制构件的下料长度和楼面标高会产生较大的影响； Houston 75层的某商业大厦，采用剪力墙和钢柱混合体系，由于 钢柱负荷面积大，其底层钢柱压缩变形比墙多260mm。
公元524年的河南嵩岳寺塔(15层简筒结构，高50m) 公元704年的西安大雁塔(7层砖木结构，总高64m) 公元1055年的河北定县料敌塔(11层筒体结构，高82m)
1.3 高层建筑结构的类型
第 1章 绪 论
2、 混凝土结构 优点：取材容易、良好耐久性和耐火性、承
载能力大，刚度好、节约钢材、降低造价、可模 性好；
2）我国：
（1）《高层民用建筑设计规范》GB50045-95 和《高层民用建筑
设计防火规范》 GBJ50045-2002和 规定： ≥10层的居住建筑（包括首
层设置商业服务网点的住宅）或≥24m的公共建筑。
（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）规定：≥10
层 或 ≥28m；（本课程内容的依据）
缺点：自重大、构件截面较大、施工工序复杂、
建造周期较长且受季节的影响；
应用情况：我国绝大多数高层建筑都是采用
混凝土结构，今后仍将是高层建筑发展的主流。
最早混凝土框架结构高层建筑，是1903年在美
国辛辛那提建造的因格尔斯大楼，16层，高64m。
目前世界上最高的混凝土建筑为香港中环广场 平壤市的柳京饭店
1.3 高层建筑结构的类型
第 1章 绪 论
3）钢筋混凝土是应用最广的建筑材料，绝大部分高层建筑为
钢筋混凝土结构。具有价格低（地方材料），可浇筑成任何形 状，不需要防火，刚度大。但强度低，构件截面大，占用空间 大，自重大，不利于基础、抗震，延性不如钢结构。
高层建筑结构设计基本原则
高层建筑结构设计基本原则在当今城市发展的进程中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
高层建筑的出现不仅有效地解决了城市土地资源紧张的问题，还成为了城市现代化的重要标志之一。
然而，高层建筑的结构设计是一项复杂而又至关重要的工作，需要遵循一系列基本原则，以确保建筑的安全性、适用性、耐久性和经济性。
一、安全性原则安全性是高层建筑结构设计的首要原则。
这意味着结构必须能够承受各种可能的荷载，包括自重、活荷载、风荷载、地震荷载等，并且在这些荷载作用下不会发生破坏或倒塌。
在设计过程中，首先要对建筑所在地的地震烈度、风荷载等自然条件进行详细的勘察和分析。
根据这些数据，合理确定结构的抗震等级和抗风性能要求。
同时，要选择合适的结构体系，如框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等，以提供足够的承载能力和抗侧力能力。
材料的选择也是确保安全性的重要环节。
高强度、高质量的建筑材料能够提高结构的强度和耐久性。
此外，结构的连接节点设计也不容忽视，节点的可靠性直接影响到整个结构的稳定性。
为了验证结构的安全性，还需要进行详细的结构分析和计算。
现代计算机技术的发展为结构分析提供了强大的工具，但设计师仍需对计算结果进行合理的判断和校核，确保结构的安全性得到充分保障。
二、适用性原则适用性原则要求高层建筑在使用过程中能够满足人们的各种需求，提供舒适、便捷的使用空间。
在平面布局方面，要考虑功能分区的合理性，如办公区、居住区、商业区等的划分。
同时，要保证交通流线的顺畅，避免出现拥堵和不便。
对于竖向布局，要注意层高的设置，既要满足使用功能的要求，又要考虑到建筑的经济性。
此外，还要考虑设备管道的布置，避免对使用空间造成影响。
在结构设计中，要控制结构的变形和振动，以保证建筑在正常使用条件下不会出现过大的位移和振动，影响使用者的舒适度和安全感。
例如，对于风荷载较大的地区，要通过优化结构设计来减小风振响应。
三、耐久性原则耐久性是指高层建筑在规定的使用年限内，能够保持其结构性能和外观质量。
高层建筑结构的设计ppt课件
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02
变形分析
弹性分析方法
03
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剪力墙内力与变形分析
弹塑性分析方法 考虑徐变收缩和温度作用下的变形分析
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剪力墙截面设计与配筋
截面设计
1
墙肢截面设计
2
连梁截面设计
3
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22
剪力墙截面设计与配筋
01
考虑轴压比和剪压比的截面设计
02
配筋设计
03
纵向钢筋配置
用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能 承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的 水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水 平力的结构称为剪力墙结构。
筒体结构
是指由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体 系，适用于层数较多的高层建筑。
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抗震设计原则
小震不坏
当遭受低于本地区抗震设防烈度 的多遇地震影响时，主体结构不 受损坏或不需修理仍可继续使用
。
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中震可修
当遭受相当于本地区抗震设防烈度 的地震影响时，可能发生损坏，但 经一般性修理仍可继续使用。
大震不倒
当遭受高于本地区抗震设防烈度的 预估的罕遇地震影响时，不致倒塌 或发生危及生命的严重破坏。
10
03
框架结构设计
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框架结构特点与分类
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特点
的安全性和舒适度。
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07
高层建筑结构设计实践案例
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案例一：某高层办公楼结构设计
01
02
03
结构选型
高层建筑结构设计规范
设计阶段的遵循和应用
设计阶段：高层建筑结构设计规范在方案设计、初步设计、施工图设计等阶段均需遵循。
遵循内容：遵循结构体系、抗震设计、荷载组合等要求，确保结构设计的安全性、经济性和合理 性。
应用范围：高层建筑结构设计规范适用于高度大于100米的民用建筑和高度大于24米的工业建筑。
实施方式：通过设计人员的专业知识和技能，将高层建筑结构设计规范应用到实际工程中，确保 高层建筑的安全性能和稳定性。
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高层建筑结构设 计规范的主要内 容 高层建筑结构设 计规范的发展和 展望
高层建筑结构设 计规范概述
高层建筑结构设 计规范的实施和 应用
高层建筑的定义和特点
• 高层建筑的定义：指高度超过一定范围的高层建筑物，通常根据楼层高度和 建筑规模进行划分
• 高层建筑的特点： * 楼层高度大，垂直交通量大 * 结构受力复杂，抗震要求 高 * 基础承载力要求高，基础埋深大 * 消防要求高，安全性能要强 * 建筑功 能多样化，设计灵活性强
理念和技术。
规范融合：结合 我国实际情况， 将国际标准与国 内规范进行有效 融合，形成具有 中国特色的高层 建筑结构设计规
范。
交流合作：加强 与国际同行的交 流与合作，共同 探讨高层建筑结 构设计规范的发 展方向和未来趋
势。
人才培养：重视 高层建筑结构设 计人才的培养， 提高我国在这方 面的专业水平和
质量检测和验收的遵循和应用
质量检测：确保 高层建筑结构设 计的合理性和安 全性
验收标准：遵循 国家相关标准和 规范，确保建筑 质量达标
遵循规范：高层 建筑结构设计规 范是建筑行业的 强制性标准
应用范围：适用 于高层建筑结构 的设计、施工和 验收等环节
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(共44张PPT)
• 高层建筑结构设计概述 • 高层建筑结构体系与选型 • 高层建筑结构荷载与效应 • 高层建筑结构分析与设计 • 高层建筑结构抗震设计 • 高层建筑结构抗风设计 • 高层建筑结构施工图绘制与审查
01
高层建筑结构设计概述
高层建筑定义与特点
高层建筑定义
一般指高度超过一定层数或高度 的建筑物，具体标准因国家和地 区而异。
。
可变荷载
包括楼面活荷载、屋面活荷载、雪 荷载、风荷载、吊车荷载等，是随 时间变化的荷载。
偶然荷载
包括地震作用、爆炸力、撞击力等 ，是偶然事件引起的荷载。
水平荷载与效应
风荷载
高层建筑受到的风荷载较大，需要考虑风压高度变化系数、风荷 载体型系数等。
地震作用
地震时地面运动对结构产生的水平惯性力，需要考虑地震烈度、 场地类别、结构自振周期等因素。
适用范围
剪力墙结构的房屋高度一 般不超过100m。
框架-剪力墙结构体系
优点
适用范围
框架结构布置灵活，可以获得较大的 空间；剪力墙结构抗侧力刚度大，整 体性好，两者结合可以取长补短。
框架-剪力墙结构的房屋高度一般不超 过150m。
缺点
框架和剪力墙的变形性能相差较大， 在地震作用下，两者的受力情况较难 协调。
通过改变结构刚度、阻尼、质量分布等方式，优化高层建筑结构的抗风
性能。
03
结构抗风设计流程
阐述高层建筑结构抗风设计的流程，包括初步设计、详细设计、施工图
设计等阶段。
风振舒适度控制标准与方法
风振舒适度评价标准
介绍国内外关于高层建筑风振舒适度的评价标准，如加速度限值、位移限值等。
风振舒适度控制方法
高层建筑结构设计抗震抗风设计
抗风设防目标与性能要求
抗风设防目标
抗风设计的目标是确保高层建筑在风荷载作用下具有足够的稳定性和安全性。具体设防标准需根据当地气候条件、 建筑重要性和使用功能等因素确定。
性能要求
高层建筑抗风性能要求包括结构强度、刚度、稳定性和舒适度等方面。设计时需确保结构在风荷载作用下不发生 破坏或过大变形，同时满足使用功能要求。
高层建筑分类
按高度可分为超高层、高层和一 般高层；按结构类型可分为框架 结构、剪力墙结构、框架-剪力墙 结构等。
设计原则及规范要求
设计原则
安全适用、经济合理、技术先进、方 便施工。需满足承载能力极限状态和 正常使用极限状态的要求。
规范要求
遵循国家及地方相关规范、标准，如 《建筑抗震设计规范》、《高层建筑 混凝土结构技术规程》等。
反应谱法
利用反应谱曲线计算结构在地震作用 下的最大响应，是一种高效实用的抗 震计算方法。
时程分析法
输入实际地震波或人工模拟地震波， 对结构进行动力时程分析，得到结构 在整个地震过程中的响应。
软件应用
介绍常用的抗震计算软件及其功能特 点，如SAP2000、ETABS、MIDAS 等。
03 抗风设计基本原理及方法
施工方法
根据结构类型和施工条件，选择合适的施工方法，如现浇混 凝土施工、预制装配式施工等。确保施工质量和安全，提高 施工效率。
02 抗震设计基本原理及方法
地震作用与影响因素分析
地震波传播与场地效应
地震波在传播过程中受到地质构造、 土层性质等因素的影响，导致地震动 强度和频谱特性的变化。
地震动参数
动力时程分析（Dynamic Time Histor…
输入实际地震或风荷载时程，模拟结构在真实荷载作用下的响应，评估其抗震抗风性能。
高层建筑结构设计要点
高层建筑结构设计要点高层建筑结构设计是一项关键性工作，需要考虑多个因素，以确保建筑物的安全性、稳定性和持久性。
以下是高层建筑结构设计的一些要点：1. 应力和荷载分析：在进行高层建筑结构设计时，必须进行详尽的应力和荷载分析。
这包括考虑建筑物所承受的静态和动态荷载，如重力荷载、风荷载、地震荷载等。
通过准确分析，可以确定建筑物所需的结构强度和刚度。
2. 结构系统选择：选择适当的结构系统对于高层建筑的稳定性至关重要。
常见的高层建筑结构系统包括框架结构、剪力墙结构和桩基承台结构等。
根据建筑物的高度、用途以及周围环境条件，结构工程师需要综合考虑各个因素，选择最合适的结构系统。
3. 抗震设计：高层建筑需要具备良好的抗震性能，以保证在地震发生时的安全性。
抗震设计包括选择适当的抗震措施，如设置剪力墙、使用抗震橡胶支座、增加结构横向刚度等。
此外，还需要进行地震动力学分析，评估建筑物在地震下受力情况，以确保结构的可靠性。
4. 稳定性设计：由于高层建筑的高度较大，结构稳定性的设计至关重要。
结构工程师需要考虑侧向位移、风荷载、周围环境的影响等因素，采取相应的稳定设计措施，如增加抗侧刚度、设置抗侧支撑等。
5. 灌浆加固：为增加高层建筑的承载能力和抗震性能，常常需要进行灌浆加固。
通过在结构中注入高强度灌浆材料，可以增加结构的强度和刚度，提高整体稳定性。
6. 纵横向连接：高层建筑的纵横向连接起着重要的作用，确保建筑物各个部分的协调运作。
适当的纵横向连接可以增加结构的整体刚度和稳定性，减小结构变形，提高抗震性能。
7. 总体均衡设计：高层建筑的总体均衡是设计的关键目标之一。
结构工程师需要在考虑各种因素的同时，保持建筑物的整体均衡，以避免结构出现明显的缺陷或不稳定。
8. 施工监控：高层建筑结构设计的可行性和稳定性需要在施工过程中得到有效监控。
施工监控包括对建筑物各个节点和构件质量的监测，确保结构的合理施工和安全性。
综上所述，高层建筑结构设计需要综合考虑应力和荷载分析、结构系统选择、抗震设计、稳定性设计、灌浆加固、纵横向连接、总体均衡设计以及施工监控等因素。
高层建筑结构设计
高层建筑结构设计
高层建筑结构设计是指针对高层建筑的结构力学要求进行设计，以确保建筑在承受自身重量、地震、风荷载等外力作用下的安全性和稳定性。
高层建筑的结构设计一般包括以下几个方面：
1. 整体结构设计：包括建筑的整体布局设计、结构形式选择、结构系统划分等。
常见的高层建筑结构形式有框架结构、剪力墙结构、筒体结构、钢结构等。
2. 承重结构设计：根据建筑的形式和功能，对不同部位的承重结构进行设计，包括柱子、梁、板、墙等的尺寸、布置、材料选择等。
3. 风力设计：对建筑在风荷载作用下的稳定性进行设计，包括建筑的抗风性能、防风设计、风振分析等。
4. 地震设计：针对建筑在地震力作用下的承载能力与稳定性进行设计，包括地震设计参数的确定、地震荷载计算、抗震措施的选择等。
5. 系统动力分析：利用数值模拟方法对建筑结构在不同荷载作用下的动力特性进行分析，以确定抗震性能和结构安全性。
6. 材料选择：根据建筑的需求和结构设计的要求，选用适合的材料，例如混凝土、钢材、木材等，并确定其材料参数、强度等。
在高层建筑结构设计过程中，除了满足建筑安全性、稳定性的要求，还要考虑建筑的经济性、施工可行性、维修方
便性等因素。
同时，还需要遵循国家和地方相关的建筑设计规范和标准。
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑是如今城市中常见的建筑形式，其不仅可以提供更多的空间，同时也是城市
发展的标志。
由于高层建筑的结构设计需要考虑的因素较多，所以其设计难度也相对较大。
本文将从地基承载、风荷载、地震作用等方面分析高层建筑结构设计的难点。
一、地基承载
地基承载是高层建筑结构设计中的一大难点。
在选择地基承载方式时，需要考虑建筑
物的自重、荷载、地基土壤的承载力等因素。
地基土壤的承载力对地基承载能力起着至关
重要的作用。
不同地基土壤的承载力不同，所以需要根据实际情况进行地基土壤勘察，以
确定地基承载方式和地基基础结构。
高层建筑地基承载还需要考虑地铁、地下管线等因素
的影响，这些都会对地基承载产生一定的影响，需要结构设计师进行合理的考虑和设计。
二、风荷载
风荷载是高层建筑结构设计中的另一大难点。
由于高层建筑受到风力的作用，所以需
要考虑风荷载对建筑物的影响。
通常情况下，高层建筑结构设计中会对建筑物采取一些措
施来减小风荷载的影响，比如采用空气动力学设计、采用减震措施等。
高层建筑结构设计
中还会考虑到建筑的稳定性和抗风性能，这些也是结构设计中需要进行综合考虑的因素。
所以，在高层建筑结构设计中，风荷载是需要进行综合分析和设计的一大难点。
地基承载、风荷载、地震作用等因素都是高层建筑结构设计中的难点。
尽管如此，随
着科技的发展和建筑技术的不断进步，相信这些难点在未来会得到更好的解决。
相信在不
久的将来，高层建筑的结构设计将更加完善，也将为城市的发展和规划带来更多的可能。
高层建筑结构概念和结构设计案例
高层建筑结构概念和结构设计案例一、高层建筑结构概念高层建筑结构是指高度在一定范围内的建筑物，其结构体系主要承受竖向和水平荷载，以满足建筑物的使用功能和安全性能。
高层建筑结构的概念包括以下几个方面：1. 高度范围：高层建筑的高度通常在10层以上，但不同国家和地区对于高层建筑的定义略有不同。
2. 竖向荷载：高层建筑的结构体系需要承受建筑物的自重、设备重量、家具重量等竖向荷载。
3. 水平荷载：高层建筑还需要承受风荷载、地震作用等水平荷载，这些水平荷载对于高层建筑的影响更大。
4. 结构体系：高层建筑的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等，这些结构体系的特点和应用范围不同。
二、高层建筑结构设计案例以下是一个高层建筑结构设计案例的介绍：1. 工程概况：本工程为一栋30层的高层住宅楼，总高度为99米，建筑面积为25000平方米。
该建筑采用剪力墙结构体系，平面形状为矩形，长宽比为4:3。
2. 结构设计：本工程的结构设计主要包括基础设计、主体结构设计、抗震设计等方面。
基础采用桩基，主体结构采用剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，抗震等级为一级。
3. 结构分析：本工程的结构分析采用SAP2000软件进行计算和分析。
根据计算结果，结构的自振周期、位移、剪力等指标均满足规范要求。
同时，考虑到地震作用的影响，本工程还进行了弹塑性分析，以评估结构的抗震性能。
4. 优化设计：为了提高结构的经济性和安全性，本工程还进行了优化设计。
通过调整剪力墙的数量、布置和尺寸等参数，使得结构的刚度和承载力达到最优。
同时，还对结构的节点进行了优化设计，以提高结构的整体性能。
5. 施工图设计：根据以上分析和优化结果，本工程进行了施工图设计。
施工图包括基础施工图、主体结构施工图、楼梯施工图等。
在施工图中，详细标注了各构件的尺寸、材料、连接方式等参数，为施工提供了详细的指导。
6. 结论：本工程采用剪力墙结构体系，通过合理的结构设计、分析、优化和施工图设计，使得该高层住宅楼的结构性能达到了较高的水平。
高层建筑结构设计ppt课件
1.建筑结构荷载规范（GB 50009-2012） 2.高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3-2010) 3.建筑抗震设计规范(GB 50011-2010) 4.混凝土结构设计规范（GB 50010-2010） 5.现行地基与桩基设计规范 6.赵西安，《现代高层建筑结构设计》，1999年 7.沈蒲生，《高层建筑结构设计》，2006 8.傅学怡，《实用高层建筑结构设计》，2010年
高层建筑结构设计 Design of Tall Building Structures
高层建筑结构设计
绪论
一、本课程讲授的主要内容
高层建筑的一般知识 高层建筑结构的体系与布置 高层建筑结构的荷载与设计要求 框架结构的计算 剪力墙的计算 框架—剪力墙结构的内力和位移计算 扭转近似计算
Page *
高层建筑结构设计
深圳平安国际金融中心 PingAn International Finance Center
“平安国际金融中心”共115层，1～8层为裙房，用作商业，8～115层是办公区。带外伸臂的混合结构。本工程于2011年11月15日动工，工期4～5年，计划于2016年3月竣工。 设计高度为塔顶646米，屋面588米，该中心将成为深圳市标志性建筑物。
图2-2 框架结构示例
高层建筑结构设计
Page *
2、类别: ①整体式框架——整体现浇； ②装配式框架——构件预制； ③装配整体式框架——部分现浇、部分预制（采用叠合梁）。 3、承重分类： ①横向框架承重； ②纵向框架承重； ③纵横向框架承重。
高层建筑结构设计
框架结构； 剪力墙结构； 框架剪力墙结构； 筒体结构。 各有不同的适用的高度和优缺点。
高层建筑结构设计
10个经典案例带你一起分析高层结构设计难点
布置优化
通过调整剪力墙的厚度、间距和连梁 布置等方式，实现结构刚度的均匀分 布，减小扭转效应。
剪力墙连梁设计技巧
连梁作用
在剪力墙结构中，连梁作为连接 墙肢的重要构件，起到传递剪力、
协调变形的作用。
设计原则
连梁设计应遵循“强剪弱弯”的 原则，保证连梁在剪切破坏前具
抗震构造措施
采取加强节点、提高构件 延性等措施，提高结构的 整体抗震性能。
经验教训型时，应综合考虑建筑功能、高度、地震作用等因素，
选择合理的结构体系。
抗震设计是关键
02
对于高层建筑而言，抗震设计是确保结构安全的关键环节，必
须予以充分重视。
精细化设计是趋势
03
随着计算机技术的发展，精细化设计已成为高层建筑结构设计
08
经典案例六至十概述及启示
案例六至十简介
案例七
某高层住宅楼，采用框架-剪 力墙结构，注重居住舒适度和 抗震性能。
案例九
某超高层塔楼，采用核心筒结 构，具有极高的建筑高度和复 杂的建筑形态。
案例六
某超高层商业综合体，位于繁 华市区，集购物、办公、酒店 等功能于一体。
案例八
某高层公共建筑，大跨度空间 结构，对结构刚度和稳定性有 较高要求。
注重培养高层结构设计领域的人才队 伍，提高设计人员的专业素养和综合 能力。
展望一
展望二
建议一
建议二
随着新材料、新工艺的发展，未来高 层结构设计将更加注重绿色环保、节 能减排等方面的要求。
加强高层结构设计领域的技术交流和 合作，共同推动行业技术进步和创新 发展。
THANK YOU
高层建筑结构设计简答题及答案
高层建筑结构设计简答题及答案一、高层建筑结构设计的基本概念1、什么是高层建筑？答：高层建筑通常是指高度超过一定标准的建筑物。
在不同的国家和地区，对于高层建筑的定义可能会有所不同。
一般来说，当建筑物的高度超过 24 米或者层数超过 10 层时，就可以被视为高层建筑。
2、高层建筑结构设计的主要目的是什么？答：高层建筑结构设计的主要目的是确保建筑物在使用期间能够安全可靠地承受各种荷载作用，包括自重、风荷载、地震作用等，同时还要满足建筑功能和美观的要求。
3、高层建筑结构设计需要考虑哪些主要荷载？答：高层建筑结构设计需要考虑的主要荷载包括恒载（如建筑物自重、固定设备重量等）、活载（如人员、家具、设备等的重量）、风荷载和地震作用。
风荷载是由于空气流动对建筑物表面产生的压力和吸力，地震作用则是由于地壳运动引起的地面震动对建筑物产生的影响。
二、高层建筑结构体系1、常见的高层建筑结构体系有哪些？答：常见的高层建筑结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构（包括框筒结构、筒中筒结构等）和巨型结构等。
2、框架结构的特点是什么？答：框架结构由梁和柱组成框架来承受竖向和水平荷载。
其优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的空间；缺点是侧向刚度较小，在水平荷载作用下变形较大。
3、剪力墙结构的特点是什么？答：剪力墙结构的主要受力构件是剪力墙，它能够承受较大的水平荷载和竖向荷载。
剪力墙结构的优点是侧向刚度大，水平位移小；缺点是建筑平面布置不够灵活。
4、框架剪力墙结构的优点是什么？答：框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
它既有框架结构平面布置灵活的特点，又有剪力墙结构侧向刚度大的优点，能够有效地抵抗水平荷载，适用于多种建筑功能和平面布局的高层建筑。
三、高层建筑结构的抗震设计1、为什么高层建筑结构要进行抗震设计？答：地震是一种突发的自然灾害，会对建筑物造成严重的破坏。
高层建筑由于高度较高、自重较大，在地震作用下的反应更为复杂和强烈。
高层建筑结构设计
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3.高层结构的特点 (1)建筑结构所承受的荷载和作用由以竖向力
作用为主转变为以水平力作用为主。
(2)高层建筑结构的动力反应不可低估。 (3)结构轴向变形,剪切变形 以及温度、沉降因素的影响加剧。
(4)由此而带来的材料用量、工程造价呈抛物 线关系增长。
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剪力墙的竖向布置
(1)剪力墙沿竖向应贯通全高,墙厚宜逐步减 薄、避免刚度突变,造成应力集中。
(2)剪力墙的门窗洞宜上下对齐、成列布置。 形成明确的墙肢和连梁,不宜采用错洞墙。洞 口设置应避免墙肢刚度相差悬殊。
(3)墙肢截面高度与厚度之比不宜小于3。
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框支剪力墙:在建筑底部做成较大空间,将剪力墙底部 做成为框架柱。但是这种墙体上、下刚度形成突变, 对抗震极为不利。故在地震区不允许采用框支剪力 墙结构体系。可以采用部剪力墙分落地、部分剪力 墙框支的结构体系,并且在构造上:
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7、钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度和高宽比
分为A级和B级。
A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适 用高度应符合表4.2.2-1的规定,具有较多短肢剪力墙的 剪力墙结构的最大适用高度尚应符合（高规）第7.1.2 条的规定。
B级高度高层建筑结构的最大适用高度和高宽比可 较A级适当放宽,其结构抗震等级、有关的计算和构造 措施应相应加严,并应符合本规程有关条文的规定。
①落地墙布置在两端或中部,纵、横向连接围成筒体;
②落地墙间距不能过大;
③落地剪力墙的厚度和混凝土的等级要适当提高,使 整体结构上、下刚度相近;
④应加强过渡层楼板的整体性和刚度。
高层建筑结构设计复习重点
高层建筑结构设计复习重点关键信息项1、高层建筑结构的分类与特点框架结构剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构复杂高层建筑结构2、风荷载与地震作用风荷载计算方法地震作用计算方法风振系数与地震影响系数3、结构分析方法弹性分析方法弹塑性分析方法时程分析方法4、框架结构设计要点梁柱截面设计节点设计框架柱的轴压比控制5、剪力墙结构设计要点剪力墙的厚度确定剪力墙的配筋计算开洞剪力墙的计算与设计6、框架剪力墙结构设计要点协同工作分析框架与剪力墙的比例关系变形协调7、筒体结构设计要点筒中筒结构框架核心筒结构巨型结构8、基础设计桩基础设计筏板基础设计基础与上部结构的共同作用9、结构抗震设计抗震等级确定抗震构造措施结构薄弱层的判别与加强10、高层建筑结构的舒适度要求风振舒适度楼盖振动舒适度11 高层建筑结构的分类与特点111 框架结构框架结构是由梁和柱通过节点连接组成的结构体系。
其优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的空间；缺点是侧向刚度较小，在水平荷载作用下侧移较大。
112 剪力墙结构剪力墙结构是由一系列纵向和横向的钢筋混凝土墙体组成的结构体系。
剪力墙具有较大的侧向刚度，能有效地抵抗水平荷载，但建筑平面布置不够灵活。
113 框架剪力墙结构框架剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承担水平和竖向荷载的结构体系。
它结合了框架结构和剪力墙结构的优点，既能提供较大的空间，又具有较好的侧向刚度。
114 筒体结构筒体结构包括框筒、筒中筒和束筒等形式。
筒体结构具有很大的侧向刚度和承载能力，适用于高度较大的高层建筑。
115 复杂高层建筑结构复杂高层建筑结构如带转换层、加强层、连体结构等，其设计需要考虑特殊部位的受力和变形特点。
12 风荷载与地震作用121 风荷载计算方法风荷载的计算通常基于基本风压、风载体型系数、风压高度变化系数等参数。
根据不同的规范和标准，采用相应的计算公式来确定风荷载的大小。
122 地震作用计算方法地震作用的计算方法包括底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法。
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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当时，按( )计算。
∙ A. 整体小开口墙∙ B. 整片墙∙ C. 联肢墙∙ D. 壁式框架得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案C解析2.(4分)竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似认为各片剪力墙只承受( )。
∙ A. 轴向力∙ B. 弯矩∙ C. 剪力∙ D. 弯矩和轴向力得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析3.(4分)抗震设防的高层建筑，对竖向地震作用的考虑，下列哪项是符合规定的？( )∙ A. 8度、9度设防时应考虑竖向地震作用；∙ B. 9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合；∙ C. 8度设防的较高建筑及9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合；∙ D. 7度设防的较高建筑及8度、9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合。
得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案B解析4.(4分)框架结构中柱抗侧刚度修正系数与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则( )。
∙ A. 愈小∙ B. 愈大∙ C. 不变得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析5.(4分)框架结构中加入少部分剪力墙（例如电梯筒）时，若按纯框架进行力学分析，问下述观点哪个正确的。
( )∙ A. 计算位移比实际结构大，所以纯框架计算是偏于安全的∙ B. 计算周期偏长，所得地震内力偏小，所以按计算的内力设计值设计框架截面肯定不安全∙ C. 是否安全要视框架与剪力墙的比例而定∙ D. 剪力墙可能不安全得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案D解析6.(4分)剪力墙结构的变形曲线为( )。
∙ A. 弯曲型∙ B. 剪切型∙ C. 弯剪型∙ D. 弯压型得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析7.(4分)与基础类型的选择无关的因素是：( )∙ A. 工程地质及水文地质条件∙ B. 相邻建筑物的基础类型∙ C. 建筑物的荷载∙ D. 施工条件得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案B解析8.(4分)在同一地区的下列地点建造相同设计的高层建筑，所受风力最大的是( )。
∙ A. 建在海岸∙ B. 建在大城市郊区∙ C. 建在小城镇∙ D. 建在有密集建筑群的大城市市区得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析9.(4分)某十二层的框架—剪力墙结构，抗震设防烈度为8度（地震加速度为0.2g），Ⅰ类场地，设计地震分组为第二组，基本周期，结构总重力荷载代表值，按底部剪力法计算时，其结构总水平地震作用标准值为（）。
∙ A. 4409.8kN∙ B. 1874.2kN∙ C. 3748.3kN∙ D. 2204.9kN得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案C解析10.(4分)下列说法正确的是：( )∙ A. 无限长梁中梁一端的挠度始终不为零∙ B. 当任意荷载作用点距近梁端的距离，同时距较远端的距离时，则对该荷载的作用而言，此梁属半无限长梁；∙ C. 当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于时，则对该荷载的作用而言，此梁称为有限长梁；∙ D. 对柔度较大的梁，可直接按有限长梁进行简化计算。
得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案B解析11.(4分)两幢相邻建筑，按8度设防，一幢为框架—筒体结构，50m高，另一幢为框架结构，30m高。
若设沉降缝，需设多大缝宽。
（）∙ A. 保证地下室墙之间有100mm宽的缝即可∙ B. 170mm∙ C. 303mm∙ D. 大于170mm；得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案D解析12.(4分)剪力墙宜自下而上连续布置，不宜中断，避免( )∙ A. 强度不够∙ B. 刚度突变∙ C. 变形不够∙ D. 强度突变得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案B解析13.(4分)剪力墙高宽比H／B<1.5，墙体易发生( )。
∙ A. 弯曲破坏∙ B. 弯剪破坏∙ C. 剪切破坏∙ D. 弯压破坏得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案C解析14.(4分)有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时，标准风压值应取重现期为多少年?( )∙ A. 30年；∙ B. 50年；∙ C. 80年；∙ D. 100年。
得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案D解析15.(4分)条形基础梁的内力按连续梁计算后，( )∙ A. 直接按内力计算结果配筋∙ B. 边跨跨中弯矩宜乘以1.1的系数，第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数∙ C. 边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.1的系数∙ D. 边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案D解析16.(4分)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，下列偏心距符合规定的是。
( )∙ 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l／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得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案B解析17.(4分)框架结构在水平侧向力作用下的侧移曲线以( )变形为主。
∙ A. 剪切型∙ B. 弯曲型∙ C. 剪弯型∙ D. 弯剪型得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析18.(4分)整体工作系数愈大，说明剪力墙的侧向刚度( )，侧移( )。
∙ A. 增大，减小∙ B. 增大，增大∙ C. 减小，减小∙ D. 减小，增大。
得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析19.(4分)剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力，( )压力使得抗剪能力提高的那部分影响。
∙ A. 考虑∙ B. 没有考虑∙ C. 无所谓得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析20.(4分)．剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于( )。
∙ A. C15∙ B. C20∙ C. C25∙ D. C30得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案B解析二、判断题1.(2分)当时，按壁式框架计算。
( )∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案错解析2.(2分)剪力墙类型的判断，除了根据剪力墙工作系数判别外，还应判别沿高度方向墙肢弯矩图是否会出现反弯点。
( )∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案对解析3.(2分)高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素，选用适当的结构体系。
( )∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案对解析4.(2分)当结构单元内仅有整截面剪力墙时，应按竖向悬臂墙计算风荷载或水平地震作用下各楼层的总剪力和总弯矩。
( )∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案对解析5.(2分)壁式框架的特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩，在许多楼层内墙肢有反弯点。
( )∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案对解析6.(2分)高层结构的概念设计很重要，它直接影响到结构的安全性和经济性。
( )∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案对解析7.(2分)对整截面剪力墙，当剪力墙高宽比小于等于4时，等效刚度的计算，应考虑剪切变形影响。
()∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案对解析8.(2分)没有洞口的实体墙或洞口很小的剪力墙，其受力状态如同竖向悬臂构件。
( )∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案对解析9.(2分)防震缝两侧结构体系不同时，缝宽应按需要较窄的规定采用。
( )∙∙得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案错解析10.(2分)高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状，如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。
( )答案对高层建筑抗震设计时，应具有( )抗震防线。
∙ A. 多道∙ B. 两道∙ C. 一道∙ D. 不需要。
得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析2.(4分)计算高层建筑风荷载标准值时，取风振系数的标准是( )∙ A. 高度大于50m的建筑∙ B. 高度大于50m且高宽比大于1.5的建筑∙ C. 高宽比大于5的建筑∙ D. 高度大于30m且高宽比大于1.5的建筑得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案D解析3.(4分)竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似认为各片剪力墙只承受( )。
∙ A. 轴向力∙ B. 弯矩∙ C. 剪力∙ D. 弯矩和轴向力得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A解析4.(4分)下列说法正确的是：( )∙ A. 无限长梁中梁一端的挠度始终不为零∙ B. 当任意荷载作用点距近梁端的距离，同时距较远端的距离时，则对该荷载的作用而言，此梁属半无限长梁；∙ C. 当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于时，则对该荷载的作用而言，此梁称为有限长梁；∙ D. 对柔度较大的梁，可直接按有限长梁进行简化计算。
得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案B某一钢筋混凝土框架—剪力墙结构为丙类建筑，高度为65m，设防烈度为8度，Ⅰ类场地，其剪力墙抗震等级为( )。
∙ A. 一级∙ B. 二级∙ C. 三级∙ D. 四级得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案B框架结构中加入少部分剪力墙（例如电梯筒）时，若按纯框架进行力学分析，问下述观点哪个正确的。
( )∙ A. 计算位移比实际结构大，所以纯框架计算是偏于安全的∙ B. 计算周期偏长，所得地震内力偏小，所以按计算的内力设计值设计框架截面肯定不安全∙ C. 是否安全要视框架与剪力墙的比例而定∙ D. 剪力墙可能不安全得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案D多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种?( )∙ A. 防止结构倒塌；∙ B. 防止结构发生破坏；∙ C. 防止非结构部分发生过重的破坏；∙ D. 防止使人们惊慌。
得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案C高层建筑抗震设计时，应具有( )抗震防线。
∙ A. 多道∙ B. 两道∙ C. 一道∙ D. 不需要。
得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案A在水平荷载作用下，剪力墙结构应处于( )状态，并且有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用条件。
∙ A. 塑性∙ B. 弹塑性∙ C. 弹性∙ D. 其他得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案C当( )且时，按壁式框架计算。
∙ A.∙ B.∙ C.∙ D. 与没有关系得分：0知识点：高层建筑结构设计作业题展开解析答案C．剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于( )。