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目录1

1　绪论1

1.1　高层建筑的特点1

1.2　高层建筑结构的发展概况2

1.3　本课程的教学内容与要求4

2　高层建筑结构体系与结构布置7

2.1　概述7

2.1.1　框架结构体系7

2.1.2 剪力墙结构体系8

2.1.3　框架-剪力墙结构体系9

2.1.4　筒体结构体系9

2.1.5 巨型结构体系9

2.2.1 抗震设防结构布置原则10

2.2　结构布置原则10

2.2.2　房屋适用高度和高宽比11

2.2.3　结构平面布置原则12

2.2.4　结构竖向布置原则14

2.2.5　设伸缩缝、沉降缝和防震缝的原则15

2.2.6　结构截面尺寸初估17

2.3　楼盖结构布置18

2.3.1　现浇楼盖和装配整体式楼盖18

2.3.2　梁板式楼盖19

2.3.3　密肋楼盖19

2.3.4　无梁楼盖19

2.3.5　非预应力平板19

2.3.6　预应力平板19

2.4.2　基础选型原则20

2.4　基础结构布置20

2.4.1　基础类型20

2.4.3　基础埋深21

2.4.4　基础底板厚度21

2.5　水平位移限值和舒适度要求21

2.6　结构布置实例22

2.6.1　住宅建筑22

2.6.2　旅馆建筑23

2.6.3　公共性建筑23

思考题24

3.1.1 恒荷载25

3.1.2 活荷载 (25

3.1　恒荷载及楼面活荷载的计算25

3　高层建筑结构荷载作用与结构设计原则25

3.2　风荷载的计算26

3.2.1　风荷载标准值及基本风压26

3.2.2　总风荷载和局部风荷载29

3.3　地震作用的计算30

3.3.1　一般计算原则30

3.3.2　水平地震作用计算32

3.3.3　突出屋面上塔楼的地震力35

3.3.4 竖向地震作用的计算36

3.4　荷载效应组合36

3.4.1　荷载效应和地震作用效应的组合方式36

3.4.2　非抗震设计时的组合37

3.4.3　抗震设计时的组合37

3.5.2 高层建筑结构应考虑整体共同工作38

3.5.1　弹性工作状态38

3.5　结构简化计算原则38

3.5.3　楼板在自身平面内的刚度为无限大，平面外的刚度可以不考虑39

3.5.4　在计算中应考虑墙与柱子轴向变形的影响39

3.6　扭转效应的简化计算39

3.6.1 质量中心、刚度中心及扭转偏心距40

3.6.2　考虑扭转作用的剪力修正41

3.7　抗震设计的一般原则43

3.7.1　地震时地面运动的特点43

3.7.2　结构的抗震性能45

3.7.3　合理选择结构的刚度46

3.7.4　唐山地震中高层建筑的震害46

3.7.5　抗震设计的基本原则47

思考题49

4　框架结构设计50

4.1　框架结构的计算简图50

4.1.1　计算单元的确定50

4.1.2 节点的简化50

4.1.3　跨度与层高的确定51

4.1.4 构件截面抗弯刚度的计算51

4.2 竖向荷载作用下的近似计算52

4.3　水平荷载作用下的反弯点法52

4.4　水平荷载作用下的D值法54

4.4.1　修正后的柱抗侧刚度D55

4.4.2　修正后的柱反弯点高度56

4.5　水平荷载作用下位移的近似计算57

4.6.2　竖向活荷载的最不利位置58

4.6.1 控制截面及最不利组合内力58

4.6　框架结构的内力组合58

4.6.3 梁端弯矩调幅59

4.7　框架梁的设计59

4.7.1　框架梁的受力性能59

4.7.2　框架梁的承载力计算61

4.7.3　框架梁构造要求62

4.8　框架柱的设计63

4.8.1　框架柱的受力性能63

4.8.2　框架柱承载力计算65

4.8.3　框架柱的计算长度67

4.8.4　框架柱的构造要求67

4.9　框架节点的设计70

4.9.1　框架节点的受力性能70

4.9.2　框架节点的受剪承载力计算71

4.9.3　框架节点的构造要求73

思考题76

5　剪力墙结构设计77

5.1　概述77

5.1.1 结构布置77

5.1.2　剪力墙的分类78

5.1.3　剪力墙的分析方法79

5.2　整体剪力墙及整体小开口剪力墙的计算79

5.2.1　整体墙的计算79

5.2.2　整体小开口剪力墙的计算80

5.3　联肢剪力墙的计算82

5.3.1 双肢墙计算82

5.3.2 多肢墙计算90

5.4.1 壁式框架计算简图93

5.4　壁式框架的计算93

5.4.2 壁式框架内力计算94

5.4.3　壁式框架位移计算96

5.5　剪力墙结构的分类96

5.5.1　按整体参数来划分96

5.5.2　按剪力墙墙肢惯性矩比值来划分96

5.5.3　剪力墙类型的判别方法97

5.6　剪力墙的截面设计98

5.6.1　墙肢正截面抗弯承载力98

5.6.2　墙肢斜截面抗剪承载力101

5.7.1　轴压比限值102

5.7.2　边缘构件的设计102

5.7　剪力墙轴压比限值及边缘构件配筋要求102

5.6.3　施工缝的抗滑移验算102

5.8　短肢剪力墙的设计要求104

5.8.1　适用范围104

5.8.2　加强措施104

5.8.3　截面高度与厚度之比小于5的短肢剪力墙105

5.9　剪力墙设计构造要求105

5.9.1　混凝土强度等级105

5.9.2　剪力墙截面尺寸105

5.9.3　剪力墙的分布钢筋要求106

5.9.4　钢筋锚固和连接要求106

5.9.5　剪力墙开洞时的构造要求107

5.10　连梁截面设计及配筋构造107

5.10.1　连梁的配筋计算107

5.10.2　连梁的剪力设计值计算108

思考题109

5.10.3　连梁配筋构造措施109

6　框架-剪力墙结构设计111

6.1　概述111

6.1.1　框架-剪力墙结构的特点111

6.1.2 框架-剪力墙结构中的梁112

6.1.3　适用高度及高宽比112

6.1.4 剪力墙的合理数量113

6.1.5 剪力墙的布置113

6.2　框架-剪力墙结构的内力计算114

6.2.1 基本假定及总剪力墙和总框架刚度计算114

6.2.2　按铰接体系框剪结构的内力计算115

6.2.3　按刚接体系框剪结构的内力计算123

6.2.4 内力分配计算126

6.3.2 结构的内力分布特征127

6.3.1 结构的侧向位移特征127

6.3　框架-剪力墙结构协同工作性能127

6.4　框架-剪力墙结构构件的截面设计及构造要求128

6.4.1　框架部分设计的调整128

6.4.2　截面设计129

6.4.3　剪力墙的配筋构造要求129

6.4.4 带边框剪力墙的构造要求129

思考题129

7　筒体结构设计131

7.1　筒体结构的布置131

7.1.1　核芯筒结构131

7.1.2　框筒结构131

7.2　侧向力作用下的受力特点133

7.1.6 多重筒结构133

7.1.4　框架-核芯筒结构133

7.1.5　成束筒结构133

7.1.3　筒中筒结构133

7.3　筒体结构的计算方法134

7.3.1 空间杆系-薄壁柱矩阵位移法134

7.3.2　平面展开矩阵位移法135

7.3.3　等效弹性连续体能量法求解136

7.3.4　有限条分析法138

7.4　筒体结构的截面设计及构造要求138

7.4.1 混凝土138

7.4.2　外框筒139

7.4.3　核芯筒140

思考题140

8.1 概述141

8　钢与混凝土组合结构设计141

8.2　组合结构的基本构件和结构布置142

8.2.1　组合结构的基本单元142

8.2.2 高层建筑组合结构布置举例144

8.2.3　结构的总体布置原则146

8.3　组合结构构件设计147

8.3.1　截面形式和构造要求147

8.3.2　型钢混凝土梁的计算148

8.3.3　型钢混凝土柱的设计151

8.3.4　钢管混凝土构件设计153

8.3.5　型钢混凝土的梁柱节点设计154

8.4　上海金茂大厦结构概况156

思考题159

9.1.2　基础的埋置深度160

9.1.1 高层建筑基础的常用形式160

9　高层建筑结构基础设计160

9.1 概述160

9.1.3 高层部分的基础与裙房基础的连接161

9.1.4　基础选型实例162

9.1.5　地基承载力和单桩承载力162

9.2　筏形基础设计164

9.2.1　筏形基础的形式164

9.2.2　构造要求166

9.2.3　筏板的平面尺寸168

9.2.4　筏形基础的强度验算168

9.3　箱形基础设计171

9.3.1　概述171

9.3.2 箱形基础结构布置的要求171

9.3.3　构造要求173

9.3.4　箱形基础基底反力计算175

9.3.5 箱形基础内力计算和基础强度验算177

9.4　桩基础设计180

9.4.1 概述180

9.4.2　预制混凝土桩181

9.4.3　灌注桩182

9.4.4　大直径扩底墩182

9.4.5　桩基承台184

思考题185

附录1　风荷载体型系数186

附录2　规则框架承受均布及倒三角形分布水平力作用时反弯点的高度比187

参考文献192