高层建筑结构设计ppt课件

高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，吴方伯教授电话：-mail:wfbprof，湖南大学土木工程学院，Page2，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，绪论本课程讲授的主要内容是高层建筑的一般知识高层建筑结构体系和高层建筑结构的荷载和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，Page3，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，二， 本课程的学习重点是以现行的钢筋混凝土高层建筑结构设计规范、规程为重点，介绍高层钢筋混凝土结构的设计原理和方法，可以进行高级钢筋混凝土结构，特别是高级框架结构、高级剪力墙结构和高级框架-剪力墙结构的设计。 Page4，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，三，本课程的学习方式，授课与自学相结合，授课与作业相结合，四，主要参考文献1 .建筑结构负荷规范(GB50009-2012 ) 2 .高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)3.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)4.混凝土结构设计规范(GB50010-2010)5.现行地基和桩基设计规范6 .赵西安，现代高层建筑结构设计，1999年7 .沈生，010300 2010年，Page5，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，第一章高层建筑的一般知识，Page6，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructures一，高层建筑的定义(世界各国没有统一的定义)， 表1-1部分国家和组织对高层建筑起始高度的规定，Page7，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，二，高层建筑的意义，图1-1世界人口变化图，节约用地节约城市基础设施费用改善城市市场情况， Page8高层建筑结构设计desgnofttallbuidingstructurures，金茂大厦JinmaoBuilding，【竣工日期】: 1999年3月18日【占地面积】: 2.3公顷【建筑面积】: 29万平方米【建筑层数】:地面88层， 地下三层【建筑高度】: 420.5米【结构形式】:钢筋混凝土结构三、典型工程(已建设)、Page9、高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures、上海世界金融中心ShanghaiWorldFinancialCenter 【竣工日】: 2008年8月29日【占地面积】: 30，000 m2【占地面积】: 14 400m2【建筑面积】: 381， 600m2【建筑层数】:地上101层，地下3层【建筑高度】: 492米【构造形式】:钢筋混凝土构造(SRC构造)，钢筋构造(s构造)，Page10，高层建筑构造设计designoftallbuidingstructurures，台北101TAIPEI101 【建筑层数】:地面101层、地下5层。 【建筑高度】: 508米。 【结构形式】:钢筋混凝土结构的新巨大结构，Page11，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures， 吉隆坡石油双塔ThePetronasTwinTowers【开工时间】: 1993年12月27日【竣工时间】: 1996年2月13日【占地面积】: 40公顷【建筑面积】: 28.95万平方米【建筑高度】: 452米【建筑层数】: 88层，p 高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures广州塔(小野蛮腰) CantonTower【竣工时间】: 2009年9月【占地面积】: 17.546万平方米【建筑面积】: 11.4054万平方米【建筑高度】:塔体主体454米【建筑层数】: 108层，最细的66层【结构形式】:钢筋混凝土结构，Page13，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，迪拜BurjDubai，【开工时间】: 2004年9月21日【竣工时间】: 2010年1月4日现在世界第一大楼。【建筑层数】: 162层【结构形式】:钢筋混凝土结构，Page14，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，4，典型工程(未完成)， 上海中心大楼ShanghaiCenterTower【开工时间】: 2008年11月29日【竣工时间】: 2015年【建筑高度】:构造高度580米的总高632米【建筑层数】: 127层【构造形式】:钢筋混凝土的核心筒-外框构造，Page15， 高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures深圳证券交易所运营中心shenzheninternationalaltradecenter，深圳证券交易所运营中心运营中心占地面积3.91万平方米，建筑物总高度建设规模约26.7万平方米，其中地面部分约18.3万平方米，地下部分约8.4万平方米。 深圳证券交易所运营中心大楼的外观是柱形的，大楼的基座被提升到30米以上形成了巨大的“漂浮平台”，平台的“腰”用鲜艳的红色光带“缠绕”，整体形状像一个美丽的烛台。 Page16，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，深圳平安国际金融中心pingandinternationalfinancecenter，“平安国际金融中心”在115层，18层为裙楼，商业用，8115 带上臂的混合结构。 本工程于2011年11月15日开工，工期为45年，预计2016年3月竣工。 设计高度为塔顶646米，屋顶588米，这个中心是深圳市的象征性建筑。 Page17、高层建筑结构设计desgnofttallbuidingstructurures、九龙仓长沙国际金融中心changshainternationalfinancecenter，“九龙仓”位于长沙市五一商圈和中央商务核心地区。 最高塔的设计高度为510米，完成后将成为湖南第一大楼、长沙市的新地标。 项目预定在2016年完成。 Page18，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，第二章结构体系和配置，Page19，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructures，2-1引言，一、高层建筑结构的受力特性，建筑物高度除了结构内力明显变大外，结构侧方位移的增加也很快。 图2-1由于结构内力(n，m )、位移()和高度的关系，弯矩和位移呈指数曲线上升。内力和位移，=f(H4 )，M=f(H2 )，N=f(H )，h，图2-1的结构内力，位移与高度的关系，Page20，二、高层建筑结构设计的一般规定，高层建筑结构设计重视概念设计，重视结构选定和平、立面布局的规律性，选择抗震和抗风性和经济的结构体系抗震设计必须保证结构整体的性能，使结构整体具有必要的承载力、刚性和延展性。 结构应满足以下规定：对有必要的承载力、刚性和变形能力的局部破坏可能导致结构整体破坏的脆弱部分必须采取强化措施，结构选定和配置合理，应具有多条避免局部突变和扭曲的抗震防线。 高层建筑结构设计desgnofttallbuidingstructurures，Page21，三，高层建筑结构体系，多层和高层建筑的抗侧力体系不断发展和改善，建筑高度也在提高。 目前，多层和高层建筑结构体系约分为四种类型：框架结构； 剪力墙结构框架剪力墙结构筒体结构。 各有不同的适用高度、优点和缺点。 高层建筑结构设计desgnofttallbuidingstructurures，Page22，2-2常用结构体系、框架、剪力墙、框架-剪力墙结构体系是传统而广泛应用于多层和高层建筑的耐侧力体系，在高高层建筑中，结构空间的作用高层建筑结构设计desgnofttallbuidingstructurures，Page23，一、框架结构由梁、柱、板构成，采用由梁、柱构成的结构体系作为建筑的垂直承重结构，在受到水平载荷时，称为框架结构体系。 1、结构特征：建筑平面配置灵活，可形成大空间，施工简单，经济实惠，抗侧刚性小，侧面移动大，对底座不均匀沉降敏感，适用于15层以下，最大适用高度70m。图2-2的框架结构示例、高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures、Page24、2、类别：整体框架目前已投入组装式框架构件预制； 组装一体型框架的部分，局部预制(采用重叠梁)。 3、承重分类：横框架的承重纵框架的承重纵横框架载荷。 高层建筑结构设计由desgnofttallbuidingstructurures，Page25，二，剪力墙结构剪力墙、梁、板构成，建筑物的墙体作为纵向承载力和阻力侧力的结构，称为剪力墙结构体系。 结构特征：抗侧刚性大，整体性好，抗震性好，平面配置不灵活。 最大适用高度150-180m。 高层建筑结构设计desgnofttallbuidingstructurures，图2-3剪力墙结构示例，Page26，高层建筑结构设计desgnofttallbuidingstructurures，三，框架-剪力墙结构，结构特征：剪力墙大部分水平一般用于140-170m。 图2-4框架-剪力墙结构示例，页27，高层建筑结构设计DesignofTallBuildingStructures，四，筒体结构，1，框架-核心筒结构，结构特征：类似于框架-剪力墙结构。 最大适用高度160-220m。 图2-5框架-核心筒结构示例，Page28，高层建筑结构设计DesignofTallBuildingStructures，2，筒中筒结构，结构特征：刚性大，空间整体性好。 最大适用高度200-300m。 图2-6筒中筒构造例，Page29，高层建筑构造设计designoftallbuidingstructurures，3，多筒构造例，图2-7多筒构造例，建筑物的高度大，承受的水平负荷大，筒中筒构造的强度和刚性不能满足要求时，可以采用多筒构造也就是说，在建筑平面内也配置有多个筒体，形成图27所示的多筒体结构。 Page30，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，五，其他结构、结构特征：分为二级结构，二级为一般框架，仅承受纵向载荷，传递给一级。 第一级结构承受所有水平和垂直载荷。 适合高层建筑。 图2-8新的垂直承重结构体系、巨大框架结构、巨大桁架结构、悬挂结构等。 Page31、高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures、2-3结构配置、1、柱网、层高以300mm升级，一般为3m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m等。 2 .主体结构不得采用铰链。 3、抗震不得采用单一的交叉框架。 4、填充墙应使用轻质墙，抗震设计应满足以下要求：(1)上，下层刚度不可有较大变化(2)减小耐侧向移动刚度的偏心(3)避免形成短柱。 5、抗震不得采用砌块墙和框架梁的混合承重。 6 .抗震框架结构的少量剪力墙位置出现较大刚性偏心时，可以通过减薄剪力墙、打开纵向缝隙等措施减小剪力墙的作用。 一、框架结构、页32、高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，1、非抗震时双向配置剪力墙，抗震时不要单方面配置剪力墙，不要增大抗侧方移动刚性。 2 .不得采用全短肢剪力墙(h/b8 )结构。 其中h为剪力墙的肢断面高度，b为剪力墙的肢断面厚度。 3、剪力墙和门窗的开口应上下对齐，排列配置，形成明确的墙肢和梁。 4、H/B必须大于2，防止地震力过大而剪切破坏。 其中，h是剪力墙的高度，b是剪力墙的宽度。 二、剪力墙结构，第33页，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，第1页，剪力墙布置追求对称、均匀。 2 .努力使各层的刚性中心位置一致。3、剪力墙尽量远离房屋重心，提高扭转阻力。 4 .不应该随着高刚性发生突变，避免局部摇晃。 5、尽可能增加剪力墙上的垂直载荷，可以减少钢筋的使用量。 6、各剪力墙承担的水平剪力不得超过总水平剪力的40%。 三、框架-剪力墙结构，Page34，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，2-4变形狭缝的设置，1，伸缩缝，减小温度变化和混凝土收缩对结构的影响的狭缝，狭缝宽度t5 表2-1伸缩缝的最大间距，采用后部打入带能够适度缓和伸缩缝的间距：后部打入带每隔3040m，带宽为8001000mm； 钢筋采用重叠，最好两个月后再打。 Page35，高层建筑结构设计designoftallbuidingstructurures，3，防振狭缝，为了避免地震附加力对结构造成影响而设置的狭缝，狭缝宽度根据规范设定。 防振狭缝的最小狭缝宽度应满足以下规定： (1)框架房屋，高度为15m以下的部分取70mm，高度超过15m的部分根据6度、7度、8度、9度增加5m、4m、3m、2m，最好扩大20mm。 (2)框架-剪力墙结构房屋可按第