高层结构设计思维导图

第6章钢筋混凝土结构 第8章钢结构
高层建筑混凝土结构技术规程最大适用高度
第7章有较多短肢剪力墙结构 第10章错层结构 第11章混合结构
a扭转不规则 考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2 一
b偏心布置 偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于边长的15%
凹凸不规则 平面凹凸尺寸大于相应边长30% 二
组合平面 细腰或角部重叠形
不须考虑偶然偏心
框架1/550
弹性计算 框剪1/800
控制参数
其它1/1000 框架1/50
弹塑性计算 框剪1/100
其它1/120
构件设计优化
按计算一、二确定的模型参数 宜取消全楼强制刚性楼板
前提
取消全楼强制刚性楼板 平面不规则 楼板开洞使之有较大削弱 楼板平面狭长 结果供强度设计用
按总刚度分析计算
复杂连接 多重复杂
各部分层数、刚度、布置不同的错层 连体两端塔楼显著不规则 同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔类型中的两种以上
不规则 特别不规则
严重不规则
形体复杂，多项指标超上限，或某项指标大大超过规定值
如：端部层间位移大于两端弹性位移平均值的1.5倍
结构规则性
高度超过
建筑抗震设计规范最大适用高度
周期比 扭转为主的第一振形Tt/平动为主的第一振形T1之比
＜=0.9(0.85) 满足 >0.9(0.85) 调整结构布置，强化外围，弱化中间
计算控制
层位移比
刚性楼板假定及偶然偏心荷载 作用下位移比不小于 1.2 时，考虑双向地震作用
找出薄弱层位置，并按规范要求作出处理
侧向刚度不规则
KiHi/Ki+1Hi+1<0.7 3Ki(Hi+1+Hi+2+Hi+3)/(Ki+1+Ki+2+Ki+3)Hi<0.8 Satwe自动放大地震剪力 1.15 倍
平面不规则 竖向不规则
特别不规则 不规则程度
凹凸不规则 局部凸出或凹进大于该方向总尺寸的30%
楼板局部不连续
缩进或开洞后板宽小于该方向典型板宽的 50% 洞口面积大于该层楼板面积的 30% 较大的错层
抗规
小于相邻上层70% 小于其上连续三层的 80%
侧向刚度不规则
高规
框架结构r1
小于相邻上层70% 小于其上连续三层的 80%
五 构件间断 上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类
六 承载力突变 相邻层受剪承载力变化大于80%
七 其它不规则（已记入一~六项者除外） 如局部的穿层柱、斜柱、夹层、个别构件错层或转换
抗震措施与抗震构造措施
深凹进平面在凹口设置连梁，其两侧的变形不同时仍视为凹凸不规则， 不按楼板不连续中的开洞对待；
计算二
层刚度比
三种算法
剪切刚度
底部大空间为转换结构 对地下室嵌固条件的判定
用于此处时须将＂回填土对地下室约束相对刚度比＂值填为0
剪弯刚度 多层底部大空间
地震作用与层间位移比 软件缺省算法，适用于绝大多数工程
控制
要有层的概念
复杂结构不必考虑
坡屋面的顶层 体育馆 看台
多塔结构 把底盘切开，只保留与该塔相连2~3跨底盘
楼板构造
尺寸控制
凹入和开洞尺寸不宜大于宽度一半 开洞总面积不宜超过总面积的30% 扣除凹入和开洞后，任一方向净尺寸不宜小于5米 开洞后每一边净宽度不应小于2米
楼板开打洞后，宜按如下构造
加厚洞口附近楼板 提高楼板配筋率，采用双层双向配筋或加配斜向钢筋 洞口边缘设置边梁、暗梁 在洞口角部配置斜向钢筋
控制条件和处理
有效宽度小于50% 三 楼板不连续 开洞面积大于30%
错层大于梁高
高度未超过，但结构布置属于抗震规范和高层混凝土结构 规定的特别不规则高层建筑工程
超限高层
同时具有三项或以上不规则
刚度突变
相邻层刚度变化大于70% 连续三层变化大于80%
四 竖向构件位置缩进大于25%
尺寸突变 外 挑 大 于10% 和 4米
备注 序号a、b不重复计算不规则项
局部的不规则，视其位置、数量等对整个结构影响的大小判断是否计入不规则项
具有下列某一项不规则的高层建筑工程
具备二项不规则，一项接近特别不规则？
房屋高度大于24米且屋盖结构超出网架结构设计与施工规程和网壳结构技术规程 规定的常用形式的大型公共建筑工程(暂不含轻型膜结构）
最大地震方位角 ＞15度，输入方位角，重新计算 结构自振周期 输入值与计算值偏差＞10%，按计算值改输入值
确定裙房参与整体计算范围 查看三维振型图，确定裙房参与整体计算范围
修改计算简图
计算一
短肢剪力墙承担的第一振形地震倾覆力矩 与结构底部总地震倾覆力矩
＜40% 改为一般剪力墙结构 50%＞比例＞40% 短肢剪力墙结构
各地认为审查难度较大的其它超限高层建筑结构工程
抗震措施
地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容， 包括抗震构造措施
抗震构造措施
其它构造措施： 结构体系的确定、结构的高宽比、长宽比、结构布置、构件的内力调整
抗震构造措施
不需计算而对结构和非结构各部分 必须采取的各种细部要求
构件的配筋要求、延性要求、锚固长度、构造柱、圈梁
目标
错层或带夹层的结构 有时得不到合理的计算结果
层受剪承载力 最小地震剪力（剪重比）
若某楼层地震剪力小于规范规定的最小地震剪力， 则程序自动调整，按不同的设防烈度放大
地震剪力调整系数＞ 1.2
如下情况须增强结构刚度
剪力系数不满足最小剪力系数 要求的楼层数超过总楼层数15%
层间位移角，楼层最大位移与层高之比
构件构造最小断面控制和截面抗剪承载力验算 构件斜截面承载力验算（剪压比控制） 构件正截面承载力验算 构件最大配筋率控制 受弯和偏心构件受压区高度控制 构件轴压比控制 梁柱节点核心区受剪承载力验算
梁柱纵向受力钢筋 应HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500
材料
钢筋
箍筋
宜 H RB400 、 H RBF400 、 H PB300、 H RB500 、 HRBF500 也 可 H RB335 、 HRBF335
document.mmap - 2010/5/27 - ap
目标 几何及荷载模型
建模
控制条件
符合结构传力关系 符结构边界条件 复核釆用程序的假定条件
目标 确定整体参数
建模计算条件
地震方位角 单向地震+平扭耦联 考虑偶然偏心 强制全楼刚性楼板 按总刚度分析 短肢墙多时定义为短肢墙结构
振型组合数 有效质量参与系数＜0.9，增加振型组合数，重新计算
考虑偶然偏心
因此不论是否按双向计算，均勾选此项， 则程序自动按如下两种情况的包络计算
双向地震+不考虑偶然偏心 单向地震+考虑偶然偏心
多层建筑 不考虑偶然偏心的扭转位移比＞1.2 补充考虑偶然偏心的整体计算
考虑偶然偏心的位移比＞1.35时，补充双向地震作用下的整体计算
强制全楼刚性楼板 按侧向刚度分析 按计算一的结果确定结构类型和抗震等级
输入楼板真实厚度
没楼板的房间
板厚为零 可以布置均布面荷载 全房间开洞 认为房间内无均布荷载
计算三
注意
可定义整层楼板
定义范围 也可定义需要的局部区域
定义局部区域为弹性板可把整层楼板分割成几块刚性板 分析效率高
考虑板的弹性变形，梁扭矩不折减
位移比、周期比、楼层侧向刚度比仍按刚性楼板假定计算
建模计算条件 如有需要，定义弹性板
荷载
框架结构11~14kN/m2 框架-剪力墙结构12~15kN/m2 剪力墙结构13~16kN/m2 框架-核心筒结构13~15kN/m2 钢结构10~12 kg/m2 地下室毎层按20kN/m2 当建筑物较髙（大于20层）取上减系数
框架0.6~0.7 框架剪力墙0.7~0.8 框架核心筒0.8~0.9 剪力墙0.8~1.0
计算
弹性膜
平面内真实刚度，平面外刚度零
有效宽度较窄的环形
适用
局部开大洞 平面狭长或有较大凹入
平面弱连接
Pkpm三种模型
弹性楼板3
平面内无限刚，平面外真实刚度
适用
厚板转换结构的转换厚板 板柱结构楼板面内刚度足够大
弹性楼板6
平面内和平面外均为真实刚度
适用
板柱结构 板柱-剪力墙结构
按总刚度分析计算 特殊构件人工指定
框架占＞80%
按框架剪力墙结构设计 最大高度宜按框架结构
框架部分的抗震等级和轴压比应按框架结构采用 当层间位移不满足框架剪力墙结构的规定时， 按高规3.11条进行结构抗震性能分析论证
判断结构整体合理性（平面和竖向规则性控制）
建模计算条件
地震方位角
单（双）向地震+平扭耦联
计算双向地震时，Pkpm自动不考虑偶然偏心
扭转偏大 裙房以上较多楼层考虑偶然偏心的扭转位移比＞1.4
抗扭刚度偏弱
扭转周期比＞0.9 混合结构扭转周期比＞0.85
层刚度偏小 本层刚度小于相邻上层的50%
高位转换 框支墙体的转换构件位置
7度超过5层 8度超过3层
厚板转换 7~9度设防的厚板转换结构
塔楼偏置 单塔或多塔合质心与大底盘质心偏心距大于底盘响应边长的20%
高层混凝土结构规程
B级高度的混凝土结构 第11章最大适用高度的混合结构
全国超限专家抗震设防专项审查
高度超过
抗震规范规定且转换层位置超过高层混凝土结构规程规定层数的混凝土结构 抗震规范规定且水平和竖向特别不规则的建筑结构 规定的错层结构
塔体显著不同或跨度大于24米的连体结构
超过抗震规范第8章适用范围的钢结构