高层建筑结构课程教学大纲

高层建筑结构课程教学大纲（HighRisingBuildingSTRUCTURAL）学时数：40学分数：2.5适用专业：土木工程一．课程的性质、目的和任务本课程为土木工程专业的必修课。开设的目的是重点介绍框架结构、框架剪力墙结构及剪力墙结构的设计原理及计算理论和方法，使学生具备高层建筑结构设计的基本能力。二．课程教学的基本要求本课程学习，要求学生理解问题的实质，掌握原理，搞清方法步骤，其中框架结构、框架剪力墙结构及剪力墙结构应全面掌握其设计基本理论，具体计算方法。本课程总学时为40学时，在第七学期完成。三．课程的教学内容、重点和难点1.绪论了解高层建筑的特点，重点是结构设计的特点；了解高层建筑结构的发展；了解本课程的内容和具体要求。2.高层建筑结构体系与结构布置了解水平力对结构内力及变形影响；了解不同体系的特点、优缺点及适用范围；了解结构总体布置的原则及需要考虑的问题；了解缝的处理，地基基础选型等。3.高层建筑结构荷载作用与结构设计原则熟练掌握总风荷载和局部风载的计算；了解地震的初步知识、地震的成因、类型、震级与烈度的概念；了解地震造成的破坏现象和抗震工程与工程学科的发展概况；熟悉抗震设计的基本目的和基本要求，理解抗震概念设计；了解单自由度和多自由度弹性体系的地震反应；理解和掌握振型分解反应谱法、底部剪力法；了解时程分析法；理解水平地震作用下的扭转效应、结构的竖向地震作用；掌握结构自振周期的近似计算方法；了解地震作用计算的一般规定；掌握结构抗震验算的原则与方法；掌握结构自振周期计算的实用方法，理解结构计算的平面结构假定；了解扭转对结构的影响；熟练掌握质量中心及刚度中心近似计算方法。4.框架结构设计熟练掌握反弯点法、D值法计算内力及位移方法；了解内力分布及位移的影响因素、杆件弯曲变形及轴向变形对侧移的影响等；掌握利用曲线计算柱轴向变形引起侧移的方法；了解延性框架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；掌握梁、柱、节点区的配筋设计方法。5.剪力墙结构设计了解开洞对剪力墙内力及位移影响，了解不同近似方法的适用范围；深入理解连续化方法的基本假定公式推导、公式图表应用等；熟练掌握连续化方法计算及带刚域框架计算简图确定方法及带刚域杆件刚度计算方法；了解剪力墙结构配筋特点及构造要求；掌握悬臂剪力墙及联肢剪力墙截面配筋计算方法；了解影响剪力墙延性的因素；理解框支剪力墙、落地剪力墙的设计要点。6.框架-剪力墙结构设计了解框架与剪力墙协同工作的意义；会确定计算简图，掌握总框架、总剪力墙、总连梁刚度计算方法；会用公式及曲线计算内力及位移。7.筒体结构设计了解平面结构及空间结构计算的不同假设、区别及应用范围；了解筒体结构布置及计算方法。8.钢与混凝土组合结构设计了解组合结构的基本单元和结构布置原则；了解组合结构构件设计方法。9.高层建筑结构基础设计了解高层建筑结构基础的设计特点；了解高层建筑结构筏形基础、箱形基础及桩基础的设计方法及构造要求。重点：高层建筑的结构类型，高层建筑的基本结构体系，结构总体布置原则；风荷载的计算，地震作用的计算；分层计算法，反弯点法，D值法，内力组合，梁柱设计，节点设计；整体剪力墙及整体小开口剪力墙、联肢剪力墙和壁式框架的内力和位移计算，剪力墙的截面设计；框架-剪力墙结构的内力计算，框架-剪力墙结构协同工作性能；筒体结构的布置，筒体结构的计算方法；组合结构的基本单元和结构布置，组合结构构件设计方法；筏形基础设计，箱形基础设计，桩基础设计。难点：高层建筑结构的力学分析特征，结构总体布置原则，楼盖结构布置原则，基础选型原则；总风荷载和局部风荷载的计算；地震作用的计算；质量中心及刚度中心近似计算方法；水平荷载作用下位移的近似计算，梁、柱、节点区的配筋设计方法；连续化方法计算及带刚域框架计算简图确定方法，剪力墙截面配筋计算方法；总框架、总剪力墙、总连梁刚度计算方法，框架-剪力墙结构构件的截面设计；筒体结构的计算方法；组合结构构件设计方法；箱形基础设计。四．课程各教学环节要求本课程是相对较难掌握的一门重要专业课，为了使学生能够理解和掌握高层建筑结构设计方法，本课程教学环节除讲课外还有随堂作业及课程设计。随堂作业以大作业为主，即一榀框架结构的内力分析及工程设计，并绘出施工图；课程设计内容是剪力墙或框架-剪力墙结构设计。本大纲总学时不包括课程设计部分。五．学时分配序号内容各教学环节学时分配作业量备注讲授实验习题课其它小计1绪论11大作业：一榀框架结构计算（主要考虑地震作用），并绘制施工图。2高层建筑结构体系与结构布置333高层建筑结构荷载作用与结构设计原则121234框架结构设计5515剪力墙结构设计7716框架-剪力墙结构设计6617筒体结构设计228钢与混凝土组合结构设计229高层建筑结构基础设计22合计40406六．课程与其它课程的联系学生在学习本课程前应先修结构力学，土力学，基础工程，混凝土结构设计原理，混凝土结构设计，结构抗震设计，钢结构设计原理等课程。本课程的学习，为后续教学内容毕业设计打下良好的基础。七．教材与教学参考书1.教材：[1]吕西林主编.《高层建筑结构》(第二版).武汉:武汉工业大学出版社.2003。[2]薛素铎等编著.《建筑抗震设计》.北京：科学出版社.2003。2.教学参考书：[1]包世华方鄂华主编.《高层建筑结构设计》（第二版）.北京：清华大学出版社，1990。[2]赵西安.《钢筋混凝土高层建筑结构设计》.北京：中国建筑工业出版社，1992。[3]方鄂华主编.《多层及高层建筑结构设计》.北京：地震出版社，1992。[4]《建筑抗震设计规范》(GB50011–2001)。[5]《