高层建筑结构设计499

高层建筑结构1高层建筑结构第一章绪论1.1高层建筑的定义1.2高层建筑的建筑特点1.3高层建筑的结构特点1.4高层建筑的发展历程

熊海贝

教授，一级注册结构工程师同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系

xionghaibei@

高层建筑结构2问：多高的建筑属于高层建筑？为什么要建高层建筑？决定高层建筑高度的因素有哪些？世界上最高的建筑是哪个？年代？结构形式、建筑材料？特点？高层建筑在建筑上与多层建筑有何不同？高层建筑在结构上与多层建筑有何不同？高层建筑结构体系的发展脉络是怎样的？与什么有关？未来的高层建筑如何发展？第一章绪论

高层建筑结构3第一章绪论

高层建筑结构4【学习目标】通过本章节学习，了解高层建筑的定义，掌握高层建筑的建筑特点和结构特点，了解高层建筑结构体系和设计方法的发展历程。【学习方法】比较高层建筑和多层建筑在建筑功能和结构特点上的不同，思考随着建筑物高度的增加，其结构反应的特性，思考提高高层建筑物在水平力作用下的安全和稳定的方法，了解高层建筑的发展脉络。按功能、层数和高度分类：1.1高层建筑的定义第一章绪论除住宅外的民用建筑：单层、多层建筑：高度≤24m，高层建筑：高度>24m（不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑）超高层建筑：高度>100m住宅：低层住宅:1层～3层，多层住宅:4层～6层，中高层住宅:7层至9层，高层住宅:10层及10层。超高层住宅:30层及以上。10层及10层以上或房屋高度大于28米的住宅建筑、房屋高度大于24米的其他高层民用建筑为高层建筑；30层或高度100m及以上为超高层建筑。《民用建筑统一标准》（GB50352-2019）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2002）

高层建筑结构51.1高层建筑的定义强调结构受力第一章绪论世界高层建筑与都市人居学会（CTBUH）关于高层建筑的定义并没有明确规定，一般认为：房屋高度50m及以上称为高层建筑；300m及以上称为超高层建筑，600米及以上的民用建筑称为巨高层建筑。本教材

按结构受力特点且考虑习惯表达，定义：高层建筑：10层及10层以上或高度超过30m的多层民用建筑；超高层建筑：250m及以上的民用建筑。

高层建筑结构6强调与多层建筑的区别1.2高层建筑的建筑特点第一章绪论建筑面积/建筑用地面积高；投资回报效益高；在城市中营造良好的居住小环境；缩短公用设施和市政管网的开发周期；减缓城市的交通压力；集约化工作生活效率高。利

高层建筑结构71.2高层建筑的建筑特点第一章绪论人员竖向流通导致楼层间垂直运输等设备公摊面积高；人员密集导致建筑物能耗高、通风和排风要求高；建筑物抗火、抗倒塌等防灾能力要求高；建筑物聚集造成小区域热岛效应和光污染；建造成本高，有研究指出单体高层建筑的土建直接费与房屋高度呈抛物线关系增长。强调与多层建筑的区别弊

高层建筑结构81.2高层建筑的建筑特点第一章绪论多层建筑与高层建筑从功能需求、市场需求和对环境的影响等多方面做好分析和预测：1）做好规划；2）功能至上；3）加强设计；4）防灾减灾；5）成本控制。从方案开始多工种共同商讨，采用合理结构体系和材料选用，采用先进施工技术和方法，通过优良设计和严格施工，控制工程造价；采用新技术降低能耗，增加风资源或光电资源，实现项目的最大化效益。

高层建筑结构9水平力（作用）成为高层建筑结构设计的关键。

高度是关键——在水平均布荷载作用下，底部弯距、侧移与高度的关系见右图；

高度对结构反应的影响第一章绪论1.3高层建筑的结构特点

高层建筑结构10

结构越高，往往越柔，结构动力特性影响显著增大；高层建筑结构设计中，水平地震作用往往起控制作用超高层建筑结构设计中，风荷载随高度增大逐步起控制作用；结构抗局部倒塌、抗整体倒塌

结构抗整体倾覆

结构设计思考：抗与放，刚与柔第一章绪论1.3高层建筑的结构特点高度对结构反应的影响

高层建筑结构11第一章绪论1.3高层建筑的结构特点以结构之优成就建筑之美

高层建筑结构12嵩岳寺塔（中国）公元520年建造（北魏时期）高40m*平面呈十二边形，内部筒体为八角形，全塔用青砖和黄泥浆垒砌而成，外抹白灰。由基台、塔身、15层叠涩砖檐和塔刹，为释迦牟尼佛塔，有地宫。*这里的建筑是广义的建筑，主要是宗教意义上的宫殿宝塔等，并非本课程后续着重学习的民用建筑。**塔高36.78米，基座高0.85米神州第一塔——砖砌筒体结构1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构13

高层建筑结构14嵩岳寺塔（中国）应县木塔（中国）佛宫寺释迦塔TheSakyamuniPagodaofFogongTemple1056年建造，高67.31m，9层平面八边形，框架筒体全木结构，是世界上现存最古老最高大之木塔。*这里的建筑是广义的建筑，主要是宗教意义上的宫殿宝塔等，并非本课程后续着重学习的民用建筑。旷世杰作——世上最古老且傲然屹立的高层建筑*

1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构15

高层建筑结构16底层重檐，以上单檐各层间夹设有暗层，明5层，实9层。一层为释迦牟尼，高11米。塔顶作八角攒尖式，上立铁刹。全塔共用斗拱54种，每个斗拱都有一定的组合形式，有的将梁、坊、柱结成一个整体，每层都形成了一个八边形中空结构层。应县木塔（中国）应县木塔（中国）

高层建筑结构17各层均用内、外两圈木柱支撑，每层外有24根柱子，内有八根，木柱之间使用了许多斜撑、梁、枋和短柱，组成不同方向的复梁式木架。塔内各层均塑佛像。主要修缮记录1320年、1508年、1722年修缮1928年、1929年木塔经两次战争，多处受炮击，县人集资休整所损1933年县人集资将木塔各层的夹泥墙换成木隔扇

（思考其后果）1950年，莫宗江先生发现木塔已扭转、倾斜，部分构件脱榫、劈裂2000年起修缮提上日程，至今，部分已构件局部加固、加斜撑。爱菲尔铁塔EiffelTower（法国）建造1887完工1889高度

324m/wiki/Eiffel_Tower古斯塔夫.爱菲尔GustaveEiffle

高层建筑结构181.4高层建筑的发展历程闪亮明珠——工业革命的骄傲，装配式楷模foundationsstartedon28January1887,andwerecompletedon30June

高层建筑结构19Thestartoftheerectionofthemetalwork,sinceJuly,1887

高层建筑结构207December1887:Constructionofthelegswithscaffolding.

高层建筑结构2120March1888:Completionofthefirstlevel.

高层建筑结构2215May1888:Startofconstructiononthesecondstage.21August1888:Completionofthesecondlevel.26December1888:Constructionoftheupperstage.23

高层建筑结构2315March1889:Constructionofthecupola.2026/6/7

高层建筑结构24

高层建筑结构获奖作品建成作品

Status:builtConstructionDates

Started:1887

Finished:1889Height324m1,063

ftFloorCount:3Base.Flrs:2FloorArea:41,950

m²BuildingUses

•

monument

•

communication

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conference

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observation

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restaurantStructuralTypes

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tower

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trussMaterials

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steel以结构之优成就建筑之美1.4高层建筑的发展历程闪亮明珠——工业革命的骄傲，装配式楷模

高层建筑结构25TheOtisliftsoriginallyfittedinthenorthandsouthlegs.1.4高层建筑的发展历程重大发明——高层建筑发展不可或缺的设备

高层建筑结构26ElishaOtis1.4高层建筑的发展历程奥的斯奥的斯1852年发明安全电梯1854年在纽约交易会展出1895年OTIS电梯在埃菲尔铁塔中成功应用奥的斯电梯目前依然是电梯界中的霸主台北101施工电梯27

高层建筑结构271.4.1高层（民用）建筑发展脉络源于1881年贸易部大厦，芝加哥，美国BoardofTradeBuilding，Chicago，USA1891,64m，17层铸铁-砖结构世界第一幢高层民用建筑（现已拆除重建）1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构28第一章绪论1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构29第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络时期：1920-1935地区：美国芝加哥、纽约结构材料：钢、钢筋混凝土砖（主要用于外墙体）结构形式：框架、框架-支撑框架-筒体建筑表现：对称、古典第一个发展高潮中国时期：1920-1935地区：美国芝加哥、纽约结构材料：钢、钢筋混凝土砖（主要用于外墙体）结构形式：框架、框架-支撑框架-筒体建筑表现：对称、古典帝国大厦超高层经典代表作1931年381m（塔尖443m），102层框架-筒体全钢结构体系傲居世界第一高楼41年1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构30第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络TheEmpireStateBuildingsdesignwasinspiredbyapencilandastallaspossible.第一个发展高潮1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构31第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第一个发展高潮时期：1920-1935地区：中国上海结构材料：铸铁、钢筋混凝土砖（主要用于外墙体）结构形式：框架、框架-外砖墙形成的框架-筒体结构建筑表现：对称、古典上海大厦，中国上海1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构32第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第一个发展高潮和平饭店中国银行和平饭店1929年竣工，屋面高77.1m，13层中国银行1935年竣工，屋面高89.0m，17层1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构33第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第二个发展高潮时期：1950-1980地区：以美国、法国等代表结构材料：钢、钢筋混凝土结构体系：框架、框架-剪力墙、框架-筒体、筒中筒、组合筒体、巨形支撑结构、巨型结构等建筑表现：对称、现代、简洁世界贸易中心双子塔大厦美国，纽约1972年417m和421m（屋面高度）双塔均为110层钢结构框架-筒体体系（全钢结构）2001年9月11日被袭倒塌1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构34第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第二个发展高潮西尔斯大厦美国，芝加哥1974年443（屋面高度）110层组合筒体全钢结构体系（创新）现更名为威尔士大厦1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构35第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第二个发展高潮玛丽亚大厦（又称“玉米楼”）美国，芝加哥1964年建成混凝土框架-核心筒结构体系装配式模块化单元建造，高密度住宅空间的典范之作1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构36第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第二个发展高潮约翰.汉考克中心大厦JohnHancockCenter美国，芝加哥1969年完工457（屋面高度），100层巨型支撑全钢结构体系（创新）1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构37第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第二个发展高潮1959年，民族饭店，12层，47.7m，混凝土框架结构1959年，民航大楼，15层，60.8m，混凝土框架结构1966年，广州宾馆，27层，88m，混凝土框架结构1974年，北京饭店，19层，87.15m，混凝土框架剪力墙结构1975年，白云宾馆，33层，114.05m，混凝土框架剪力墙结构1970～1980年，在上海和广州建设了一批高层住宅，12层～16层，混凝土剪力墙结构1.4高层建筑的发展历程第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第二个发展高潮——我国

高层建筑结构381.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构39第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第三个发展高潮1990～至今亚洲经济的崛起，带动高层结构的全面发展。日本1963年取消地震区建筑物31m高的限值（美国1957年取消13层的限值）。材料、结构形式基本同前一时期主动控制、被动控制和隔震技术的应用高度不断被刷新时间：1998年竣工，高度：大屋面378m，塔顶高420m楼层数：88层/93层结构体系：框架-筒体-伸臂桁架结构结构材料：钢、混凝土建筑风格：中国八边形宝塔，对称、典雅、金茂大厦JinmaoTower1.4高层建筑的发展历程1.4.1高层建筑发展脉络第三个发展高潮

高层建筑结构40金茂大厦JinmaoTower

高层建筑结构421980年的上海浦江两岸2010年的上海浦江两岸2026/6/742熊海贝2019-高层建筑结构风帆酒店BurjalArab1999年建成空中停机坪488m（天线顶高319m）,60层材料：钢、混凝土、玻璃、碳纤维薄膜结构：巨型支撑结构1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构43第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第三个发展高潮台北1012004年建成屋面高488m（天线顶高508m）101层八节式造型，每8层为1节；

800吨大钢球，被动调谐阻尼器TMD，从92层～88层，（TunedMassDamper）1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构44第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第三个发展高潮吉隆坡佩重纳斯Petronas

Twin

Towers1998年完工屋面高378.6m（天线顶高452m）88层结构体系：钢框架-伸臂桁架-混凝土核心筒结构1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构45第一章绪论1.4.1高层建筑发展脉络第三个发展高潮世界第一高楼迪拜塔BurjKhalifaDubai

2004.9动工，2010.1完工828m（天线可以继续升高）,163层材料：钢、混凝土结构：混凝土扶壁翼核心筒结构建筑：Y型平面，伊斯兰六瓣沙漠之花。1.4高层建筑的发展历程

高层建筑结构461.4.1高层建筑发展脉络第三个发展高潮

2007年建设中

2010年落成

高层建筑结构47迪拜天际线

高层建筑结构481.4高层建筑的发展历程1.4.1高层建筑发展脉络第三个发展高潮/diagrams/上海天际线

高层建筑结构491.4高层建筑的发展历程1.4.1高层建筑发展脉络第三个发展高潮

中国

上海环球金融中心主楼地下3层，地上101层地面以上结构高度492m采用三重结构体系抵抗水平荷载：

1.巨形框架

2.钢筋混凝土核芯筒

3.伸臂钢桁架5152

高层建筑结构531.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势1979年~2020年世界竣工的200m及以高层建筑的年度数量高度200m+高度300m+第一章绪论

比高，比奇，比创意？1.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势向哪里？比什么？

高层建筑结构54

高层建筑结构551.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势第一章绪论1885年，铸铁柱、钢梁、砖墙结构1889年，钢框架1903年，钢框架、钢筋混凝土框架20世纪初，钢框架＋钢支撑20世纪50年代，框架、剪力墙、框架筒体、支撑筒体等，加强结构的抗侧性能，材料主要是钢、混凝土20世纪60、70年代，框筒、筒中筒、组合结构20世纪80年代，伸臂桁架框筒结构、巨型结构、应力蒙皮结构20世纪末，高层建筑在上述的材料和结构体系的基础上增加的结构控制，包括隔震装置、被动耗能装置、主动耗能、混合控制智能结构21世纪初，高层建筑结构＋消能减震措施＋绿色环保要求

高层建筑结构561.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势第一章绪论1.高性能材料广泛应用高性能混凝土材料，提升混凝土的强重比透光混凝土、彩色混凝土，拓展混凝土的功能预应力混凝土和装配混凝土技术，有限减少施工时间和施工污染高性能钢材，抗侧力体系更加简洁而高效现代工程木产品，可再生材料向高层建筑发展材料的混合使用使高层结构结构体系更有效、受力更合理、建造更便捷

高层建筑结构571.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势第一章绪论2.性能化设计方法普遍使用基于个性化设计目标确立量化的建筑性能表达强调建筑物在全生命周期内的性能和经济指标的优化数字化、信息化、全工种、全方位的一体化设计不同工况下的虚拟呈现

高层建筑结构581.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势第一章绪论1.新结构体系层出不穷结构设计理念从“抗”转向“防”结构体系从“固定”转到“可变”结构性能从“可变”到“可控”智能结构体系发展

高层建筑结构591.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势第一章绪论1.智能配套系统快速发展不仅仅是结构发展、建筑更加宜居和智能智能控制系统新能源系统节能系统自适应系统

高层建筑结构601.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势第一章绪论1.检测监测技术不断提升高层建筑运维阶段的检测（定时）高层建筑运维阶段的监测（实时）传感器是智能建筑的标配智能建筑是智慧城市的标配

高层建筑结构611.4高层建筑的发展历程1.4.2高层建筑发展趋势第一章绪论高层建筑的多样性高层建筑的复杂性高层建筑的合理性用眼去发现你身边的高层建筑用心去思索世界上最有意义的建筑用知识和智慧去建造未来的高层建筑高层建筑的未来

——

我们共同的课题2026/6/762作业：我所在城市（省）的高层建筑发展及特点我最喜欢的***（某高层建筑）要求：1.项目说明；2.项目的建筑特点；3.项目的结构体系；4.您觉得了不起或感兴趣的地方；5.你觉得该项目的不足之处，或者可以提高和借鉴的地方；等等。注意：文献引用标注提交：电子版，至邮箱：主题：高层作业1-提交文件名：学号姓名-文章名.docx排版:《结构工程师》排版要求，单列，不少于4页时间：2周

高层建筑结构63第一章绪论高层建筑结构高层建筑结构第二章高层建筑结构体系与概念设计2.1抗侧力体系2.2楼盖结构体系2.3高层建筑的基础2.4房屋适用的高度与高宽比2.5结构规则性要求2.6结构楼层水平位移2.7结构舒适度要求熊海贝

教授，一级注册结构工程师同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系xionghaibei@问：建筑结构荷载的传力路径是怎样的？试想楼盖结构体系对结构的受力/传力影响如何？高层建筑结构的主要控制荷载是什么？决定高层建筑基础埋深的因素有哪些？高层建筑结构的整体受力如何简化计算？回忆不同结构体系的设计流程？荷载计算？构件设计？在水平均布荷载作用下，底部弯距与高度的多少次方成正比？侧移与高度的多少次方成正比？【学习目标】掌握高层建筑结构体系的构成、建筑物合理高度、合理高宽比、适用范围及布置原则等；掌握抗侧力体系、楼屋盖体系的基本组成和要求；掌握高层结构体系选择的概念设计方法，了解高层建筑基础设计的基本知识。【学习方法】以高层建筑结构体系为目标，学习组成整体结构体系的抗侧力体系、楼屋盖体系和基础组成，掌握各部分的基本概念和设计要求；学习概念设计方法，理解和掌握不同抗侧力结构体系对应的高度、高宽比、楼层水平位移、结构舒适度的合理应用范围。2.1抗侧力体系抗侧力体系的设计是高层建筑结构设计的关键2.1.1高层建筑结构的分类方法结构构件材料配筋砌体结构钢筋混凝土结构钢结构型钢混凝土组合结构钢-混凝土组合结构高层木结构和木-混凝土/钢混合结构抗侧力体系构成框架结构板柱-剪力墙结构部分框支剪力墙结构框架-剪力墙结构全部落地剪力墙结构框架-核心筒结构筒中筒结构2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系图2-3框架结构在水平荷载下的变形特征图2-2框架结构体系空间布置灵活使用方便常用于商场办公楼、综合楼剪切型变形（层间水平位移：下部＞上部）楼层的高宽比增大

→整体弯曲变形梁柱节点是刚性连接，梁与柱之间除传递剪力和轴力外，必须保证弯矩的传递。1.框架结构由梁和柱在节点区通过刚性连接构成的结构体系2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系图2-5框架支撑剪力墙结构图2-4剪力墙结构体系变形特征房屋空间不含凸出平面的框架柱室内墙面平整墙体位置固定建筑空间整体使用不灵活底部大空间：不能采用全部落地剪力墙支撑未落地剪力墙的框架梁称为框支梁墙体在其平面内抗侧刚度大，侧移小；钢筋混凝土自重大，吸收地震能量大。2.剪力墙结构由纵横方向的墙体承担主要的水平和竖向荷载2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系图2-7框架、剪力墙及框架-剪力墙结构变形特征图2-6框架与剪力墙相互作用示意图既具有布置灵活、使用方便的特点又有较大的刚度和较强的抗震能力框架承受的水平剪力沿高度分布比较均匀剪力墙所承受的剪力愈接近结构底部越大剪力墙承担了大部分的水平剪力，框架的受力状况和内力分布得到改善。3.框架-剪力墙结构框架和剪力墙两种结构共同组合在一个楼层平面内2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系竖向荷载由柱和剪力墙共同承受，楼板协调柱与剪力墙协同变形、共同受力。4.板柱-剪力墙结构由楼板、柱和剪力墙共同组成，无梁楼盖体系优点施工支模及绑扎钢筋简单天花板无框架梁隔断楼层净高增加室内布置简洁灵活缺点缺少框架梁，协调柱与剪力墙变形的能力较差板（墙）节点区受力集中楼板节点区易破坏2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系图2-8典型中心支撑框架立面支撑的作用与剪力墙类似，提供结构主要的水平向抗侧刚度和抗侧承载力。5.框架-支撑结构在框架中设置支撑斜杆，提高抗侧承载力和刚度单斜杆支撑十字交叉支撑人字形支撑V形支撑K形支撑支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系图2-9典型偏心支撑框架立面（l—消能梁段）支撑的作用与剪力墙类似，提供结构主要的水平向抗侧刚度和抗侧承载力。5.框架-支撑结构在框架中设置支撑斜杆，提高抗侧承载力和刚度单斜式偏心支撑人字形偏心支撑V形偏心支撑消能梁段垂直偏心支撑支撑连接位置偏离梁柱节点每根斜杆应至少一端与消能梁段相连2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系6.筒体结构闭合剪力墙在平面内围合成箱形，形成薄壁筒体密柱框架围合成空间整体受力的外框筒体筒中筒结构框架-筒体结构组合筒体结构内筒：由钢筋混凝土剪力墙及连梁构成核心筒外筒：密柱及裙梁组成的框筒内筒：闭合的薄壁筒体，钢筋混凝土或型钢（钢管）混凝土核心筒外框：框架若干个框筒在平面内

并联构成2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系7.伸臂桁架结构伸臂桁架是超高层结构体系中构成结构整体性、抗侧刚度、抗侧能力以及抗倾覆能力的主要构件8.巨型结构巨型构件组成巨型框架结构和巨型支撑桁架结构等为主结构，普通构件为次结构，共同工作一级（主）结构：由巨型梁、巨型柱或者巨型支撑以及外围环带桁架共同组成的巨型框架承受结构整体水平力和竖向荷载二级（次）结构：巨型框架之间的一般框架梁和一般框架柱形成普通楼层图2-11巨型结构2.2楼盖结构体系楼盖的设计：同时承受竖向力和水平力的传递楼盖结构体系的作用（1）传递竖向荷载；（2）提供各抗侧力构件之间的协调工作，保证结构的整体性；（3）楼盖刚度越大，结构各抗侧力之间的整体性越大；（4）楼板开洞越大，楼板平面内刚度越小，结构的整体性就差，楼层的侧向变形越大。2.2.1现浇梁板式楼盖由框架梁、次梁和楼板形成的楼盖体系梁截面取值：框架梁h＝L/8～L/12，b

250

次梁L/10～L/15，b

200混凝土楼板厚：

双向板h＝L/40～L/45，L—短边长单向板h＝L/25～L/35，L—短边长悬臂板h＝L/15～L/10，L—悬臂长

t

90，卫生间、厨房、阳台板t

802.2.2装配整体式楼盖《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）规定6、7度抗震设计时可采用装配整体式楼盖，且应符合下列要求：（1）无现浇叠合层的预制板，板端搁置在梁上的长度不宜小于50mm；（2）预制板板端宜预留胡子筋，其长度不宜小于100mm；（3）预制空心板孔端应有堵头，堵头深度不宜小于60mm，并应采用强度等级不低于C20的混凝土浇灌密实；（4）楼盖的预制板板缝上缘宽度不宜小于40mm，板缝大于40mm时应在板缝内配置钢筋，并宜贯通整个结构单元。现浇板缝、板缝梁的混凝土强度宜高于预制板的混凝土强度等级；（5）楼盖每层宜设置钢筋混凝土现浇层。现浇层厚度不应小于50mm，并应双向配置直径不小于6mm、间距不大于200mm的钢筋网，钢筋应锚固在梁或剪力墙内。2.2.3板式楼盖通过板带，将板面荷载直接传递到柱上优点：无梁，增加净高，便于管道布置缺点：板厚，柱节点处受力大，易破坏

楼面荷载不可过大。板厚：t=L/30无柱帽

t=L/35有柱帽预应力板式楼盖：预应力筋有效控制楼板的挠度，减小楼板厚度，有效减小楼板自重，因此结构效率高。2.3高层建筑基础高层建筑的基础必须具有足够的刚度和稳定性。2.3.1基础形式筏板基础箱型基础用平板或梁板作为基础底板，承受框架柱、剪力墙或支撑轴力、剪力和弯矩，通过自身平面内和平面外的刚度协调上部建筑传递的内力和变形。利用地下室剪力墙和基础筏板形成箱体，承受框架柱、剪力墙或支撑轴力、剪力和弯矩，通过箱体的刚度协调上部建筑传递的内力和变形。2.3高层建筑基础高层建筑的基础必须具有足够的刚度和稳定性。2.3.1基础形式桩基础高层建筑：楼层高，单位面积竖向荷载力大，水平荷载对建筑物的剪力和弯矩大受力方式：端承桩和摩擦桩优点：承载力可靠、沉降小应用：高层建筑结构的地基与基础设计，特别是该部分基土可能液化的地基条件2.3高层建筑基础上海中心大厦基础全景2.3高层建筑基础周边关系2.3高层建筑基础塔楼基础顺做法2.3高层建筑基础裙房基础逆做法2.3.2基础埋深为防止建筑物在地震和强风下的倾覆，基础必须有一定的埋置深度。埋深指的是有效埋深。2.4房屋适用高度与高宽比不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能2.4.1最大适用高度《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）高层混凝土建筑：A级高度和B级高度高层钢结构建筑《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-2015）2.3.2基础埋深基础结构形式钢筋混凝土结构钢结构天然地基H/12H/15桩基H/15H/18注：H为室外地坪至屋顶檐口的高度。建筑物若高300m，则地下室埋深约20m，3～4层地下室；作为车库、设备用房、配套用房。2.4房屋适用高度与高宽比不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能2.4.1最大适用高度《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）高层混凝土建筑：A级高度和B级高度高层钢结构建筑《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-2015）2.4.1最大适用高度结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度9度0.20g0.30g框架7060504035—框架-剪力墙1501301201008050剪力墙全部落地剪力墙1501401201008060部分框支剪力墙1301201008050不应采用筒体框架-核心筒1601501301009070筒中筒20018015012010080板柱-剪力墙11080705540不应采用A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度（m）2.4.1最大适用高度B级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度（m）结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度0.20g0.30g框架-剪力墙170160140120100剪力墙全部落地剪力墙180170150130110部分框支剪力墙15014012010080筒体框架-核心筒220210180140120筒中筒3002802301701502.4.1最大适用高度高层民用建筑钢结构适用的最大高度（m）结构体系非抗震设计6度，7度（0.10g）7度（0.15g）8度（0.20g）8度（0.30g）9度（0.40g）框架11011090907050框架-中心支撑240220200180150120框架-偏心支撑，框架-屈曲约束支撑，框架-延性墙板260240220200180160筒体（框筒、筒中筒，桁架筒，束筒），巨型框架3603002802602401802.4.2最大适用高宽比高宽比：房屋的高度H与房屋平面较短边B的比值高宽比对高层结构倾覆弯距的影响在水平力作用下2.4.2最大适用高宽比高宽比：房屋的高度H与房屋平面较短边B的比值高宽比对高层结构倾覆弯距的影响在重力和水平力共同作用下2.4.2最大适用高宽比钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比结构体系抗震设防烈度材料体系6度、7度8度9度混凝土结构框架43——板柱-剪力墙54——框架-剪力墙、剪力墙654框架-核心筒764筒中筒875钢材民用钢结构6.56.05.52.5结构规则性要求使用要求、建筑美观、结构合理以及便于施工等2.5.1结构平面布置力求简单规则、均匀对称，减少扭转的影响一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀，不应采用严重不规则的平面布置；宜选用风作用效应较小的平面形状；抗震设计的A级高度钢筋混凝土高层建筑，其平面布置宜简单、规则、对称，减少偏心；2.5.1结构平面布置图2-15不规则平面示意图图2-16建筑平面设防烈度L/BL/Bmaxl/b6、7度≤6.00≤0.35≤2.008、9度≤5.00≤0.30≤1.50L，l的限值2.5.2结构竖向布置图2-17建筑立面外挑或内收示意沿高度布置：连续、均匀，使结构的侧向刚度和承载力上下相同，或下大上小，自下而上连续、逐渐减小，避免突然变小。尤其剪力墙：自下而上连续布置，在底层或中部某一/几层中断，造成薄弱层或柔软层。如果顶部收进较多，或顶部刚度小，会由于振动的鞭梢效应而使结构顶部变形过大而导致破坏。2.5.3结构缝设置伸缩缝：现浇框架（55m），剪力墙（45m）沉降缝：裙房与主楼间，不同的基础形式间抗震缝：将不规则平面划分为规则平面，减小扭转最小缝宽要求框架结构：H15m，d＝70mm6、7、8、9度，每增高5m、4m、3m、2m，宜加宽20mm框架—剪力墙结构，上述值×70％剪力墙结构，上述值×50％2.5.3结构缝设置减小温度、收缩变形影响，不设温度缝增大配筋率，抵抗温度和收缩应力设后浇带，减少收缩变形屋顶设隔热层，外墙设保温层采用收缩小的水泥，较小水灰比，加入添加剂控制楼板混凝土强度（不大于C30)尽量少设缝——少设温度缝2.5.3结构缝设置减小不均匀沉降，不设沉降缝调整施工顺序，先主楼后群房，设后浇带，减小不均匀沉降后浇带宽800～1000mm，间距30～40m，钢筋搭接2个月后采用较高标号混凝土浇捣密实仔细计算，预留沉降差调整地基土压力，采用不同的基础形式尽量少设缝——少设沉降缝2.5.3结构缝设置减小扭转，不设防震缝合理设置剪力墙、支撑等较大抗侧刚度的构件，调整平面的刚心和质心，减小偏心，减小扭转精细分析，控制层间变形，避免边缘构件出现过大的位移而导致破坏尽量少设缝——少设防震缝2.6结构楼层水平位移2.6.1弹性方法计算的楼层层间位移角（1）高度不大于150m的高层混凝土结构：Δu/h不宜大于限值；（2）高度不小于250m的高层混凝土结构：Δu/h不宜大于1/500；高度在150~250m之间的高层混凝土结构，线性插值；（3）高层民用钢结构：Δu/h不宜大于1/250。楼层层间最大位移与层高之比Δu/h的限值结构类型Δu/h框架1/550框架-剪力墙、框架-核心筒、板柱-剪力墙1/800筒中筒、剪力墙1/1000除框架结构外的转换层1/10002.6.2弹塑性方法计算的楼层层间位移角（1）钢筋混凝土或钢-混凝土组合楼盖的竖向频率不宜小于3Hz；（2）不同使用功能、不同自振频率的楼盖结构，其振动峰值加速度不宜超过限值；（3）楼盖竖向频率为2~4Hz时，峰值加速度限值可线性插值。人员活动环境峰值加速度限值（m/s2）竖向自振频率不大于2Hz竖向自振频率不小于4Hz住宅、办公及室外连廊0.070.05商场及室内连廊0.220.15楼盖竖向振动加速度限值2.7结构舒适度要求2.7.1结构横风向舒适度要求高度不小于150m的高层混凝土建筑应满足风振舒适度要求使用功能αmax(m/s2)钢筋混凝土结构钢结构住宅、公寓0.150.20办公、旅馆0.250.28结构顶点风振加速度限值《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）2.7.2楼盖竖向振动舒适度要求（1）钢筋混凝土或钢-混凝土组合楼盖的竖向频率不宜小于3Hz；（2）不同使用功能、不同自振频率的楼盖结构，其振动峰值加速度不宜超过限值；（3）楼盖竖向频率为2~4Hz时，峰值加速度限值可线性插值。人员活动环境峰值加速度限值（m/s2）竖向自振频率不大于2Hz竖向自振频率不小于4Hz住宅、办公及室外连廊0.070.05商场及室内连廊0.220.15楼盖竖向振动加速度限值高层建筑的未来

——我们共同的课题高层建筑结构高层建筑结构第三章高层建筑材料3.1高层建筑材料特性3.2高强度混凝土材料3.3高强度钢材3.4高层木结构材料3.5铝合金和玻璃3.6案例分析熊海贝

教授，一级注册结构工程师同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系xionghaibei@问：常见的建筑材料有哪些？猜想高层建筑对材料提出的新要求？不同建筑材料的力学性能及优势？在“碳达峰”“碳中和”的背景下如何选取建筑材料？建筑材料是否力学性能越优越好？比如抗压能力越强越好？不同结构体系中各种材料应用要求？如何取长补短？【学习目标】通过本章节的学习，掌握高层建筑用材料的基本特性和材料种类，掌握高强混凝土、高强度钢材、工程木与高层建筑密切相关的特性，了解玻璃幕墙用玻璃和铝合金材料特性。【学习方法】本章针对高层建筑用结构材进行针对性介绍，学习时不仅要复习掌握已学的建筑材料的特性，还要分析该材料应用到高层建筑中应提高和加强的性能指标及采用的方法。理解高强度混凝土材料和高强钢筋的特性及机理，学习新的建材并对比不同材料的特性及在高层建筑结构中使用的优势和不足之处，分析可能的组合方式和有效的使用场景。3.1高层建筑材料特性建筑材料的新要求？建筑高度建筑结构构件承载能力建筑空间要求（1）提高材料强度——减小截面面积（2）提高材料延性——提高结构耗能（3）降低材料能耗/碳排放量——环境可持续性（embodiedenergy/CO2emission）……3.1高层建筑材料特性图3-1历年高层建筑结构材料比例（来源于©CTBUH，©Statista）3.2高强度混凝土材料1950s34MPa1960s41and52MPa1970s62MPa140MPaNow混凝土强度50~80MPaAbove60MPa高强混凝土结构技术规程（CECS104:99）高强混凝土应用技术规程（JGJ281-2012）规范高强混凝土逐渐成为大型土建工程重要的建造材料3.2高强度混凝土材料图3-2细观尺度下混凝土组成示意图从细观尺度（10-4~10-1m），混凝土可视为三相复合材料，由水泥砂浆、粗骨料及两者间的界面层组成。其中界面层称为界面过渡区（ITZ,InterfacialTransitionZone），是水泥砂浆材，但由于粗骨料表面的吸水效应导致该区域局部水灰比较高，过渡区在微结构和水化产物与外侧的水泥砂浆有所不同，孔隙率较大、氢氧化钙和钙矾石晶体的数量体积较大。因此过渡区是三相中最薄弱的一环，成为混凝土强度限制相。3.2.1强度提升的关键因素1.孔隙率（孔洞）降低特征：混凝土砂浆内富含孔洞且具有连通性方法：物理化学方法，细微颗粒填实（粉煤灰Flyash,硅粉Silicafume）普通混凝土孔洞粉煤灰硅粉3.2.1强度提升的关键因素1.孔隙率（孔洞）降低孔洞减少，打断连通性，小孔增多，密实度提高水泥

平均粒径30~60mm粉煤灰

平均粒径10~30mm硅粉

平均粒径0.1~0.3mm抗压强度v.s.孔隙率3.2.1强度提升的关键因素2.水泥砂浆提高强度特征：水泥水化产物，主要成分水化硅酸钙凝胶（C-S-H）+氢氧化钙（CH)电镜图3.2.1强度提升的关键因素2.水泥砂浆提高强度特征：水泥水化产物，主要成分水化硅酸钙凝胶（C-S-H）+氢氧化钙（CH)电镜图3.2.1强度提升的关键因素2.水泥砂浆提高强度方法：化学方法，添加可消耗CH的化学物质（e.g.硅粉，粉煤灰）

水泥水化

3CaO+SiO2+nH2O2CaO·SiO2·(n-1)H2O+Ca(OH)2

二次水化Ca(OH)2+SiO2+H2OCaO·SiO2·H2OCHC-S-H（二次水化反应/火山灰反应）无定型C-S-H

晶体状C-S-H（孔隙率

）3.2.1强度提升的关键因素3.过渡区（40~60mm）

强化/厚度缩小特征：局部水灰比较大，形成较大孔隙率，C-S-H占比少C-S-HITZ示意图ITZ电镜图3.2.1强度提升的关键因素3.过渡区（40~60mm）

强化/厚度缩小方法：化学物理方法，减水剂和细微矿物颗粒减水剂——降低ITZ区域水灰比细微颗粒——改善颗粒级配，降低需水量矿物颗粒（SiO2）——二次水化反应，缩小ITZ厚度3.2.1强度提升的关键因素水泥砂浆强度→过渡区性能高质高强粗骨料

强度级配含泥量片状颗粒含量普通混凝土高强混凝土超高强混凝土抗压强度(MPa)<6060~100>100W/C>0.340.26~0.34<0.26添加剂-减水剂超塑化剂（高效减水剂）其他添加物-矿物掺和料矿物掺和料3.2.2弹性模量弹性模量是表征材料弹性阶段的刚度图3-3混凝土弹性模量与抗压强度相关性混凝土弹性模量随着强度的提高而提高，弹性模量与强度的相关性系数随着混凝土强度的提高而减小，非线性正相关。刚度和强度是高层建筑设计中需同时满足的结构性能指标。3.2.3徐变与收缩收缩徐变导致不同竖向构件在相同楼层出现变形差混凝土徐变是混凝土在长期荷载作用下，除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外，还会产生随时间而增长的非弹性变形。收缩变形是混凝土在大气中或湿度较低的环境中硬化产生的体积减小。影响混凝土的长期变形的主要因素：混凝土配比设计、配筋/钢率、轴压比、几何参数（表面积/体积）、环境因素。3.2.4约束混凝土约束是提高混凝土延性最便捷有效的途径d1P1d2P2d3P3延性系数钢材——简化假设为理想弹塑性材料混凝土——脆性高强混凝土——高强，低延性DyDu荷载位移m=Du/Dy3.2.4约束混凝土RcorTu=fsyAss1TuBBAAA-A3.2.4约束混凝土qq箍筋间距

围压拱效应假设（1）二次抛物线（2）起始曲线切线角度45°箍筋中部最弱约束3.2.4约束混凝土拱效应(截面处)约束有效系数Ae-约束最小有效面积Acc-箍筋内混凝土截面等效围压强度/位移?3.2.4约束混凝土限定设计轴压比是保障结构延性的另一个控制因素图3-6约束对不同轴压比下曲率延性的影响图混凝土极限应变的提高可进一步提升混凝土构件的截面抗弯极限曲率，最终提高结构构件截面的抗弯延性及结构的抗弯延性。在“强剪弱弯”的设计准则下，材料延性对抗弯延性设计至关重要。3.2.4约束混凝土种类钢筋约束混凝土钢管约束混凝土复材（FRP）约束混凝土组合材料约束混凝土复材管钢管优势承载能力提高延性性能好，抗震能力好施工方便(无需模板，节点施工)高强混凝土扬长避短3.3高强度钢材高强钢材是名义屈服强度不低于460MPa的钢材3.3.1屈强比与屈服平台钢材应力应变模型钢构件转动延性屈强比=屈服强度/极限强度：屈强比与强度基本呈现正相关屈服平台（钢材达到屈服强度后在强度基本不变的情况下有一定的变形能力）：随着钢材强度提高，屈服平台长度逐渐降低3.3.2高强钢结构延性钢结构的延性即为塑性发展过程，是结构在陆续出现塑性铰后直至结构发展为机构的极限状态的过程。钢材的屈强比和屈服平台长度与结构延性设计息息相关。研究表明，屈强比越小，屈服平台越长，转动能力约强。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）规定：抗震设计时混合结构中的钢材应有明显的屈服台阶，且钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85。此外，框架和斜撑构件的纵向钢筋的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比不应大于0.8。3.4高层木结构材料木结构材是众多建筑材料中绿色属性最突出的材料层板胶合木正交胶合木木材为典型的各向异性材料，分顺纹和横纹两个正交方向，一般顺纹受拉和横纹受压是木材力学性能最优的受力方向。常见工程木：层板胶合木（GluedLaminatedTimber,Glulam）和正交胶合木（CrossLaminatedTimber,

CLT）3.4.1防火性防火性能是突破木结构高度最为重要的因素。重木结构材截面尺寸较大，受火后最外层的木材燃烧后转变为木炭后形成了天然的防火保护层，保护内部木材，降低了木材的燃烧率。外设石膏板和喷水灭火装置等措施。图3-11胶合木受火性能3.4.2蠕变性蠕变是典型的静态粘弹性，是木结构设计必须考虑的特性。木材的蠕变与应力历史、温度、湿度密切相关。高应力下的蠕变量要大于低应力水平；温度越高，蠕变量也会有所增加；相同荷载下湿材的蠕变可达初始变形的4-6倍，而混凝土蠕变约初始弹性变形的1-2倍。图3-12木材蠕变图3-13某木结构解决竖向构件蠕变的构造措施3.5铝合金和玻璃玻璃幕墙是高层建筑最常见、体量最大非结构构件图3-14玻璃幕墙结构示意图玻璃幕墙用材：主要有玻璃、铝合金、钢材。由于玻璃幕墙为外立面材，材料需要具备耐气候性。常见的玻璃幕墙：由铝合金框架和各类玻璃组成，通过紧固件与主体结构连接3.5.1玻璃玻璃材料：主要有半钢化和钢化玻璃，钢化玻璃是淬火增强的玻璃，抗弯强度比未经处理的玻璃大3~5倍，热稳定性提高3~4倍。玻璃结构：主要有单层玻璃、夹层玻璃、中空玻璃。夹层玻璃和中空玻璃的区别在于两层玻璃间的介质。破坏强度离散性较大：在我国，玻璃的实际强度设计值一般由生产厂家根据试验资料作为幕墙玻璃的标准值依据。在我国建筑用玻璃的设计采用安全系数法，按fg=c1c2c3c4f0

计算设计强度。《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113）3.5.2铝合金铝合金是仅次于钢材的第二大金属用材。铝合金较钢材质量更轻，质量是钢材的三分之一；可塑性更强，可加工出更复杂的截面；耐腐蚀性更强。铝合金材和钢材具有相似的力学性能，具有明显的弹塑性力学性能且各向同性。铝合金结构设计也采用安全系数法进行

设计，同样考虑安全系数和作用安全系

数得到材料分项系数，确定铝合金材料

的设计强度值。《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113）图3-15铝合金应力应变曲线3.6案例分析3.6.1高性能混凝土——迪拜塔塔尖高度828m，为扶壁核心筒体系，601m以上为钢结构。总建筑面积52.67万m2。用钢总量10.4万吨，其中高强钢筋65.6万吨，型钢3.9万吨；混凝土用量33万m3。均采用高强混凝土，350m结构高度以下采用C80混凝土，350-601m采用C60混凝土，基础筏板采用C50混凝土，桩基采用C60混凝土。图3-16迪拜塔结构3.6案例分析3.6.2建筑结构材绿色属性——Dewitt-Chestnut公寓图3-18公寓结构平面图（来源于SOM公司网站）原型结构120m高。SOM公司提出了木-混凝土组合结构，结构体系仍为外框筒体结构，但主要的结构构件，包括梁、柱、板及剪力墙，采用重型木结构材（Glulam和CLT），外框裙梁和楼层节点处采用现浇混凝土梁通过预埋连接件与木构件实现竖向刚性连接。3.6案例分析3.6.2建筑结构材绿色属性——Dewitt-Chestnut公寓图3-19采用不同结构方案的碳排放量通过LCA分析两种方案的能耗。主要分析不同材料对建筑全寿命过程的影响，此处不包括建筑结构材对竣工后能耗的影响，因此LCA的分析范围包含建筑所用材料从生产到结构竣工对环境的影响。高层建筑体量大，采用绿色结构材对建筑业减排的作用明显。高层建筑的未来

——我们共同的课题高层建筑结构高层建筑结构第四章高层建筑结构荷载及

荷载效应组合4.1竖向荷载4.2风荷载4.3地震作用4.4荷载效应组合熊海贝

教授，一级注册结构工程师同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系xionghaibei@问：结构荷载（作用）有哪些分类？荷载效应组合有哪几类？应用场景？建筑结构在地震作用下，受力如何简化计算？建筑结构的主要控制荷载是竖向荷载还是水平荷载？温度作用对高层建筑结构受力的影响是怎样的？高层建筑结构设计过程中应中重点考虑哪些工况？【学习目标】掌握高层建筑结构设计需要考虑的永久荷载、活荷载、雪荷载；了解确定风荷载的基本要素，掌握高层建筑风荷载计算方法；了解地震成因、地震波特性及结构反应谱基本原理，掌握高层建筑地震作用计算的三种方法；掌握高层建筑荷载效应基本组合，地震效应组合以及正常使用极限状态下的组合。【学习方法】注意高层建筑结构承受的荷载与一般多层房屋建筑承受的荷载的异同，特别是最不利组合工况的异同。与多层建筑结构相比，高层建筑结构的水平荷载产生的效应随着楼层高度的增加而迅速增加，成为控制结构设计的主要因素；同时，高层建筑设计时温度对结构的影响、材料收缩和徐变对结构的影响，以及地基不均匀沉降等间接作用在结构中产生的不利影响应予以关注。4.1竖向荷载4.1.1永久荷载永久荷载——建筑物自重根据材料自重计算恒载分项系数当自重为有利因素时注意：不要漏项，不要盲目加大建议：学会看建筑图、建筑大样、建筑做法、设备布置、设备重量、设备安装位置。《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）附录A4.1.1永久荷载（1）承重结构自重（kN或kN/m）：梁、柱、剪力墙、支撑、楼板等（2）楼板板面荷载（kN/m2）地砖或木地板等整浇层吊顶、风管、风机、水管等（3）屋面荷载（屋顶花园、游泳池）（4）隔墙荷载按实际情况布置，梁或墙上线荷载（kN/m)按均布荷载估算，折算成楼面面荷载（kN/m2)（5）设备自重按设备自重或运行荷载取值按均布荷载估算（可参考规范及相关资料）找平层板底找平按等效均部荷载取值（附录B）4.1.2楼面和屋面活荷载可变荷载是与永久荷载对应的竖向荷载（1）在计算活荷载产生的内力时，可不考虑活荷载的最不利布置。（2）高层建筑楼层数多，楼面活荷载同时达到满布活荷载设计值的概率较小，设计时根据梁围合的面积的大小，对楼面活荷载进行折减。（3）特殊屋面荷载取值根据使用功能确定，如屋顶花园、屋顶游泳池等。（4）当高层建筑的地下室屋顶兼做小区内道路时，应注意机动车，特别是消防车通道的活荷载取值，并注意道路的排水。墙、柱、基础计算截面以上的层数12~34~56~89~20>20计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数1(0.90)0.850.700.650.600.55活荷载按楼层折减系数注：当楼面梁的从属面积超过25m2时，应采用括号中数值4.1.3屋面雪荷载高层建筑的屋面雪荷载一般不起控制作用。但在寒冷地区，雪荷载可能比屋面活荷载大。式中

s0——基本雪压（kN/m2），一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定，对于雪荷载敏感的结构应按100年重现期的雪压；

μr——屋面积雪分布系数，雪荷载的组合值系数可取0.7；频遇值系数可取0.6；准永久值系数按雪荷载分区I、II、III的不同，分别取0.5、0.2和0。4.1.4施工活荷载施工活荷载一般取1.0~1.5kN/m2。4.2风荷载基本概念：近地风和流动风空气的水平运动称作“风”空气的竖向运动称作“流”风力强度：范围风速：级工程风速：一定年限内可能遭遇的最大风速，统计值4.2风荷载平均风和瞬时风强风的风速时程曲线4.2风荷载平均风特性（1）随高度变化（2）与地面粗糙度有关（3）与建筑物表面形状有关（4）在10min和1h区间变化不大（5）有周期性（重现期）（6）重现期：10年、50年、100年4.2风荷载建筑物表面形状地面粗糙度高度相关性4.2风荷载瞬时风特性（1）脉动风，每波长约10s，大于建筑物的基本周期；（2）其平均值为零；（3）服从正态分布；（4）随高度变化不明显。因此，一般情况下，对结构整体设计而言，一般不考虑瞬时风对结构产生的动力效应；但是，对于大悬挑构件，如雨篷、围墙等，需要考虑其阵风效应。4.2风荷载

对于高层建筑结构整体：

风荷载标准值

w0—基本风压(kN/m2)

βz—高度

z处的风振系数

μs—建筑物体型系数

μz—风压高度变化系数4.2.1基本风压w0《建筑结构荷载规范》附表D.4v0—空旷、平坦、距地面10m处、50年一遇、10分钟平均最大风速。ρ—空气密度，标准值1.25kg/m3基本风压最小值不得小于0.3kN/m2高层建筑设计时基本风压可适当提高，可乘以1.1的放大系数安全等级为一级的高层建筑以及对风荷载比较敏感的高层建筑，设计时应采用100年重现期的基本风压值对于超高层建筑，按100年重现期的v0

4.2.2风荷载体型系数μs

风荷载体型系数μs是指风作用在建筑物表面一定面积范围内所引起的平均压力（或吸力）与来流风的速度压的比值，主要与建筑的体型和尺度有关，一般有由试验确定。单体风压体型系数（1）圆形及椭圆平面建筑取0.8（2）正多边形及截角三角形平面建筑风荷载体型系数计算式中n——多边形的边数。（3）高宽比H/B小于或等于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.34.2.2风荷载体型系数μs

（3）对于V形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面建筑，L形、槽形平面建筑及高宽比H/B大于4、长宽比L/B不大于1.5的矩形和鼓形平面建筑，其风荷载体型系数为1.4（5）重要且体型复杂的房屋和构筑物、房屋高度大于200m、建筑物平面形状或立面形状复杂、立面开洞或连体建筑、周围地形和环境较复杂的高层建筑，宜由风洞试验确定建筑物的风荷载4.2.2风荷载体型系数μs

群体风压体型系数对矩形平面高层建筑，当单个施扰建筑与受扰建筑高度相近时，对顺风向风荷载可在1.0~1.1范围内，对于横风向风荷载可在1.0~1.2范围内。局部风压体型系数檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件，计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系数不宜小于2.0。设计高层建筑的幕墙结构时，风荷载应按有关的标准规定采用。4.2.3风压高度变化系数μz

在大气边界层内，风速随离地面的高度增加而增加。通常认为离地面300~550m时，风速不再受地面粗糙度的影响，达到“梯度风速”，该高度称为“梯度风高度”。根据地面粗糙度分为4类：A、B、C、DA类：海岸、湖泊、沙漠B类：田野、乡村、房屋希疏的市郊乡镇C类：密集建筑群的城市市区D类：密集建筑群、且房屋较高的市区10m处、B类场地：μz=14.2.3风压高度变化系数μz

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）4.2.4风振系数βz

风导致的高柔结构的振动比较明显随结构周期的增长，风振增强结构第一自振周期可以采用简化方法估算对于高层，须考虑多个振型的影响振型系数风压高度变化系数脉动影响系数脉动增大系数4.2.4风振系数βz

脉动风共振分量因子脉动风背景分量因子峰值因子可取2.510m处湍流强度，A、B、C、D类地面粗糙度分别取0.12、0.14、0.23、0.39结构总高度脉动风荷载水平方向相关系数脉动风荷载竖直方向相关系数结构第一阶振型系数4.2.4风振系数βz

相对高度振型序号z/H12340.10.02-0.090.22-0.380.20.08-0.300.58-0.730.30.17-0.500.70-0.400.40.27-0.680.460.330.50.38-0.63-0.030.680.60.45-0.48-0.490.290.70.67-0.18-0.63-0.470.80.740.17-0.34-0.620.90.860.580.27-0.021.01.001.001.001.00高层建筑振型系数4.2.4风振系数βz

系数k和α1取值表粗糙度类别ABCD高层建筑k0.9440.6700.2950.112α10.1550.1870.2610.346结构迎风面宽度4.2.4风振系数βz

结构阻尼比，钢结构取0.01，有填充墙的钢结构房屋取0.02，钢筋混凝土及砌体结构取0.05地面粗糙度修正系数，A、B、C、D类地面粗糙度分别取1.28、1.0、0.54、0.26结构第一阶自振频率4.2.5阵风系数局部风荷载用于计算结构局部构件或维护构件或维护构件与主体的连接，如水平悬挑构件、幕墙构件及其连接件等。但要采用局部风荷载体型系数，对于檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取μs

=-2.0。对于封闭式矩形平面房屋的墙面及屋面，可按国家现行荷载设计规范选取局部风荷载体型系数。4.3地震作用“三水准”的抗震设防目标（1）第一水准：在遭受低于本地区设防烈度（即基本烈度）的多遇地震影响时（50年设计基准期内超越概率是64.2%），建筑物一般不损坏或不需修理仍可继续使用。（2）第二水准：在遭受本地区设防烈度的地震影响时（50