高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點和結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

1、2. 高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點和結(jié)構(gòu)概念設(shè)計2.1. 高層建筑結(jié)構(gòu)上的荷載作用2.1.1. 豎向荷載1. 恒荷載按材料重度（重力密度）與構(gòu)件尺寸進行計算。2. 樓面、屋面活荷載可從荷載規(guī)范（GB 500092001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范）中查得，但要注意以下情況（1） 施工中采用附墻塔、爬墻塔等對結(jié)構(gòu)受力有影響的超重機械或其它施工設(shè)備時，根據(jù)具體情況驗算施工對結(jié)構(gòu)的影響（2） 旋轉(zhuǎn)餐廳軌道和驅(qū)動設(shè)備的重量（3） 擦窗機等清洗設(shè)備（4） 屋面小型直升機3. 活荷載的不利布置一般不考慮樓面活荷載的不利布置，因為（1） 活荷載占總豎向荷載的份額較?。?） 實際結(jié)構(gòu)中并非按某些跨有活荷載，而其它一些跨無活荷載

2、，而是某家或房間里有無活荷載，而且家具一般總是存在的。（3） 即使在計算機高度發(fā)展的今天，模擬活荷載最不利布置仍非常困難。2.1.2. 風(fēng)荷載空氣的流動受到建筑物的阻礙，會有建筑物表面形成壓力或吸力，這些壓力或吸力即是建筑物所受的風(fēng)荷載。風(fēng)是空氣流動形成的，風(fēng)對建筑物的作用是不規(guī)則的，風(fēng)壓隨風(fēng)速、風(fēng)向變化的紊亂變化而不斷改變，實際上風(fēng)荷載是隨時間變化的動力荷載，將10 min以上長周期的風(fēng)壓(大于高層建筑結(jié)構(gòu)自振周期0.510 s)，常稱穩(wěn)定風(fēng)壓，在設(shè)計中作為靜荷載考慮，對建筑物產(chǎn)生側(cè)移；另一種風(fēng)是短周期部分(只有幾秒鐘左右)，常稱陣風(fēng)脈動，上圖中沿平場風(fēng)壓上下的波動部分為脈動風(fēng)壓，它的強度隨

3、時間按隨機規(guī)律變化。由于它周期較短，作用性質(zhì)是動力的，這種脈動風(fēng)壓使建筑物在平均側(cè)移的附近左右搖擺，引起結(jié)構(gòu)的振動，設(shè)計時采用加大風(fēng)載的方法來考慮這個動力效應(yīng)，在風(fēng)壓值上乘以風(fēng)振系數(shù)bz。（1） 基本風(fēng)壓 基本風(fēng)壓與風(fēng)速有關(guān)，規(guī)范取W。V21600。荷裁規(guī)范規(guī)定，取該地區(qū)(城市)空曠平坦地面上離地10 m處，30年一遇，10 min平均最大風(fēng)速V作為計算基本風(fēng)壓的依據(jù)。對于山區(qū)或海島等特殊地形處可用一些系數(shù)來調(diào)整基本風(fēng)壓僅。荷載規(guī)范給出的w。值適用于多層建筑、對一般高層建筑和特別重要的、或有持殊要求的高層建筑，適當(dāng)提高基本風(fēng)壓的保證系數(shù)是必要的，因此分別取50年一遇和100年一遇的風(fēng)速計算基本

4、風(fēng)壓值，即取荷載規(guī)范給出的W。乘一系數(shù)，對一般高層建筑取1.1 W。特別重要的高層建筑取1.2 W。作為基本風(fēng)壓值。（2） 風(fēng)壓高度變化系數(shù) 在10 m以上、隨著高度的增加，風(fēng)速受地面影響越小、風(fēng)速加快，風(fēng)壓值增加，風(fēng)速與地面高度的關(guān)系符合指數(shù)函數(shù)規(guī)律，也與地面粗糙度有關(guān)，地面愈租糙，風(fēng)的阻力大，風(fēng)速小。荷載規(guī)范把地面粗糙度分為三類。 A類：近海海面、海岸、湖岸、海島及沙漠地區(qū)； B類：由野、鄉(xiāng)村、叢林、斤陵及房屋比較稀疏的中、小城鎮(zhèn)及大城市郊區(qū) C類：平均建筑高度15m以上、有密集建筑群的大城市市區(qū)。荷載規(guī)范結(jié)出了風(fēng)壓高度變化系數(shù)，用以修正基本風(fēng)壓。（3）風(fēng)載體型系數(shù) 風(fēng)載體型系數(shù)主要與建筑

5、物的體型、尺寸等幾何性質(zhì)有關(guān)，高層建筑的體型變化大且復(fù)雜，一般都通過實測或風(fēng)洞模擬試驗得到。當(dāng)風(fēng)流動經(jīng)過建筑物時，對建筑物不同部位會產(chǎn)生不同效果，有壓力，也右吸力，空氣流功還會產(chǎn)生渦流，對建筑物局部有較大的壓力或吸力。風(fēng)壓在建筑物表面的分布是不均勻的。下圖給出風(fēng)壓沿房屋表面的分布圖。 風(fēng)壓除與建筑物平面形狀有關(guān)外，還與建筑物的高寬比有關(guān)，高寬比增大，ms增大。矩形平面的高層建筑ms與風(fēng)向角a有關(guān), a為建筑表面法線與風(fēng)作用方向的夾角，ms隨a增大而減小。但壓力分布沿寬度趨于不均勻。當(dāng)a0度時，沿寬度均為壓力，當(dāng)a60度時，寬度兩端各為壓力和吸力，此時將對房屋產(chǎn)生扭矩。ms還與建筑物的表面形態(tài)(

6、有無陽臺、遮陽板以及橫、豎線條處理等)及建筑物的透氣性有關(guān)，如表面有明顯凹凸，其迎風(fēng)面的體型系數(shù)比表面平整大，尤其當(dāng)表面有豎線條處理時更為明顯，一般增大6%8，建筑物的透氣性越大，ms越小。在建筑體積相同的情況下，合理選擇體型可有效降低風(fēng)對結(jié)構(gòu)的作用，一般情況下，十字形、Y形、六邊形及圓型平面的ms小于矩形平面的ms，從而對于矩形平面，將角偶處進行適當(dāng)?shù)钠交幚恚绺臑閳A角或截角，將減小ms值。根據(jù)國內(nèi)外風(fēng)洞試驗和有關(guān)規(guī)定，對高層建筑群體，須考慮風(fēng)載體型系數(shù)的增大系數(shù)，即高層建筑群體之間相互干擾，會使風(fēng)壓分布增大，稱為群樓效應(yīng)。（3）風(fēng)振系數(shù)bz 風(fēng)的作用是不規(guī)則的，風(fēng)壓隨風(fēng)速、風(fēng)向的紊亂變化

7、而不停改變。除了看成靜荷裁的穩(wěn)定風(fēng)壓外，還有脈動風(fēng)壓使建筑物在平均側(cè)移附近振動，脈動風(fēng)壓對建筑產(chǎn)生的動力效應(yīng)與建筑物高度和剛度有關(guān)，對高度較大、剛度較小的高層建筑，脈動風(fēng)壓會使位移加大，設(shè)計時采用加大風(fēng)載的辦法來考慮這種動力效應(yīng)，在風(fēng)壓值上乘以風(fēng)振系數(shù)bz。 規(guī)范規(guī)定，建筑高度大于30m且高寬比大于1.5的高層建筑應(yīng)考慮風(fēng)振影響。高層建筑的風(fēng)振系數(shù)，按下式計算：(2.3)設(shè)計時應(yīng)分別計算風(fēng)載對建筑物的總體效應(yīng)及局部效應(yīng)?？傮w效應(yīng)是指作用在建筑物上的全部風(fēng)荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力及位移，局部效應(yīng)是指風(fēng)載對建筑物某個局部產(chǎn)生的內(nèi)力及變形。1總風(fēng)載計算總體效應(yīng)時，采用各個表面承受風(fēng)力的合力，迎風(fēng)面積取垂

8、直于風(fēng)向的最大投影面 (2.4)2局部風(fēng)裁實際上風(fēng)壓在建筑物表面上是不均勻的，在驗算墻板、女兒墻、窗破璃、玻璃幕墻、廣告脾、挑檐、陽臺等構(gòu)件的承載力和連接件的強度時，應(yīng)考慮局部風(fēng)載的不利作用可采用如下圖所示的局部風(fēng)荷載體型系數(shù)2.1.3. 地震作用1. 基本概念地震作用是指地震波的作用產(chǎn)生的地面運動，通過房屋基礎(chǔ)影響上部結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動，由于是間接施加在結(jié)構(gòu)上，應(yīng)稱為地震作用，而不稱為荷載，結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)包括速度、加速度和位移反應(yīng)。水平傳播的地震波使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平振動，而豎向傳播的地震波使房屋產(chǎn)生豎向振動，設(shè)計中主要考慮水平地震作用、只有震中附近的高烈度區(qū)，或大跨度結(jié)構(gòu)，才同時考慮豎向地震的

9、作用。 地震作用和地面運動特性有關(guān)。地面運動的最重要的特性是強度(由幅值大小表示)、頻譜與持時。強烈地震的加速度和速度幅值一般很大，但如果地震時間很短，對建筑物的影響可能不大；而有時地面運動的加速度和速度幅值并不很大，而地震波的卓越周期(頻譜分析中能量占主導(dǎo)地位的頻率成分)與結(jié)構(gòu)物基本周期接近，或者振動時間很長，都可能對建筑物造成嚴重影響。因此稱強度、頻譜與持時為地震動三要素。地面運動的特性除了與震源所在位置、深度、地震發(fā)生原因、傳播距離等因素有關(guān)外，還與地震傳播經(jīng)過的區(qū)域和建筑物所在區(qū)域的場地土性質(zhì)有密切關(guān)系。建筑本身的動力特性是指建筑物的自振周期、振型與阻尼，它們與建筑物的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的列度

10、有關(guān)。通常質(zhì)量大、剛度大、周期短的建筑物在地震作用下的慣性力較大，剛度小、周期長的建筑物位移較大。特別是當(dāng)?shù)卣鸩ǖ淖吭街芷谂c建筑物自振周期相近時，會引起類共振，結(jié)內(nèi)的地震反應(yīng)加劇。2. 三水準抗震設(shè)計目標及一般計算原則抗震規(guī)范中規(guī)定設(shè)防烈度為6度及6度以上的地區(qū)，建筑物必須進行抗震設(shè)計?？拐鹪O(shè)防的目標是按三個水準要求，“小震不壞，中震可修，大震不倒” 第一水準：在小地震(眾值烈度，50年超越概率為632)結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性狀態(tài)，結(jié)構(gòu)不損壞，不修理仍可繼續(xù)使用。 第二水準：在中震(設(shè)防烈度即一般采用基本烈度，50年超越概率為10)作用下，允許結(jié)構(gòu)某些部位達到或超過屈服極限(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生裂縫)

11、，產(chǎn)生彈塑性變形，吸收并耗散地震能量，使結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，經(jīng)一般修理或不修理可繼續(xù)使用。 第三水準：在強震(罕遇烈度，50年超越概率為23%)作用下，結(jié)構(gòu)進入彈塑性大變形狀態(tài)，部分產(chǎn)生破壞，結(jié)構(gòu)不能倒塌，避免危及生命安全即要求壞而不倒。 為達到三水準要求，抗震設(shè)計采用兩階段的設(shè)計方法。 第一階段為設(shè)計階段。除了在確定結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置時應(yīng)考慮抗震要求外，還要按設(shè)防烈度進行結(jié)構(gòu)分折和地震內(nèi)力計算及彈性位移計算，用極限狀態(tài)方法設(shè)計截面配筋，并按延性要求采取相應(yīng)的抗震措施，使之具有第二水準的變形能力，從而實現(xiàn)“小震水壞”和“中震可修”。 這一階段設(shè)計對所有抗震設(shè)計的高層建筑都必須進行。 第二階段是驗算階

12、段。對抗震要求較高的建筑結(jié)構(gòu)(如甲類建筑)，要用罕遇地震作用計算易損部位(薄弱層)的彈塑性側(cè)移變形。如果層間變形不超過允許值150，應(yīng)采取措施提高薄弱層的承載能力，增加變形能力，加強抗震構(gòu)造措施；若變形超過允許值，應(yīng)重新設(shè)計(修改第一階段設(shè)計)，使薄弱層的彈塑性位移不超過允許位移，滿足大震不倒的要求。高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按下列原則考慮地層作用： （1）抗側(cè)力結(jié)構(gòu)正交布置時，可在結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別考慮水平地震；有斜交抗側(cè)力結(jié)構(gòu)時，應(yīng)分別考慮各斜交方向的水平地震作用。 （2）質(zhì)量與剛度明顯不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響。（3） 9度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用的不利組合。3. 地震作用

13、的計算方法 確定地震作用的方法可分為靜力法、反應(yīng)譜方法和時程分析方法(直接動力法)三大類。 反應(yīng)譜方法是用動力方法計算質(zhì)點體系地震反應(yīng)，建立反應(yīng)譜；再用加速度瓜譜計算結(jié)構(gòu)的最大慣性力作為結(jié)構(gòu)的等效地震荷載；然后按靜力方法進行結(jié)構(gòu)計算及設(shè)計的方法。所以亦稱似靜力法，我國抗震規(guī)范規(guī)定，一般建筑可按此法確定等效地震力。時程分析法是一種直接動力法，是在地基土上作用地震波后(按烈度、近震、遠震和場地類別選用適當(dāng)數(shù)量的實際地震記錄或人工模擬的地面運動的加速度時程曲線)，通過動力計算方法直接求得上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)的一種方法。單自由度體系周期與剛度的關(guān)系2.1.4. 溫度和其它作用在建筑結(jié)構(gòu)的使用過程中，由于溫度變

14、化、材料收縮、混凝土徐變、基礎(chǔ)沉降，地震等，都會在其上產(chǎn)生作用效應(yīng)，如內(nèi)力和變形。1. 溫度收縮縫實際工程設(shè)計中，不必計算由溫度產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。因為溫度場的分布、收縮系數(shù)都難以精確確定，而且混凝土又不是完全彈性材料，理論計算與實際情況有較大的差異。通常，高層建筑結(jié)構(gòu)溫度收縮縫最大間距按規(guī)范確定。目前，已建成的許多工程由于采取了一系列措施，并進行合理的施工，伸縮縫的間距已超出了有關(guān)規(guī)定限制。例如廣州白云賓館（33層，現(xiàn)澆剪力墻，高115m）長度已達70m。北京許多高層建筑結(jié)構(gòu)的長期更大，如昆侖飯店達114m，京倫飯店達138m。大量的經(jīng)驗及分析說明，多層建筑物的溫差作用可以忽略不計；但對30層以

15、上的超高層建筑，必須考慮溫度的影響。減小溫差的綜合技術(shù)措施有（1） 直接陽光照射的屋面加厚隔熱保溫層，或設(shè)置架空通風(fēng)屋面，避免屋面板溫度變化過于激烈。（2） 合理選擇結(jié)構(gòu)形式，降低結(jié)構(gòu)約束程度。如將剪力墻結(jié)構(gòu)的頂層改為框架（3） 合理布置分布鋼筋，重視構(gòu)造鋼筋的作用。（4） 在溫度變化影響較大的部位提高配筋率，如頂層、山墻及縱墻兩端。一般配筋率都大于0.3%，而最小配筋率要求是0.25%。（5） 提高混凝土的抗拉強度，對超長結(jié)構(gòu)采用后澆帶，或設(shè)伸縮縫。每隔40m左右留后澆帶，后澆帶一般用高標號混凝土充填，后澆帶填筑可以在主體混凝土澆筑后兩個月順序流水進行，有困難時至少也要一個月后澆筑。后澆帶須

16、貫通結(jié)構(gòu)整個橫截面，應(yīng)選擇對結(jié)構(gòu)受力影響最小的部位通過，不要在同一個平面內(nèi)，因為曲折延伸可以避免全部鋼筋在同一平面內(nèi)搭接。2. 沉降縫沉降縫用來劃分層數(shù)相差很遠、荷載相差很大的高層建筑部分，避免由于不均勻沉降而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞。建筑結(jié)構(gòu)各部分沉降差的處理大體有三種方法：（1） 放設(shè)沉降縫，讓各部分自由沉降；（2） 抗采用剛性很大的基礎(chǔ)，用基礎(chǔ)本身的剛度來抵抗沉降差；（3） 調(diào)在設(shè)計與施工中采取措施調(diào)整各部分的沉降，減少不均勻沉降，從而降低由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。高層建筑主樓與裙房之間層數(shù)與荷載都相差很遠，一般在具有下列條件之一時才能不設(shè)沉降縫（1） 采用端承樁，樁尖直至基巖，建筑物各部分之間沉降差很

17、?。?） 地基條件較好，沉降計算可靠在情況（2）時，由于地基好，計算沉降量有把握，可以采取措施控制沉降，如先施工主樓，后施工裙房。上述兩種情況下，主樓與裙房之間留后澆帶，等沉降穩(wěn)定后再澆筑后澆帶。3. 防震縫在有抗震設(shè)防要求時，各結(jié)構(gòu)單元之間必須留有足夠?qū)挾取？紤]到相鄰結(jié)構(gòu)單元有相向振動可能，所以縫寬不應(yīng)小于相鄰單元位移之各（按較低的結(jié)構(gòu)單元頂部標高處的位移計算）除了設(shè)置溫度收縮縫和沉降縫之外，在下列情況下，不要單獨設(shè)置防震縫。（1） 各部分結(jié)構(gòu)剛度相差很遠；（2） 各部分質(zhì)量相有效期很遠；（3） 各部分有較大的錯層；高低層之間不要采用主樓設(shè)牛腿，低層屋面或樓面梁擱在母腿上的做法。凡是要設(shè)縫，

18、就要分得徹底，凡是不設(shè)縫，就要連接牢固，絕不能將結(jié)構(gòu)單元之間設(shè)計得似分不分，似連不連，“藕斷絲連”。2.2. 高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點和工作特點2.2.1. 考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的整體工作性能樓面在其平面內(nèi)的剛度為無窮大。豎向荷載大致按受荷面積分配，但水平荷載主要按抗推剛度分配。按受荷面積分配時：1/6; 1/3; 1/3; 1/6.按協(xié)同工作分配時：4/10; 1/10; 1/10; 4/102.2.2. 水平作用對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響占主導(dǎo)地位2.2.3. 高層建筑結(jié)構(gòu)剛度大、延性差、易損壞設(shè)計時要注意提高其延性，如強柱弱梁，強剪比彎，強節(jié)點比構(gòu)件，強壓弱拉。2.2.4. 考慮結(jié)構(gòu)的薄弱層進行結(jié)構(gòu)

19、薄弱層驗算，滿足大震不倒的要求。2.3. 高層建筑結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置2.3.1. 高層建筑結(jié)構(gòu)布置的原則 (1) 平面布置簡單、規(guī)則、對齊、對稱，宜采用方形、矩形、圓形、Y形、A形等有利于抵抗水平荷載特別是水平地震作用的建筑平面，平面中若有突出部位，其突出長度上宜減少，凹角處宜采取加強措施。 (2)力求結(jié)構(gòu)的剛心、質(zhì)心盡可能地和水平外力合力的作用線重臺，減少偏心，否則應(yīng)考慮其不利影響，有時甚至要付出很高的代價。 (3)控制結(jié)構(gòu)的高寬比。高層建筑的高寬比不宜超過的限值。 (4)沿豎向結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量分布均勻，不要發(fā)生過大的突變盡量避免夾層、錯層和抽柱等現(xiàn)象。否則對結(jié)構(gòu)的受力極為不利。 (5)合理地

20、設(shè)置變形縫2.3.2. 高層建筑結(jié)構(gòu)體系 (一)框架結(jié)構(gòu)體系 1柱網(wǎng)布置 在一般情況下應(yīng)根據(jù)使用要求和建筑平面確定框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置，在考慮層高因素后初步確定梁和柱截面型式和尺寸。各種情況下的框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置舉例見下圖在高層建筑中梁柱必須做成剛接。其柱網(wǎng)尺寸在68m間較為經(jīng)濟、合理。 柱網(wǎng)可布置成橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架混合承重方案， 2樓面、屋面層 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)有“樓(層)面層在自身平面內(nèi)的抗彎剛度為無限大的假定”這就要求其樓(屋)面層除按承受豎向荷裁作用時滿足設(shè)計要求外，還應(yīng)保持一定的整體剛度。當(dāng)房屋高度超過50 m時，應(yīng)采用現(xiàn)澆樓面其厚度不應(yīng)小于100 mm，房屋高

21、度不超過50 m時，除現(xiàn)澆樓面外，還可采用裝配整體式樓蓋，也對采用與框架梁或剪力墻有可靠連接的預(yù)制大樓板樓面。屋面、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、平面復(fù)雜或開洞過大的樓層應(yīng)采用現(xiàn)澆樓面結(jié)構(gòu)。 （二）剪力墻結(jié)構(gòu)體系 1剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布置（1）剪力墻應(yīng)雙向或多向布置，宜拉通對直，縱橫墻體交叉(以形成T形、工形) 等組合截面。不可布置成不利于抗震設(shè)計的魚骨形，和發(fā)生“十字頭”(2) 較長的剪力墻可用樓板(無連梁)或弱的連梁分為若干個獨立墻段。每個獨立墻段可以是實體墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻或壁式框架。每個獨立墻段的總高度與長度之比不宜小于2。2剪力墻的豎向布置 (1)剪力墻沿堅向應(yīng)貫通全高，墻厚宜逐步減少、避免剛度突

22、變，造成應(yīng)力集中。 (2)剪力墻的門窗洞宜上下對齊、成列布首。形成明確的墻肢和連梁，不宜采用錯洞墻洞口設(shè)置應(yīng)避免墻肢剛度相差懸殊。 (3)墻肢截面高度與厚度之比不宜小于3。(三)框架 剪力墻結(jié)構(gòu)體系1剪力墻的平面布置 (1)地震設(shè)防區(qū)剪力墻應(yīng)沿房屋的縱橫兩個方向布置。 (2)剪力墻宜對稱布置在建筑物的端部附近，布置在平面形狀變化處(如樓梯間、電梯井)以及恒載大的地方。剪力墻越靠近端部越能增加結(jié)構(gòu)整體的抗扭轉(zhuǎn)能力。必須注意將剪力墻的位置調(diào)整到抗側(cè)剛度中心盡量和質(zhì)心接近，以減少地震作用時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)。 (3)縱向剪力墻宜布置在結(jié)構(gòu)單元的中間區(qū)段內(nèi)。房屋縱向較長時，不宜集中在兩端布置，否則宜留施工后澆

23、帶以減少溫度、收縮應(yīng)力的影響。 (4)當(dāng)剪力墻墻肢截面寬度過大，可用門窗口或施工洞形成聯(lián)肢墻。 (5)剪力場布置不宜過分集中，每道剪力墻承受的水平力不宜超過總水平力的40。2剪力墻的間距為保證框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系協(xié)同式作，剪力墻的間距不能過大。3剪力墻的數(shù)量 歸根結(jié)底，剪力墻的數(shù)量應(yīng)由計算決定。在框架剪體系中整個建筑物的側(cè)移是否滿足要求，很大程度上決定于剪力筋的數(shù)量，應(yīng)最后通過總體側(cè)移的計算來確定其數(shù)量(包括截而尺寸)。但進行初步設(shè)計時可利用簡賂的估算法定出剪力墻的數(shù)量，當(dāng)在結(jié)構(gòu)計算后不符合要求時、應(yīng)調(diào)整其數(shù)量后再重新進行計算。 橫向剪力墻數(shù)量可采用“壁率”估算，即其涵義為樓層中每單位建筑面積內(nèi)

24、含有橫向剪力墻的長度，其值以5l 2為宜，隨結(jié)構(gòu)高度不同作相應(yīng)調(diào)整。四底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)布置1. 底層應(yīng)設(shè)落地剪力墻和(或)落地簡體*在平面為長矩形的建筑(板式建筑)中，落地橫向剪力墻的數(shù)目與全部橫向剪力墻數(shù)日之比，非抗震設(shè)汁時不宜少于30；需要抗震設(shè)防時不宜少于50。2底層落地剪力墻和簡體應(yīng)加厚并可提高混凝土強度等級以補償?shù)讓拥膭偠?。上下層剛度比宜接近于l。非抗震設(shè)計時g個應(yīng)大于3；需要抗震設(shè)防時，g不應(yīng)大于2。Gi、Gi+1第j層、第i十l層的混凝土剪切變形模量；Ai、Ai+1第i層、第i十l層的折算抗剪截面面積，Aw在所計算的力向上，剪力墻有效截面面積；Ac全部柱截面面積；Hi、hi+

25、1第i層、第i十1層層高。3落地剪力墻和簡體的洞口宜布置在墻體的中部。4框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支梁上的一層墻體內(nèi)不宜設(shè)邊門洞，不得在中柱上方設(shè)門洞5. 落地剪力墻的間距L應(yīng)符合以下規(guī)定： 非抗震設(shè)計：L£B，L£36m； 抗震設(shè)計：6、7度時，L£2.5B，L£30m；8度時，L£2B; L£24m；2.4. 高層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計1. 避免地面變形的直接危害；選擇有利地段2. 減少地震能量輸入；薄的場地覆蓋層、堅實的場地土、錯開卓越周期。3. 削減地震反應(yīng)；提高結(jié)構(gòu)在阻尼、采用高延性構(gòu)件、附設(shè)耗能裝置4. 有利的房屋體形；平面簡單、立面均

26、勻變化、合適的房屋高度、不大的房屋高寬比、足夠的基礎(chǔ)埋深、變形縫的合理設(shè)置。5. 合理的結(jié)構(gòu)布置；結(jié)構(gòu)力求對稱、結(jié)構(gòu)豎向等強、屋頂小塔樓的合理設(shè)計6. 恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)材料；7. 多道抗震防線；如框架剪力墻、框撐體系、筒體框架體系、筒中筒體系8. 抗側(cè)力體系的優(yōu)化；足夠的抗推剛度、結(jié)構(gòu)超定定次數(shù)要多、優(yōu)良的屈服機制、優(yōu)良的耐震構(gòu)件和耗能構(gòu)件9. 控制結(jié)構(gòu)變形；10. 剛度、承載力和延性的匹配；11. 確保結(jié)構(gòu)的整體性；結(jié)構(gòu)應(yīng)具有連續(xù)性、構(gòu)件間連接可靠、提高豎向整體剛度12. 減輕自重減小樓板厚度、盡量減薄墻體、應(yīng)用高強混凝土、輕質(zhì)材料的應(yīng)用13. 妥善處理非結(jié)構(gòu)部件 考慮填充墻的影響、玻璃幕墻的正確

27、構(gòu)造、外墻板的可靠連接3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則3.1. 基本假定1. 彈性變形假定（用彈性方法分析結(jié)構(gòu)，并考慮構(gòu)件的彈塑性）2. 剛性樓板假定（diaphragm）3. 平面抗側(cè)力假定（框架或剪力墻僅承受其平面內(nèi)的內(nèi)力）3.2. 荷載效應(yīng)及地震作用效應(yīng)的組合高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力應(yīng)按下列公式驗算：1. 無地震作用(3.1)yQ、yW、 分別為樓面活荷載和風(fēng)荷載組合系數(shù)，當(dāng)永久荷載效應(yīng)起控制作用時，0.7，0；當(dāng)可變荷載效應(yīng)起控制作用時，1.0，0.6；或0.7，1.0；對書庫、檔案庫、通風(fēng)機房和電梯機房，樓面活荷載組合系數(shù)取0.7的場合應(yīng)取為0.9. （1） 承載力計算時：A 永久荷載分項系數(shù)

28、：當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，對由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35，對可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.2；當(dāng)其對結(jié)構(gòu)有利時，取1.0；B 其它分項系數(shù)取1.4（2） 位移計算時，式中各分項系數(shù)均應(yīng)取1.02. 有地震作用(3.2)承載力計算時，分項系數(shù)按表3.1取值；位移計算時取1.0.3.3. 構(gòu)件承載力計算、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗算和抗傾覆驗算3.3.1. 構(gòu)件承載力計算無地震作用有地震作用gEK構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)，考慮到地震作用時間短、材料快速加載時承載力高，對不同的受力狀態(tài)作相應(yīng)的調(diào)整。3.3.2. 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗算和抗傾覆驗算1. 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗算主要控制在風(fēng)荷載或水平地震作用下，重力荷載產(chǎn)生的二階效應(yīng)不

29、致過大，以免引起結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌。對剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)(3.5)對框架結(jié)構(gòu) (i=1,2,n)(3.6)2. 結(jié)構(gòu)抗傾覆驗算主要考慮高層建筑高度較大，基底面積較小，在水平風(fēng)荷載和地震作用下，產(chǎn)生較大的傾覆力矩。(3.7)Ms穩(wěn)定力矩，計算時，恒載取90%，樓面活荷載取50%Mo傾覆力矩，按風(fēng)荷載或地震作用計算。3.4. 高層建筑結(jié)構(gòu)的水平位移限值在正常使用條件下，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度，避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和使用要求。正常使用條件下的結(jié)構(gòu)水平位移按規(guī)定的風(fēng)荷載、地震作用和規(guī)定的彈性方法計算。按彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比u/h宜符合以下規(guī)

30、定1. 高度不大于150m的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比u/h不宜大于下表的限值；2. 高度等于或大于250m的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比u/h不宜大于1/500；3. 高度在150250m之間的高層建筑，其樓層層間最大位移與層高之比u/h的限值按以上1和2的限值線性插入取用。注：樓層層間最大位移u以樓層最大的水平位移差計算，不扣除整體彎曲變形。抗震設(shè)計時，樓層位移計算不考慮偶然偏心的影響。3.5. 罕遇地震作用下薄弱層抗震變形驗算為了達到大震不倒的目的1 下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進行彈塑性變形驗算：1）79度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu)；2）甲類建筑和9度抗震設(shè)防的乙類建筑結(jié)構(gòu)；3）采用隔震和消能減震技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)。2 下列結(jié)構(gòu)宜進行彈塑性變形驗算：1）采用時程分析的房屋和豎向不規(guī)則類型的高層建筑物；2）7度、類場地和8度抗震設(shè)防的乙類建筑結(jié)構(gòu)；3）板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)。注：樓層屈服強度系數(shù)為按構(gòu)件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力與按罕遇地震作用計算的樓層彈性地震剪力的比值。xy=按構(gòu)件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力/按罕遇地震作用計算的樓層彈性地震剪力結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）層間彈塑性位移應(yīng)符合下式要求對7、8、9度抗震設(shè)計的高層建筑，在罕遇地震作用下，薄弱層（部位）彈塑性變形的計算可采用以下方法：1. 不超過12層