【精品课件】高层建筑结构总复习
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A类指近海海面、海岛、海岸及沙漠地区； B类是田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的
中小城镇及大城市的郊区； C类指由密集建筑群的大城市市区； D类指由密集建筑群且房屋较高的城市市区；
2、风荷载 ZsZ0
0 基本风压
0
v2 1600
——由空旷平坦地面，离地10m统 计的重现期为50年(或100年）的10
3）结构体系应具备必要的承载能力，良好的变形能力 和消耗地震能量的能力。
足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。
有较大的 变形能力而缺 少较高的抗侧 向力的能力如 钢或钢筋混凝 土纯框架，由 于在不大的地 震作用下会产 生较大的变形， 导致非结构构 件的破坏或结 构本身的失稳。
足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。
防震缝应在地面以上沿全高设置。
第三章 风荷载及地震作用
• 地面粗糙度分类 • 风荷载及计算 • 地震作用 • 地震影响系数曲线 • 底部剪力法的适用条件及计算方法 • 结构抗震验算——1、截面抗震验算
2、抗震变形验算 • 荷载效应组合及最不利内力 • 抗震结构延性要求和抗震等级
1、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)中规定把 地面粗糙度分为A、B、C三类：
分钟平均最大风速计算所得。
Z
1z
Z
Z 风压高度变化系数
风荷载体形系数 s
3 地震作用
抗震设计时，结构所承受的“地震力” 实际上是由于地震地面运动引起的动态作 用，包括地震加速度、速度和动位移的作 用，属于间接作用，称为“地震作用”。 不可称为“荷载”。
4、地震影响系数曲线
单质点 :T2 m
结构类型 框架 框架-剪力墙
剪力墙
施工方法
装配式
现浇
外挂板 外墙现浇
装配式大板
现浇
外挂板 外墙现浇
最大间距（m) 75 65 55 70 65 45
•沉降缝 避免地基不均匀沉降而引起上部结构 开裂和破坏。
•防震缝：在地震作用下，特别不规则结构的薄弱部位
容易造成震害，为减少震害而设置将其划分为若干独立的 抗震单元，使各个结构单元成为规则结构的缝隙称为防震 缝。
《高层建筑结构设计》 学习辅导
第一章 绪论
第二章 高层建筑结构体系与结构布置
1. 混凝土结构的概念及其优缺点 2. 多层与高层建筑的定义及其受力变形特点 3. 结构体系的定义及其要素 4. 说明主要的混凝土房屋结构体系 5. 结构布置的一般原则 6. 结构布置中“三缝”的设置及特点
1-5 结构布置的一般原则
竖向抗侧力 构件不连续
楼层承载力 突变
侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于相邻 三个楼层侧向刚度平均值的80%，除顶层外，
局部收进尺寸大于相邻下层的25%
竖向抗侧力构件的内力 由水平转换构件向下传递
抗侧力结构的层间受剪承载力 小于相邻上层的80%
4、变形缝的设置
• 伸缩缝
温度（伸缩）缝最大间距（m）
k
2max
0.45max
(Tg T
)
2max
[20.21(T5Tg)]ma
0.1s
Tg
5T g
地震影响系数曲线
T (s)
6s
？建筑物重量、刚度、自振周期与所产生地震作用的关系
高层建筑结构地震作用计算方法选用
高层建筑结构应按不同情况分别采用相应 的地震作用计算方法：① 高度不超过40m，以 剪切变形为主，刚度与质量沿高度分布比较均 匀的建筑物，可采用底部剪力法。② 高层建筑 物宜采用振型分解反应谱方法。③ 7~9 度抗设 防的高层建筑，有些情况应采用弹性时程分析 法进行多遇地震下的补充计算。
本节讨论的结构总体布置原则，就是高层建筑设计中属于概念设 计的一些基本原则。
1、结构布置原则 ➢合理选择结构体系 ➢结构和构件的传力路径合理、明确 ➢体系拥有多道抗力防线 ➢结构具有合理的刚度 ➢结构应有足够的承载力 ➢对可能出现的薄弱部位采取加强措施 ➢延性设计－强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件 ➢结构在两个主轴方向的动力特性宜相近
强调“概念设计”，注重内力分析及其结果判 断
一个建筑结构方案的确定，要涉及到安全可靠、 使用要求、经济投入、施工技术和建筑美观等诸 多方方面面的问题。要求设计者综合运用力学概 念、结构破坏机理的概念、地震对建筑物造成破 坏的经验教训、结构试验结论和计算结果的分析 判断等进行设计，这在工程设计中被称为“概念 设计”。
宜采用加强措施。 (4) 施工简便，造价省。
3、结构竖向布置
高宽比 H/B 应满足表中的要求； 高层结构高宽比的限值
结构类型
抗震设防烈度
非抗震设计
6、7度
8度
9度
框架 、板柱-剪力墙
5
框架-剪力墙
5
剪力 墙
6
筒中筒、框架-核心筒
6
4
3
2
5
4
3
6
5
4
6
5
4
竖向不规则类型
不规则类型
定义
侧向刚度 不规则
D
C
B L
平面不规则类型
不规则类型
定义
扭转不规则
△emax ≥1.2 △ea
凹凸不规则
平面凹进尺寸＞该方向总尺寸
的30%
楼板局部不连续 楼板的尺寸和刚度急剧变化
结构容易出现破坏的凹角部位
高层建筑结构平面布置的一般原则
(1) 简单 、规则、均匀、对称。 (2) 承重结构应双向布置，偏心小，构件类型少。 (3) 平面长度和突出部分应满足规范要求，凹角处
1） 受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与 实际表现相符合。
2）应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧 失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
由于柱子的数量较少或承载能力较 弱，部分柱子退出工作后，整个结构系 统丧失了对竖向荷载的承载能力。
抗震设计的一个重要原则是结构应 有必要的赘余度和内力重分配的功能。
本节讨论的结构总体布置原则，就是高层建筑设计中属于概念设 计的一些基本原则。
1、结构布置原则 ➢合理选择结构体系 ➢结构和构件的传力路径合理、明确 ➢体系拥有多道抗力防线 ➢结构具有合理的刚度 ➢结构应有足够的承载力 ➢对可能出现的薄弱部位采取加强措施 ➢延性设计－强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件 ➢结构在两个主轴方向的动力特性宜相近
有较高 的承载能力 而缺少较大 变形能力如 不加约束的 砌体结构， 很容易引起 脆性破坏而 倒塌。
必要的承载能力和良好的变形能力的结合便是结构在地 震作用下具有的耗能能力。
2、结Байду номын сангаас平面布置
1）平面宜简单、对称、规则、减少偏心； 2）平面长度L不宜过长，突出部分的长度C宜减小，凹角
处宜采用加强措施；
中小城镇及大城市的郊区； C类指由密集建筑群的大城市市区； D类指由密集建筑群且房屋较高的城市市区；
2、风荷载 ZsZ0
0 基本风压
0
v2 1600
——由空旷平坦地面，离地10m统 计的重现期为50年(或100年）的10
3）结构体系应具备必要的承载能力，良好的变形能力 和消耗地震能量的能力。
足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。
有较大的 变形能力而缺 少较高的抗侧 向力的能力如 钢或钢筋混凝 土纯框架，由 于在不大的地 震作用下会产 生较大的变形， 导致非结构构 件的破坏或结 构本身的失稳。
足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。
防震缝应在地面以上沿全高设置。
第三章 风荷载及地震作用
• 地面粗糙度分类 • 风荷载及计算 • 地震作用 • 地震影响系数曲线 • 底部剪力法的适用条件及计算方法 • 结构抗震验算——1、截面抗震验算
2、抗震变形验算 • 荷载效应组合及最不利内力 • 抗震结构延性要求和抗震等级
1、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)中规定把 地面粗糙度分为A、B、C三类：
分钟平均最大风速计算所得。
Z
1z
Z
Z 风压高度变化系数
风荷载体形系数 s
3 地震作用
抗震设计时，结构所承受的“地震力” 实际上是由于地震地面运动引起的动态作 用，包括地震加速度、速度和动位移的作 用，属于间接作用，称为“地震作用”。 不可称为“荷载”。
4、地震影响系数曲线
单质点 :T2 m
结构类型 框架 框架-剪力墙
剪力墙
施工方法
装配式
现浇
外挂板 外墙现浇
装配式大板
现浇
外挂板 外墙现浇
最大间距（m) 75 65 55 70 65 45
•沉降缝 避免地基不均匀沉降而引起上部结构 开裂和破坏。
•防震缝：在地震作用下，特别不规则结构的薄弱部位
容易造成震害，为减少震害而设置将其划分为若干独立的 抗震单元，使各个结构单元成为规则结构的缝隙称为防震 缝。
《高层建筑结构设计》 学习辅导
第一章 绪论
第二章 高层建筑结构体系与结构布置
1. 混凝土结构的概念及其优缺点 2. 多层与高层建筑的定义及其受力变形特点 3. 结构体系的定义及其要素 4. 说明主要的混凝土房屋结构体系 5. 结构布置的一般原则 6. 结构布置中“三缝”的设置及特点
1-5 结构布置的一般原则
竖向抗侧力 构件不连续
楼层承载力 突变
侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于相邻 三个楼层侧向刚度平均值的80%，除顶层外，
局部收进尺寸大于相邻下层的25%
竖向抗侧力构件的内力 由水平转换构件向下传递
抗侧力结构的层间受剪承载力 小于相邻上层的80%
4、变形缝的设置
• 伸缩缝
温度（伸缩）缝最大间距（m）
k
2max
0.45max
(Tg T
)
2max
[20.21(T5Tg)]ma
0.1s
Tg
5T g
地震影响系数曲线
T (s)
6s
？建筑物重量、刚度、自振周期与所产生地震作用的关系
高层建筑结构地震作用计算方法选用
高层建筑结构应按不同情况分别采用相应 的地震作用计算方法：① 高度不超过40m，以 剪切变形为主，刚度与质量沿高度分布比较均 匀的建筑物，可采用底部剪力法。② 高层建筑 物宜采用振型分解反应谱方法。③ 7~9 度抗设 防的高层建筑，有些情况应采用弹性时程分析 法进行多遇地震下的补充计算。
本节讨论的结构总体布置原则，就是高层建筑设计中属于概念设 计的一些基本原则。
1、结构布置原则 ➢合理选择结构体系 ➢结构和构件的传力路径合理、明确 ➢体系拥有多道抗力防线 ➢结构具有合理的刚度 ➢结构应有足够的承载力 ➢对可能出现的薄弱部位采取加强措施 ➢延性设计－强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件 ➢结构在两个主轴方向的动力特性宜相近
强调“概念设计”，注重内力分析及其结果判 断
一个建筑结构方案的确定，要涉及到安全可靠、 使用要求、经济投入、施工技术和建筑美观等诸 多方方面面的问题。要求设计者综合运用力学概 念、结构破坏机理的概念、地震对建筑物造成破 坏的经验教训、结构试验结论和计算结果的分析 判断等进行设计，这在工程设计中被称为“概念 设计”。
宜采用加强措施。 (4) 施工简便，造价省。
3、结构竖向布置
高宽比 H/B 应满足表中的要求； 高层结构高宽比的限值
结构类型
抗震设防烈度
非抗震设计
6、7度
8度
9度
框架 、板柱-剪力墙
5
框架-剪力墙
5
剪力 墙
6
筒中筒、框架-核心筒
6
4
3
2
5
4
3
6
5
4
6
5
4
竖向不规则类型
不规则类型
定义
侧向刚度 不规则
D
C
B L
平面不规则类型
不规则类型
定义
扭转不规则
△emax ≥1.2 △ea
凹凸不规则
平面凹进尺寸＞该方向总尺寸
的30%
楼板局部不连续 楼板的尺寸和刚度急剧变化
结构容易出现破坏的凹角部位
高层建筑结构平面布置的一般原则
(1) 简单 、规则、均匀、对称。 (2) 承重结构应双向布置，偏心小，构件类型少。 (3) 平面长度和突出部分应满足规范要求，凹角处
1） 受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与 实际表现相符合。
2）应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧 失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
由于柱子的数量较少或承载能力较 弱，部分柱子退出工作后，整个结构系 统丧失了对竖向荷载的承载能力。
抗震设计的一个重要原则是结构应 有必要的赘余度和内力重分配的功能。
本节讨论的结构总体布置原则，就是高层建筑设计中属于概念设 计的一些基本原则。
1、结构布置原则 ➢合理选择结构体系 ➢结构和构件的传力路径合理、明确 ➢体系拥有多道抗力防线 ➢结构具有合理的刚度 ➢结构应有足够的承载力 ➢对可能出现的薄弱部位采取加强措施 ➢延性设计－强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件 ➢结构在两个主轴方向的动力特性宜相近
有较高 的承载能力 而缺少较大 变形能力如 不加约束的 砌体结构， 很容易引起 脆性破坏而 倒塌。
必要的承载能力和良好的变形能力的结合便是结构在地 震作用下具有的耗能能力。
2、结Байду номын сангаас平面布置
1）平面宜简单、对称、规则、减少偏心； 2）平面长度L不宜过长，突出部分的长度C宜减小，凹角
处宜采用加强措施；