多高层知识点总结

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我国钢筋混凝土高层建筑中通常采用的结构体系有： 我国钢筋混凝土高层建筑中通常采用的结构体系有：
• 一、 框架结构体系 框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。平面布置灵活。 框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。平面布置灵活。框 架既承受竖向荷载也承受水平荷载。抗侧刚度较小、侧向位移大， 架既承受竖向荷载也承受水平荷载。抗侧刚度较小、侧向位移大，一 般属于柔性结构。通过合理设计后，可具有良好的延性。 般属于柔性结构。通过合理设计后，可具有良好的延性。 • 二、 剪力墙结构体系 • 剪力墙的抗震性能较好，现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系，由于其整 剪力墙的抗震性能较好，现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系， 体性好、抗侧刚度大，因而在水平力作用下侧向变形小，震害轻。 体性好、抗侧刚度大，因而在水平力作用下侧向变形小，震害轻。由 于墙体截面面积大，强度也比较容易满足，适合建造高层建筑。 于墙体截面面积大，强度也比较容易满足，适合建造高层建筑。 • 三、 框架 框架——剪力墙结构体系 剪力墙结构体系 • 框架——剪力墙体系可达到取两者之长，补各自体系原有之不足。因 框架 剪力墙体系可达到取两者之长，补各自体系原有之不足。 剪力墙体系可达到取两者之长 是一种经济有效、应用范围较广泛的结构体系， 而，是一种经济有效、应用范围较广泛的结构体系，普遍应用于宾馆 和办公楼等公用建筑中 • 四、 筒体结构体系 • 筒体结构是由钢筋混凝土墙形成封闭墙体的空间结构。具有较大抗侧 筒体结构是由钢筋混凝土墙形成封闭墙体的空间结构。 刚度和抗扭刚度。因此，它具有良好的抗风、抗侧移和抗震性能。 刚度和抗扭刚度。因此，它具有良好的抗风、抗侧移和抗震性能。
度 9度 2 3 4
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框架结构 框-剪结构 剪力墙结构
伸缩缝的最大间距
结构体系 框架结构 剪力墙结构 施工方法 现浇 现浇 最大间距（m） 55 45
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抗震设计时，当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度 抗震设计时，当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度 H1与 收进部位 房屋高度H之比大于 之比大于0.2时 房屋高度 之比大于 时： B1/B≥0.75； ≥0.75； ≥0.75 当上部结构楼层相对于下部楼层外挑 外挑时 当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时： B/B1≥0.9，且水平外跳尺寸a不宜大于4m。 ≥0.9，且水平外跳尺寸a不宜大于4m 4m。
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w = βz µs µz w k 0
式中 wk―风荷载标准值(kN/m2) ; w0―基本风压(kN/m2),按《建筑结构荷载规范》 (GB50009一2001)附录D.4采用。
µ s — 风荷载体型系数，按《高层建筑混凝 土结构技术规程》（JGJ3 - 2002）采用； µ z — 风压高度变化系数； β z — 高度z处的风振系数。
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风荷载作用特点
• （4）风力在建筑物表面分布很不均匀，与建筑物的 体型有关，在角区和建筑物内收的局部区域，会产生 较大的风力。 （5）与地震作用相比，风力作用持续时间较长， 与地震作用相比，其作用更接近静力荷载，在建筑物 使用期间出现较大风力的次数较多。 （6）人们对风荷载的认识与地震作用相比较为成 熟，对风力大小的估计比地震作用大小的估计较为可 靠，抗风设计具有较大的可靠性。
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设防烈度 6、7度 8、9度
L/B ≤6.0 ≤5.0
l/Bmax ≤0.35 ≤0.30
l/b ≤2.0 ≤1.5
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我国《高层建筑混凝土结构技源自文库规程》 (JGJ3-2002)中规定：
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结构(A级 结构 级）高宽比限值
结构类型
非抗震 设计 5 5 6 4 5 6
设 6度、7度
防
烈 8度 3 4 5
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作用于高层建筑结构的风荷载计算
结构计算时，应分别计算风荷载对建筑物的总体效 结构计算时，应分别计算风荷载对建筑物的总体效 总体 应及局部效应，总体风荷载使主体结构产生内力及 局部效应 应及局部效应，总体风荷载使主体结构产生内力及 位移，局部风荷载使某个局部构件产生内力和变形 风荷载使某个局部构件产生内力和变形。 位移，局部风荷载使某个局部构件产生内力和变形。
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按组成高层建筑结构的材料， 按组成高层建筑结构的材料，高层 建筑的分类
• 钢结构高层建筑 钢结构具有自重轻、强度高、 钢结构具有自重轻、强度高、 延性好、施工快等特点，但用钢量大、造价高、 延性好、施工快等特点，但用钢量大、造价高、 防火性能较差。 防火性能较差。 • 混凝土结构高层建筑 混凝土结构具有造价低、 混凝土结构具有造价低、 耐火性能好、结构刚度大等优点， 耐火性能好、结构刚度大等优点，但结构的自重 较大，这会使结构的地震作用增大， 较大，这会使结构的地震作用增大，同时增加了 在软土地基上设计基础的难度。 在软土地基上设计基础的难度。 • 钢——混凝土混合结构高层建筑 钢一混凝土混 混凝土混合结构高层建筑 合结构综合了两者的优点，克服了两者的缺点， 合结构综合了两者的优点，克服了两者的缺点， 是高层建筑中一种较好的结构形式。 是高层建筑中一种较好的结构形式。
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多高层建筑结构的设计特点（ 多高层建筑结构的设计特点（共4条） 条
• 1、水平作用力为控制作用 侧移成为设计的控制指标 、 • 高层结构中，影响结构内力、变形、以及工程造价的主要因 高层结构中，影响结构内力、变形、 素是侧向力。 素是侧向力。 • 2、结构应具有适宜的刚度 适宜的刚度 、结构应具有适宜 高层建筑结构层间位移（刚度）控制的主要目的有以下几点： 高层建筑结构层间位移（刚度）控制的主要目的有以下几点： （1）在正常使用条件下，保证主体结构基本处于弹性受 ）在正常使用条件下， 力状态，避免钢筋混凝土墙或柱出现裂缝；将混凝土梁等楼 力状态，避免钢筋混凝土墙或柱出现裂缝； 面构件的裂缝数量、宽度和高度限制在规范允许范围之内。 面构件的裂缝数量、宽度和高度限制在规范允许范围之内。 • （2）在正常使用条件下，保证填充墙、隔墙和幕墙等非 ）在正常使用条件下，保证填充墙、 结构构件的完好，避免产生明显损伤。 结构构件的完好，避免产生明显损伤。 （3）在正常使用条件下，保证高层建筑物有适宜的刚度， ）在正常使用条件下，保证高层建筑物有适宜的刚度， 避免高层建筑物在风荷载作用下，产生过大的振动加速度， 避免高层建筑物在风荷载作用下，产生过大的振动加速度， 满足高层建筑物中居住者（使用者）的舒适度要求。 满足高层建筑物中居住者（使用者）的舒适度要求。 （4）在强烈地震作用下，避免因结构薄弱层（部位）产 ）在强烈地震作用下，避免因结构薄弱层（部位） 生较大的弹塑性变形，引起结构的严重破坏甚至倒塌。 生较大的弹塑性变形，引起结构的严重破坏甚至倒塌。
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建筑体型设计的一般原则
• 建筑体型设计应遵循以下原则： 建筑体型设计应遵循以下原则： 平面形状宜简单 对称、规则， 宜简单、 （1）平面形状宜简单、对称、规则，尺寸应 合理； 合理； 结构平面布置均匀 对称， 布置均匀、 （2）结构平面布置均匀、对称，并有较大的 抗扭刚度； 抗扭刚度； 竖向体型规则 均匀，避免有过大的外 规则、 （3）竖向体型规则、均匀，避免有过大的外 挑和内收； 挑和内收； 竖向结构的刚度和承载力宜下大上小 力宜下大上小， （4）竖向结构的刚度和承载力宜下大上小， 逐渐均匀变化。 逐渐均匀变化。
王学庆
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我国对高层建筑的分类： 我国对高层建筑的分类：
• 《高层民用建筑设计防火规范》（82） 高层民用建筑设计防火规范》 ） • 10层及 层以上的住宅和建筑物、高度超过24m的其他 层及10层以上的住宅和建筑物 层及 层以上的住宅和建筑物、高度超过 的其他 民用建筑。 民用建筑。 • 《住宅建筑设计规范》（86） 住宅建筑设计规范》 ） • 11~16层的住宅为中高层住宅，16~30层的住宅为高层住 层的住宅为中高层住宅， 层的住宅为中高层住宅 层的住宅为高层住 宅。 • 《民用建筑设计通则》（88） 民用建筑设计通则》 ） • 10层以上的住宅和建筑物高度超过 层以上的住宅和建筑物高度超过24m的其他建筑。 的其他建筑。 层以上的住宅和建筑物高度超过 的其他建筑 • 《高层建筑混凝土结构技术规程》（2002） 高层建筑混凝土结构技术规程》 ） • 10层及 层以上或房屋高度大于 层及10层以上或房屋高度大于 的其他建筑。 层及 层以上或房屋高度大于28m的其他建筑。 的其他建筑 • 钢筋混凝土结构，一般是按照《高规》来划分的！ 钢筋混凝土结构，一般是按照《高规》来划分的！
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• 地面根据粗糙程度被分为四类： A类 是指近海海面和海岛、海岸、湖岸 及沙漠地区； B类 是指田野、乡村、丛林、丘陵以及 房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； C类 是指有密集建筑群的城市市区； D类 是指有密集建筑群且房屋高度较高 的城市市区。
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结构概念设计思想
• 所谓的“结构概念设计”是指结构工程师运用概念 所谓的“结构概念设计” 力学知识、专业知识、工程实践经验等） （力学知识、专业知识、工程实践经验等）对结构的 总体设计， 总体设计，着眼于组成总体结构的各种结构分体系 如楼盖、抗侧力结构、电梯井等）的相互关系， （如楼盖、抗侧力结构、电梯井等）的相互关系，而 不是细节（如构件）设计。 不是细节（如构件）设计。 如：选择对建筑抗震有利的场地；合理确定主体 结构体系方案（结构平面及立面布置应简单、规则， 适宜的刚度，计算模型、计算简图的确定等）；优选 结构用的主要材料；考虑关键部位的构造措施；合理 地建议采用先进的施工技术。
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Ki +3 Ki +2 Ki +1
Ki
沿竖向的侧向刚度不 规则（有薄弱层） Ki +1 + Ki +2 + Ki +3 ) Ki < 0.8( 3
竖向抗侧力构件不连续
Ki < 0.7Ki +1
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竖向布置不规则
风荷载作用特点
• （1）风力作用与建筑物的外形直接相关，圆形与正 多边形受到的风力较小，对抗风有利；平面凹凸多变 的复杂建筑物受到的风力较大，而且容易产生风力扭 转效应，对抗风不利。 （2）风力受建筑物环境影响较大，处于高层建筑 群中的高层建筑，有时会出现受力更为不利的情况。 例如，由于不对称遮挡而使风力偏心而对建筑物产生 扭转；如果建筑物离的太近，相邻建筑物之间的风力 增大，使建筑物产生扭转等。 （3）风荷载为动荷载，风荷载可以使建筑物发生 振动。
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多、高层建筑结构体系的组成应遵循下列原则： 高层建筑结构体系的组成应遵循下列原则：
• 1.结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用 1.结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用 结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震 传递途径； 传递途径； 2.结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致 结构体系应避免因部分结构或构件破坏 2.结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致 整个结构丧失抗震能力或承受重力荷载的能力 丧失抗震能力或承受重力荷载的能力； 整个结构丧失抗震能力或承受重力荷载的能力； 3.结构体系应具备必要的承载能力 适宜的刚度 结构体系应具备必要的承载能力、 3.结构体系应具备必要的承载能力、适宜的刚度 和良好的变形能力； 良好的变形能力； 的变形能力 4.结构体系宜具有多道抗震防线。 结构体系宜具有多道抗震防线 4.结构体系宜具有多道抗震防线。超静定结构允 许部分构件屈服甚至损坏，是抗震结构的优选结构。 许部分构件屈服甚至损坏，是抗震结构的优选结构。 合理预见并控制超静定结构的塑性铰出现部位， 合理预见并控制超静定结构的塑性铰出现部位，就可 能形成抗震的多道防线。 能形成抗震的多道防线。
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• 3、结构应具有良好的延性 、 • 结构或构件的延性，是指在承载力没有明显降低 结构或构件的延性， 的情况下，它的塑性变形能力。也就是最终破坏 的情况下，它的塑性变形能力。 之前经受非弹性变形的能力。延性好的结构, 之前经受非弹性变形的能力。延性好的结构, 它的 破坏过程比较长, 破坏前有明显症兆。 破坏过程比较长 破坏前有明显症兆。 • 4、竖向构件的轴向变形的影响在结构设计中不容 、 忽视