高层建筑结构设计备考资料

《高层建筑结构设计》备考材料第一章概述1、什么是高层建筑？（原则是以层数和建筑高度来标定的）10层及10层以上的住宅和约24m以上高度的其他建筑为高层建筑。也可以把40层或超过100m的建筑单列出来称为超高层建筑。把9层以下或高度不超过24m的建筑称为中高层建筑。（用于高层建筑的结构形式或体系称为高层建筑结构。）JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他民用建筑，划为高层民用建筑。GB50045—1995《高层民用建筑设计防火规范》和JGJ99—1998《高层民用建筑钢结构技术规范》中规定10层及10层以上的居住建筑和24m以上的其他民用建筑为高层建筑。2、建筑结构在荷载作用下具有足够的结构安全性、适用性、耐久性和稳定性。3、高层建筑结构形式按功能材料分为钢筋混凝土结构，钢结构以及采用钢和钢筋混凝土材料的混合结构形式。4、高层建筑结构形式按结构体系分为框架结构，剪力墙结构，框架-剪力墙结构、筒体结构，悬挂结构及巨型框架结构等。（1）框架结构体系：框架结构体系由线形杆件----梁和柱作为主要构件组成的，承受竖向和水平作用。（2）剪力墙结构体系：利用钢筋混凝土墙体组成的承受全部竖向和水平作用的结构称为剪力墙结构体系。（3）筒体结构体系：由竖向筒体为主要组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构为筒体结构体系。形式有：框筒结构，筒中筒结构，多筒结构，成束筒结构等。第二章高层建筑结构受力特点和结构概念设计1、计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算的，但是当楼面活荷载大于4.0KN/㎡时各截面内力计算时仍须考虑活荷载的布置，按不利荷载计算结构在竖向荷载作用下的内力。2、建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。3、三水准抗震设计目标及一般计算原则我国国家标准GB50011——2010《建筑抗震设计规范》中规定设防烈度为6度及6度以上的地区，建筑物必须进行抗震设计。高层建筑结构抗震设防的目标按三个水准要求，“小震不坏，中震可修，大震不倒”，即：高层建筑结构在小震作用下应维持在弹性状态，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用，为第一水准；在中等烈度的地震作用下，可以局部进入塑性状态，可能有一定的损坏，但结构不允许破坏，震后经一般修复可以继续使用，为第二水准；当遭受强烈地震作用时，建筑物不应倒塌或发生危及生命的严重破坏，为第三水准。4、高层建筑中应尽量避免设沉降缝解决不均匀沉降的影响。但是对于由于地基不均匀沉降产生的结构内力，需要采取措施加以避免。措施有：（1）采取利用压缩性小的地基，减少沉降量及沉降差、（2）对于有不同高度及基础设计成整体的结构，在施工时将它们暂时断开，待主体结构施工完毕，已完成大部分沉降量以后再浇灌连接部分的混凝土。（3）将裙房做在高层建筑的悬挂基础上，达到裙房与高层部分沉降一致。（4）综合采用上述方法处理。5、楼板开大洞削弱后，宜采取以下构造措施予以加强：（1）加厚洞口附近楼板，提高楼板的配筋率；采用双层双向配筋，或加配斜向钢筋。（2）洞口边缘设置连梁、暗梁。（3）在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋。6、结构竖向布置高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收；结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。高层建筑结构的布置应力求简单、规则、对称，使结构的刚度中心和质量中心尽量重合减少扭转，注意突出及内收部分的尺寸比例。7、在高层建筑结构设计时，框架结构的设计应满足下列要求：（1）应设计成双向梁柱抗侧力体系。（2）不宜采用单跨框架形式。（3）主体结构除个别部位外，不应采用铰接。（4）框架梁柱中心线宜重合。（5）填充墙及隔墙宜选用轻质墙体。（6）进行抗震设计时，不宜采用部分由砌体墙承重，部分框架承重的混合形式。（7）对于楼、电梯间及局部突出屋顶部分，应采用框架承重，不应采用砌体墙承重。8、在高层建筑剪力墙结构设计时，剪力墙的布置应满足下列要求：（1）剪力墙宜沿主轴或其他方向双向布置。（2）抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向有墙的结构布置形式。（3）剪力墙墙肢截面宜简单、规则；剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。（4）剪力墙宜自上到下连续布置，避免刚度突变。（5）剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。9、框架—剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：（1）剪力墙宜均匀布置在建筑物的周围附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大。（2）平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。（3）纵横剪力墙宜组成L形、T形和【形。（4）剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐。（5）楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置。（6）抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。10、高层建筑结构的概念设计的要点主要是结构简单、规则、均匀；刚柔适度、10、在进行结构内力及位移计算前，先作如下基本假定：（1）楼板在平面内刚度无限大，平面外刚度为零。（2）结构在水平力作用下不计扭转，即外力合力作用线通过结构抗侧移刚度中心。如不