《高层建筑结构抗震设计》课程教学大纲

1、高层建筑结构抗震设计课程教学大纲一、课程基本信息英文名称High-rise building structure seismic design课程编号341100200课程类型学科选修课课程学分2.5课程学时45适用专业土木工程专业先修课程结构力学 混凝土结构设计原理 钢结构后修课程无二、课程性质与定位高层建筑结构抗震设计是土木工程专业重要的学科方向选修课之一。该课程与结构力学、钢结构、混凝土结构设计等密切相关，内容丰富，理论严谨，实用性强，注重工程能力的培养，是一门涉及学科较多且发展很快的课程。随着科学技术的进步，高层建筑越来越多地出现在大中城市，对高层建筑结构进行抗震设计是建筑工程学生必须

2、掌握的内容之一。该课程的内容也在随着设计规范不断扩充和更新，理论不断丰富和深化，分析方法不断完善和发展，是建立在工程实践和试验研究基础上的理论性和综合性很强的课程。 三、课程目标1.知识目标：掌握高层建筑结构的基本理论和基本知识，对高层建筑结构进行内力分析的方法，掌握高层建筑结构的抗震设计原理及方法。2.能力目标：能够进行一般高层建筑结构的方案设计、结构布置，能进行抗震设计，建立初步的工程经验，培养解决和处理工程实际问题的能力。3.素质目标：在课程教学时以精讲多练为原则，着重培养学生的实践能力和创新精神。本课程同时注重理论和工程实践的结合，力求为学生毕业设计、毕业后从事设计工作及土木工程施工打

3、下良好基础。四、主要内容和要求第一章 绪论【目的要求】1、掌握高层建筑结构的设计特点2、熟悉高层建筑结构的类型，熟悉本课程的教学内容和要求3、了解高层建筑的发展概况【教学设计建议】通过引入生动的工程实例引起学生对本门课的兴趣，在讲授中借助工程实例、工程图片等丰富课堂教学。通过本章的学习，应当使学生关于水平力对于结构内力、变形及对于结构设计的影响有一个深刻的认识，对于高层建筑的发展概况应有一个概括性的了解。【讲授内容】1、高层建筑结构的设计特点2、高层建筑结构的类型3、高层建筑的发展概况第二章 高层建筑的结构体系和结构布置【目的要求】1、掌握高层建筑的结构选型与结构布置2、熟悉高层建筑的基本结构

4、体系，熟悉结构总体布置原则3、了解不同体系的优缺点及适用范围，会进行结构体系的选择；了解结构总体布置的原则及需要考虑的问题；了解高层建筑中变形缝的处理特点；了解楼盖及地基基础方案选型。【教学设计建议】在多层房屋的设计中，抵御竖向荷载是结构设计所面对的主要问题。在高层房屋的设计中，一定要使学生明白：抵御水平荷载，提供足够的抗侧移刚度是结构设计者的主要任务【讲授内容】1、高层建筑结构体系2、结构总体布置3、高层建筑的楼盖结构与基础第三章 高层建筑结构的荷载和地震作用【目的要求】1、掌握总风荷载和局部风载的计算，以及利用反应谱理论确定等效地震作用的方法2、熟悉工程结构抗震的相关内容3、了解高层建筑结

5、构设计中所面对的荷载种类【教学设计建议】本章重点是高层建筑结构设计中风荷载的计算，地震荷载的计算方法。对这部分内容可结合工程实际进行讲解。【讲授内容】1、竖向荷载；2、风荷载；3、地震作用第四章 高层建筑结构的计算分析和设计要求【目的要求】1、熟练掌握荷载效应的组合方法，掌握建筑结构抗震概念设计的要求2、熟悉结构概念设计的理解与应用，熟悉超限高层建筑工程抗震设计的要求3、了解结构设计的基本要求，了解结构计算的一般简化假定。【教学设计建议】本章重点是荷载效应组合的意义及组合方法，结构设计中的概念设计与两阶段抗震设计方法的理解与运用，难点是结构概念设计的理解与应用。概念设计是高层建筑结构抗震设计的

6、重要内容，应从场地条件、结构体系和抗侧刚度的合理选择、结构的平面和竖向布置、延性和地震能量耗散、薄弱层等方面，掌握这部分有关内容。【讲授内容】1、高层建筑结构的计算分析2、荷载效应和地震作用效应的组合3、高层建筑结构的设计要求4、高层建筑结构的抗震概念设计5、超限高层建筑工程抗震设计第五章 框架结构设计【目的要求】1、掌握下列计算方法：竖向荷载下内力的近似计算分层法，水平荷载下内力的近似计算弯点法与改进反弯点法，水平荷载下侧移的近似计算方法；掌握框架结构布置及计算简图的取法；掌握梁、柱、节点区的配筋设计方法2、熟悉理解d值与D值的概念，两者的异同点3、了解教材介绍的各种手算方法对结构内力分布及

7、位移的影响因素，了解杆件弯曲变形及轴向变形对侧移的影响；了解延性框架的意义和实现延性框架的基本措施；了解梁、柱、节点区的破坏形态，会区别抗震及非抗震情况下的配筋要求。【教学设计建议】本章的重点是框架结构在竖向及水平荷载作用下的内力计算方法，框架结构的内力与位移特点，延性框架的设计方法。 难点是结构内力与位移计算的数学演绎及规律性的分析和概括；内力最不利组合。引导学生把握重点与难点，并能够进行设计计算。对于框架结构的机算方法可做一般性介绍，但对于教材中所介绍的一些手算方法要求深刻理解并掌握，关键是要从中概括出一些规律性的知识点，以指导工程应用；对于延性框架、强柱弱梁、强剪弱弯、轴压比及箍筋作用等

8、重要概念要深刻理解掌握。【讲授内容】1、结构布置2、框架结构的计算简图3、竖向荷载作用下框架结构内力的简化计算4、水平荷载作用下框架结构内力和侧移的简化计算5、荷载效应组合和构件设计6、框架结构的构造要求第六章 剪力墙结构设计【目的要求】1、掌握剪力墙的分类、特点及判别方法；熟练掌握整体墙和小开口整体墙的计算方法；掌握双肢墙和多肢墙的连续化计算方法2、熟悉理解等效刚度的概念和总水平荷载的分配原则3、了解带刚性框架的近似计算方法【教学设计建议】本章的重点是剪力墙结构的受力特点与计算特点，剪力墙结构的分类与判别，联肢墙结构内力、位移计算及结构设计方法。 难点是结构内力与位移计算的数学演绎及规律性的

9、分析和概括。对于剪力墙结构的机算方法仅做一般性的了解，对于教材中所介绍的一些手算方法要求深刻理解并掌握，这里也是要从中概括出一些规律性的知识点，以指导工程应用；对于等效抗弯刚度、整体系数、延性剪力墙等重要概念要深刻理解掌握。【讲授内容】1、结构布置2、剪力墙结构平面协同工作分析3、整截面墙的内力和位移计算4、双肢墙的内力和位移计算5、多肢墙的内力和位移计算6、整体小开口墙的内力和位移计算7、壁式框架的内力和位移计算8、剪力墙分类的判别9、剪力墙截面设计和构造要求第七章 框架剪力墙结构设计【目的要求】1、掌握铰结体系协同工作的计算方法及结构内力的计算方法；掌握刚结体系协同工作的计算方法2、理解刚

10、度特征值的概念及其对结构受力的影响3、了解框剪结构协同工作的原理和两种计算简图的差别【教学设计建议】本章重点是协同工作概念的建立，框剪结构内力、位移计算及结构设计方法。难点是结构计算的数学演绎及规律性的分析和概括。对于机算方法主要是了解其技术条件并学会对有关计算结果的评估，对于教材中所介绍的一些手算方法要求深刻理解并掌握，这里也是要从中概括出一些规律性的知识点，以指导工程应用；对于协同工作、刚度特征值等重要概念要深刻理解掌握。【讲授内容】1、结构布置 2、基本假定与计算简图 3、框架剪力墙铰结体系结构分析4、框架剪力墙刚结体系结构分析5、框架剪力墙结构内力计算步骤及计算实例五、学时分配建议表理

11、论教学内容学时第一章 绪论2第二章 高层建筑的结构体系和结构布置8第三章 高层建筑结构的荷载和地震作用6第四章 高层建筑结构的计算分析和设计要求4第五章 框架结构设计9第六章 剪力墙结构设计8第七章 框架剪力墙结构设计8合计45六、实施建议1、教学组织采用课堂讲授与设计练习相结合的方法进行，以讲授为主，使学生掌握本课程的基本教学内容，为学生走上工作岗位准备一定的专业知识。课堂内以精讲和案例教学为原则，课堂外培养学生的实践能力和创新精神，注重课堂教学内容的逻辑性和科学性。2、教材选编史庆轩，梁兴文 主编 高层建筑结构设计(第二版).北京：科学出版社，2012年。3、教学团队本课程教学团队需要2名专职教师，其中课程负责人具有博士学位，团队成员需要硕士学位讲师1人，要求具有扎实宽广的专业知识和丰富的实践经验，能承担理论和必要的上机实验教学任务4、