《建筑结构设计方法》PPT课件
土木工程毕业设计—建筑结构设计ppt课件

明确几个问题:
为什么土木工程专业的毕业设计应该做建筑结构设计?
毕业设计难不难?做结构设计的目的和意义是什么?
力学、结构没学好怎么办?分层法、D值法完全不懂怎么办?
1、毕业设计思路——倒过来分析 (从最终成果追本溯源) 结构设计的最终目的——施工图 主要内容:梁配筋、柱配筋 (绘制平法施工图)
截面积
按轴压比预估,再计算验证。
柱配筋
箍筋
已知BxH,已知混凝土强度(C30), 箍筋强度(HPB300),已知V,求解 Asv/s
纵筋
已知BxH,已知混凝土强度(C30), 箍筋强度(HRB400),已知M、N, 已知计算长度L0,求解As,A’s
求解过程中一个重要内容——内力(M、N、V) 主要问题:怎样得出梁柱杆件上的内力? 怎么求? 结构设计全过程——求内力
材料选择
5、结构布置 结构体系的传力路径
竖向 楼盖结构体系 现浇梁板楼盖结构体系 水平
竖向:承受楼盖传来荷载 竖向结构体系 框架体系
水平:风荷载、地震荷载
基础的结构体系
独立基础
5、结构布置 框架结构承重方案
(1)横向框架承重方案
次梁沿纵向布置,即将力传给横向框架承重。该方案可提高横向抗侧刚度。 主要荷载传递到横向,横向梁截面较大,纵向可减小。
5、结构布置 框架结构布置要点
平立面布置宜规则,各部分质量和刚度均匀、连续。 框架梁宜连通。 框架柱宜纵横对齐、上下对齐。 柱子设在纵横墙交界处。
6、构件尺寸初步确定
梁
《高规》截面高度可取计算跨度的1/18~1/10,梁宽取1/3~1/2梁高。 需综合考虑荷载和跨度的情况,特殊情况特殊对待。同时需满足刚度、 延性的要求。 根据柱的受荷面积、 楼层数、荷载大小等 参数预估。
高层建筑结构设计第4章剪力墙结构设计课件.ppt
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4.1剪力墙结构布置与计算基本假定
4.1.1剪力墙结构布置与设计要点 4.1.2剪力墙结构的承重方案 4.1.3计算基本假定 4.1.4剪力墙内力计算
4.1.1剪力墙结构布置要点
剪力墙结构布置与设计要点 1.剪力墙平面布置(双向或多向) 2.剪力墙竖向布置(连续布置,避免突变) 3.剪力墙的配筋 4.剪力墙的墙肢分类 5.短肢剪力墙的设计要求 6.剪力墙结构的典型平面 7.剪力墙结构的变形
a ——洞口两侧墙肢轴向间距
6.4双肢墙内力及位移计算
力与变形关系
M 1 ( x)
EI1 y1"
EI
'
11
M 2 (x)
EI 2 y2"
EI
2
' 2
y1 y2 y
1 2
4.4双肢墙内力及位移计算
根据力与变形关系得不同荷载情况下得微分方程
2 1 1 2
倒三角荷载
( ) 2( ) 2
4.4双肢墙内力及位移计算
1、适用条件: 开洞规则,墙厚、层 高不变的双肢剪力墙。
➢ 判别条件: =1~10
4.4双肢墙内力及位移计算
➢ 2、基本假定 (1)忽略连梁轴向变形,即假定两墙肢水平位移完
全相同 (2)两墙肢各截面的转角和曲率都相等,连梁两端
转角相等,连梁反弯点在梁的中点 (3)墙肢截面、连梁截面、层高等几何尺寸沿全高
4.2.5剪力墙截面设计
内力与位移计算思路 N-由竖向荷载和水平荷载共同产生 M-由水平荷载产生 V-由水平荷载产生——受剪(水平钢筋)
压弯构件 (竖向构件)
竖向荷载下的N:按照每片墙的承载面积计算
水平荷载下的M、N、V:按照墙的等效刚度分配至 各墙
建筑结构ppt课件完整版
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由砖、石或砌块等砌筑而成, 具有良好的抗压、抗剪和保温 性能,适用于多层和底层建筑
。
13
材料选用原则及注意事项
01
02
03
04
安全性
选用材料应满足结构安全要求 ,保证建筑物在正常使用和极
端情况下的稳定性。
经济性
在满足安全性的前提下,尽量 选用价格合理、来源广泛的材
料,降低建筑成本。
耐久性
选用耐久性好、抗老化能力强 的材料,延长建筑物使用寿命
绿色建筑材料
采用环保、可再生的原材料和生产工艺,降 低建筑物对环境的影响。
15
04
建筑结构基本构件设计原 理
2024/1/25
16
梁、板、柱设计原理
梁的设计原理
主要承受弯矩和剪力的构件,设 计时需考虑梁的截面形状、尺寸
、配筋和混凝土强度等因素。
2024/1/25
板的设计原理
用以承载和传递荷载的平面构件, 设计时应根据板的类型(单向板、 双向板等)、荷载条件、边界约束 等因素进行。
能的建筑。
21
框架结构内力分析方法
1
弹性力学方法
基于弹性力学理论,采用结构力学方法进行内力 分析,适用于常规框架结构的内力计算。
2 3
塑性力学方法
考虑材料的塑性性质,采用塑性力学方法进行内 力分析,适用于大震作用下的框架结构内力计算 。
有限元方法
基于有限元理论,采用数值计算方法进行内力分 析,适用于复杂框架结构的内力计算。
02
抗力来源主要包括材料的强度、 构件的刚度及稳定性等因素。
10
荷载与抗力关系分析
荷载与抗力的关系是建筑结构设计和 分析的核心问题。
通过荷载与抗力的关系分析,可以确 定结构的安全性和稳定性,为建筑结 构的设计和施工提供科学依据。
建筑结构设计课件PPT

建筑结构设计是构思、设计和计算建筑物的结构组成部分,确保其安全、稳 定和耐久。
什么是建筑结构设计?
建筑结构设计指的是在建筑设计中,对建筑物内力、应力、变形特征等进行 计算、分析以及设计的过程。
建筑结构设计的目的和意义
建筑结构设计的目的是确保建筑物的结构安全、稳定和经济合理。它的意义 在于为建筑物提供承重、抵抗外力和气候变化的能力。
荷载计算是建筑结构设计中的关键步骤,它确定了建筑物所需的结构支撑能力,以保证建筑物的安全和稳定。
基础的设计与检验
基础设计包括地基承载力计算和基础结构设计,确保建筑物在地基上稳固地 承载荷载。
承重墙设计原则
承重墙设计应考虑墙体厚度、墙体高度、墙体位置等因素,以确保墙体能有效承担建筑物的垂直荷载。
钢结构设计考虑因素
绿色建筑对结构设计的要求
绿色建筑要求结构设计要兼顾节能、环保和可持续发展,减少对自然资源的 消耗和环境污染。
常见的建筑结构体系
1 框架结构
采用柱、梁、墙板等构件形成的空间结构, 如钢结构和混凝土框架结构。
2 承重墙结构
通过墙体来承担建筑物的垂直荷载,如砖墙 和预制混凝土墙。
3 索结构
通过索(如钢缆)来支撑建筑物的荷载,如 悬索桥。
4 拱结构
通过拱体来实现力的传递和分布,如拱门和 拱桥。
荷载计算与建筑结构的关系
钢结构设计要考虑荷载特征、结构强度、材料选型、焊接与连接等因素,确 保钢结构的安全可靠。
预应力混凝土设计原则
预应力混凝土设计通过施加预先的压应力,提高混凝土结构的承载能力和抗裂能力,确保结构的可靠性。
框架结构设计方法与步骤
1
草图初步设计
根据建筑物规模和用途,进行草图初步
《建筑结构课件-柱的设计》
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2
钢套管
在柱子外面加装钢套管,可以改善柱子的承载能力和抗力能力。
3
柱子加固
通过封闭和加固柱体,提高柱子的承载能力和抗击力能力。
柱的抗震设计原则
弹性缓冲
钢筋混凝土
柱设计时必须考虑到地震的冲击, 采用减震和防震处理。
使用钢筋混凝土结构,增加结构 的硬度和弹性,提高可靠性。
防震支撑
使用防震支撑和减震材料,以减 缓和分散震荡的能量。
柱不仅承担了结构上的作用,还 可以用于装饰和设计。
不同类型的柱
1
方柱
砖或混凝土建筑中常见的柱子形状,具
圆柱
2
有方形或长方形横截面。
圆柱形状适用于多种场合,因为它是最
能承受外力的结构形状之一。
3
多边形柱
多边形柱具有独特的外形和装饰效果, 适用于一些特殊的建筑结构。
柱的受力分析方法
1 目测法
使用经验和专业知识观察 柱的构造和破坏,诊断柱 的问题。
柱与梁的连接方式
1 焊接
柱子和梁之间可以采用焊 接方式固定,以增强柱子 和梁之间的连接强度。
2 嵌入固定
通过嵌入、卡压、卡钩等 方式,将柱子和梁之间结 合在一起。
3 钢板连接
使用钢板将柱子和梁进行 连接,可以提高结构牢固 性和耐久性。
柱在建筑结构中Βιβλιοθήκη 重要性全局强度的关键部分柱是整个建筑结构和框架承重的 重要组成部分,对全局的强度和 稳定性具有关键的影响。
建筑结构课件——柱的设 计
柱是建筑结构中重要的组成部分,起着支撑建筑物重量和传递荷载的作用。 在本课件中我们将深入探讨柱的设计原则和注意事项。
柱的定义及作用
历史
柱作为古代建筑的构件,从希腊 和罗马时代就开始广泛使用。
《高层建筑结构设计》PPT课件
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交 错 钢 结 构
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5
竖向结构体系(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 ……
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6
水平承重体系(楼盖体系)及其选择
• 楼(屋)盖体系的作用
➢ 承受竖向荷载 ➢ 连接抗侧力构件,承受其传来的剪力和轴力
• 选择原则
Z=R-S≥0
= Z/ Z
Z= R- S
–在能规承定受的正时常间施内工,和在正规常定使的用条是件可下能,出完现成的预各定种功作能用的概率 –在正 规常 定使 的用 时时 间具 内—有良—好设的计工基作准性期能(50年) –在正 规常 定维 的护 条下 件具 下—有足—够正的常耐设久计性、能正常施工、正常使用 –在 预偶 定然 功事 能件 —发 —四生项时结及构发功生能后仍能保持必需的整体稳定性
➢ 预制板楼盖
预应力空心板楼盖——适用于高度50m以下时,但要求严格(缝内设钢筋、 设现浇 面层、加强板端连接)
预应力大楼板楼盖——与房间同尺寸,双向先张法预应力筋,板边齿槽;吊装问题
➢ 预应力叠合板楼盖
预制RC薄板(50-60mm),上现浇RC。省模板、刚度大、整体性好
➢ 组合楼盖
压型钢板上现浇RC。省模板、自重小、厚度小;用钢量大
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8
0.3结构布置原则
• 1 抗震设防结构布置原则
• (1)选择有利的场地 • (2)保证地基基础的承载力、刚度 • (3)合理设置抗震缝 • (4)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径 • (5)多道抗震设防能力 • (6)合理选择结构体系 • (7)结构应有足够的刚度 • (8)结构应有足够的结构承载力 • (9)节点的承载力应大于构件的承载力 • (10)结构应有足够的变形能力及耗能能力
建筑结构-结构设计概论PPT课件
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4 抗震承载力计算公式
S R / RE
5 抗震等级的划分
钢筋混凝土结构根据设防烈度、结构类型和房屋高度划分为一 ~四级抗震等级,抗震计算和抗震构造均与抗震等级有关。15
设计概论
1.1 结构类型 1.2 设计内容
1.2.1 设计过程 1.2.2 计算要求 1.2.3 抗震设计
框架结构
框—剪 结构
i 1
¢由永久荷载效应控制。所有的可变荷载均以组合值为代表值, 永久荷载分项系数取1.35。
m
S G CG GK Qi CQi ci QiK i 1 10
设计概论
1.1 结构类型 1.2 设计内容
1.2.1 设计过程 1.2.2 计算要求
•承载能力极限状态的简化组合(排架、框架结构): ¢由可变荷载效应控制 仅考虑荷载效应最大的一项可变荷载,以标准值为代表值
•第三水准烈度:罕遇地震,50年超越概率约为2~3%,结构有 较大的非弹性变形,但在一定的控制范围内,不致倒塌。
14
设计概论
1.1 结构类型 1.2 设计内容
1.2.1 设计过程 1.2.2 计算要求 1.2.3 抗震设计
3 抗震设计内容 ¢抗震构造; ¢多遇地震下的承载力计算和变形验算; ¢罕遇地震下的薄弱层弹塑性变形计算。
变荷载取组合值)
m1
Ss
CGGK
CQ1 Q1K
CQi ci QiK
i 1
¢频遇组合:(一项可变荷载取频遇值,其余可变荷载取准永久
值)
Ss
CGGK
fiCQi QiK
CQj qjQ jK
ji
¢准永久组合:(所有可变荷载均以准永久值为代表值)
m
Sl CGGK CQi qiQiK i 1
《建筑结构》PPT课件
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ABCD
采用钢筋网片砂浆面层加固
在墙体一侧或两侧粘贴钢筋网片,并抹水泥砂浆 面层,提高墙体的承载力和延性。
增设抗震墙或抗震支撑
在结构体系中增设抗震墙或抗震支撑,提高整体 结构的抗震能力。
地基与基础设计
07
地基土分类及工程性质
地基土分类
根据土的颗粒组成、塑性指标、液限、有机质含量等因素,将 地基土分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等 类型。
仪器检测法
利用专业仪器设备,如超声波探伤仪、X射线探伤 仪等,对结构内部损伤进行检测。
局部破损检测法
在不影响结构整体安全性的前提下,对局部区域 进行破损检测,了解损伤程度和范围。
结构安全性评估流程
收集资料 收集结构设计、施工、使用等相关资 料,了解结构历史和现状。
现场勘查
对结构进行现场勘查,了解结构实际 情况,包括损伤、变形、使用功能等。
铆钉连接
适用于承受较大冲击和振动的钢结 构连接,具有连接可靠、承受剪力 大等优点,但铆接工艺较为复杂。
钢结构稳定性验算方法
01
静力法
基于静力平衡原理,通过计算结构在静力作用下的内力和变形来验算稳
定性。该方法适用于简单结构和静定结构。
02
动力法
考虑结构在动力作用下的响应,通过计算结构的自振频率和振型来验算
烧结多孔砖
孔洞率大于或等于25%,自 重较轻,热工性能较好。
蒸压灰砂砖
以石灰、砂为主要原料,经 高压蒸汽养护而成,具有较 高的密实度和强度。
粉煤灰砖
以粉煤灰、石灰为主要原料, 掺加适量石膏和骨料,经坯 料制备、压制成型、高压或 常压蒸汽养护而成。
砌体墙、柱承载力计算
受压承载力计算
2024版《建筑构造》PPT课件

CHAPTER定义建筑构造是研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科,主要任务是根据建筑物的使用功能、技术经济和艺术造型要求提供合理的构造方案,作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。
分类根据建筑物使用性质的不同,可分为民用建筑构造和工业建筑构造两大类。
民用建筑构造又可分为居住建筑构造和公共建筑构造;工业建筑构造可分为单层厂房构造和多层厂房构造。
主要依赖经验积累,以木构架为主,注重建筑的形式和象征意义。
古代建筑构造近代建筑构造现代建筑构造随着工业革命的兴起,新材料、新技术和新工艺不断涌现,建筑构造逐渐走向科学化和工业化。
强调建筑、结构、设备等多专业的协同设计,注重绿色建筑、智能建筑等新型建筑技术的发展。
030201合理的建筑构造设计能够确保建筑物满足使用要求,如保温、隔热、防水、隔声等。
保证建筑物的使用功能提高建筑物的安全性提升建筑物的经济效益促进建筑艺术的发展通过科学的构造措施,可以增强建筑物的结构安全性,如抗震、防火等。
优化建筑构造设计可以降低建造成本和维护费用,提高建筑物的经济效益。
建筑构造作为建筑设计的重要组成部分,对于塑造建筑物的艺术形象具有重要意义。
建筑构造的重要性CHAPTER无机材料有机材料金属材料复合材料建筑材料分类及特性01020304包括石材、砖瓦、陶瓷、玻璃等,具有高强度、耐久性好、防火等特点。
包括木材、塑料、橡胶等,具有质轻、易加工、装饰性好等特点。
包括钢铁、铝合金等,具有强度高、塑性好、易加工等特点。
由两种或两种以上不同性质的材料组成,具有综合性能好的特点。
物理性能力学性能热工性能耐久性建筑材料性能评价包括密度、孔隙率、吸水率、抗冻性等,影响材料的耐久性和使用寿命。
包括导热系数、热容量等,影响建筑物的保温和隔热效果。
包括抗压、抗拉、抗弯等强度指标,以及韧性和硬度等,决定材料承受荷载的能力。
包括耐候性、耐腐蚀性、耐磨损性等,决定材料在自然环境中的使用寿命。
建筑结构_ppt课件
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目 录 上一页 下一页 练习题 讨 论 音 乐
绪论
施工工艺方面
向着工业化、定型化、标准化方向发展。
施工技术方面 大模板滑模施工、预应力混凝土平板楼盖等。 总之:高强度、高性能的材料的应用;计算理论的更加科 学合理;重量更轻、跨度更大;安全性、耐久性更好;施 工更方便快捷是今后的发展方向。
目 录
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热处理钢筋 钢绞线
2.0 1.92
消除应力钢丝(光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝) 2.05
注:必要时钢铰线可采用实测的弹性模量
目 录
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练习题
讨 论
音 乐
钢筋的主要力学性能
热处理钢筋
上面所述为普通钢筋,而预应力钢筋采用热处理钢筋。由 40Si2Mn(d=6)、48Si2Mn(d=8.2)和45Si2Cr(d=10)等通过加热、 淬火和回火等调质工艺处理制成的。热处理钢筋又称调质钢筋。 钢丝钢丝主要用于预应力混凝土结构中,有消除应力的光面钢 丝、螺旋肋钢丝和三面刻痕钢丝三种。 冷拔低碳钢丝由低碳热轧钢筋经冷拔制成,分为两个级别: 甲级和乙级。冷拔低碳钢丝的延性较差,新《规范》中也未列 入。若在建筑工程中采用时,应遵守专门规程的规定。 钢丝(直径在5mm以内)可以是单根的,也可以编成钢绞线或 钢丝束。
目 录
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练习题
讨 论
多层及高层建筑结构设计课件

当采用桩基时,应尽可能采用单根、单排大直径桩或扩底墩,使 上部结构的荷载直接由柱或墙体传至桩顶,基础底板因此可以做 得较薄。
基础埋深
埋深是指:侧向限值位移的土体深度,即由天然地面至箱基、筏基底板或桩 承台底标高底距离,桩长不计。
箱形基础:箱形基础具有较大的结构刚度和整体性,适用于
上部荷载较大而地基土较软弱的情况。
桩基:桩基具有承载力可靠、沉降小的优点,适用于软弱地基
土和可能液化的地基条件。有端承桩和摩擦桩之分。
基础选型原则
当地基土质均匀、承载力高而沉降量小时,可以采用天然地基和 竖向刚度较小的基础;反之,则应采用人工地基或竖向刚度较大 的整体式基础。
跨度大时自重大、不经济⇒现浇非预应力空心板楼盖 无粘结预应力平板楼盖——适用于大跨且梁高受限时、平面布置灵活
➢ 预制板楼盖
预应力空心板楼盖——适用于高度50m以下时,但要求严格(缝内设钢筋、 设现浇 面层、加强板端连接)
预应力大楼板楼盖——与房间同尺寸,双向先张法预应力筋,板边齿槽;吊装问 题
进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%。
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
续
平转换构件(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%
结构竖向布置原则
结构沿竖向刚度突变有下述原因: 结构的竖向体系突变 1.建筑顶部内收形成塔楼。 2.楼层外调内收。 结构体系的变化 1.剪力墙结构或框筒结构的底部大空间需要,底层或底部若干层剪力
房屋适用高度和高宽比
建筑中的结构ppt课件

常用建筑材料性能介绍
钢材
混凝土
木材
高强度、良好的塑性和 韧性,适用于大跨度、 重载和高层建筑结构。
抗压强度高、耐久性好, 广泛用于梁、板、柱等
构件。
质轻、强度高、易于加 工,适用于轻型结构和
临时建筑。
砖石
耐久性好、保温隔热性 能优良,常用于墙体和
地基。
材料选用原则及注意事项
安全性
选用符合规范要求的材料,确保结构安全。
02
建筑结构类型及特点
钢筋混凝土结构
主要材料
钢筋和混凝土
结构特点
承载力强,刚度大,耐久性好,防火性能优越
应用范围
广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁、海洋工程等 领域
钢结构
主要材料
01 钢材
结构特点
02
强度高,重量轻,塑性和韧性好,便于加工和安装
应用范围
03
适用于大跨度、重载、高层和超高层建筑,如体育馆、展览馆、
在结构构件四周包以型钢或钢 板,通过焊接或螺栓连接形成 整体,以提高结构承载力和刚 度。适用于梁、柱等构件的加 固。
将钢板粘贴在结构构件的表面, 通过钢板与混凝土之间的粘结 力传递荷载,提高结构承载力。 适用于梁、板等构件的加固。
利用碳纤维布的高强度和轻质 特性,将其粘贴在结构构件表 面,通过碳纤维与混凝土之间 的粘结力传递荷载,提高结构 承载力。适用于梁、板、柱等 构件的加固。
构、剪力墙结构等。
结构布置优化
通过调整柱网尺寸、梁板布置等 方式,使结构受力更加合理,减 小内力峰值。
结构构件优化
对关键受力构件进行加强处理, 如加大截面尺寸、提高配筋率等, 以提高其承载能力和抗震性能。
结构连接优化
高层建筑结构设计课件PPT课件

剪力墙构件设计
1 2 3
剪力墙布置
根据建筑平面布置和结构体系要求,合理布置剪 力墙的位置和数量,形成有效的抗侧力体系。
剪力墙截面设计
根据剪力墙的受力特点和荷载要求,选择合适的 截面形状和尺寸,配置水平和竖向钢筋,确保剪 力墙的承载力和延性。
边缘构件设计
针对剪力墙的边缘部位,设置约束边缘构件或构 造边缘构件,提高剪力墙的抗震性能和延性。
竖向荷载及效应
01
02
03
恒荷载
包括结构自重、楼面活荷 载、雪荷载等,是高层建 筑结构设计的主要考虑因 素之一。
活荷载
包括人员、家具、设备等 产生的荷载,以及风、地 震等水平荷载产生的竖向 分力。
竖向荷载效应
主要包括轴力、弯矩和剪 力等,对高层建筑结构的 承载力和稳定性产生重要 影响。
风荷载及效应
框架结构的缺点
侧向刚度小,水平荷载作用下 侧移较大。
框架结构的应用范围
适用于多层及高层民用建筑、 工业厂房等。
剪力墙结构体系
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剪力墙的组成
由钢筋混凝土墙板组成,承担 竖向荷载和水平荷载。
剪力墙的优点
侧向刚度大,水平荷载作用下 侧移小,整体性好。
剪力墙的缺点
空间分隔不灵活,自重较大。
剪力墙的应用范围
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风压分布
高层建筑结构在风的作用 下,迎风面和背风面的风 压分布不同,导致结构产 生风荷载。
风振效应
风荷载作用下,高层建筑 结构会产生风振响应,包 括顺风向风振和横风向风 振。
风荷载效应
主要包括侧向位移、扭转 效应和舒适度问题等,对 高层建筑结构的抗风设计 具有重要意义。