高層建筑結(jié)構(gòu)與抗震學習要點

1、高層建筑結(jié)構(gòu)與抗震學習要點課程的性質(zhì)與任務(wù)“高層建筑結(jié)構(gòu)與抗震”是中央廣播電視大學“開放教育試點”工學科土建類土木工程專業(yè)本科（專升本）的一門限選課程。該課程是針對中央廣播電視大學土木工程專業(yè)學生，以已學過的專業(yè)基礎(chǔ)知識（材料力學、結(jié)構(gòu)力學、鋼筋混凝土等）為基礎(chǔ)，進行抗震計算理論和多層、高層建筑結(jié)構(gòu)計算的學習。 課程的目的與要求本課程的目的是培養(yǎng)學生具有一定的抗震計算理論基礎(chǔ)，掌握抗震設(shè)計原理，掌握高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法。主要要求是：了解高層建筑各種結(jié)構(gòu)體系、體系特點及應(yīng)用范圍；熟練掌握風荷載及地震作用計算方法；掌握框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移的計算方法，理解這三

2、種結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布及側(cè)移變形的特點及規(guī)律；學會這三種結(jié)構(gòu)體系包含的框架及剪力墻構(gòu)件的截面設(shè)計方法及構(gòu)造要求。通過本課程學習，掌握高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計、非抗震設(shè)計的不同要求、原則及方法。對筒體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布、計算特點、結(jié)構(gòu)設(shè)計有初步知識。課程教學總時數(shù)、學分數(shù)本課程為3 學分，課內(nèi)學時54，開設(shè)一學期，安排在第五學期。 課程的教學媒體本課程的媒體有：文字教材，中央廣播電視大學出版社出版的由姜忻良教授主編的高層建筑結(jié)構(gòu)與抗震；由姜忻良教授、謝劍老師主講的IP課程，以及網(wǎng)上輔導(dǎo)材料等。本課程的考核方式本課程采用形成性考核和期末終結(jié)性考試相結(jié)合的考核方式，滿分為100分，及格為60分。其中期末終結(jié)

3、性考試成績滿分為100分，占考核總成績的80%；形成性考核成績占考核總成績的20%。 形成性考核以各章的自我檢測題和習題為主，由輔導(dǎo)教師按完成作業(yè)的質(zhì)量進行評分。學員平時作業(yè)的完成、閱改情況由中央電大和省電大分階段進行檢查。 期末考試由中央電大統(tǒng)一命題，統(tǒng)一組織考試。 本課程學習應(yīng)達到的基本要求 ·了解高層建筑各種結(jié)構(gòu)體系、體系特點及應(yīng)用范圍。 ·熟練掌握風荷載及地震作用計算方法 ·掌握框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移的計算方法，理解這三種結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布及側(cè)移變形的特點及規(guī)律。 ·學會這三種結(jié)構(gòu)體系包含的框架及剪力墻構(gòu)件的截面設(shè)計

4、方法及構(gòu)造要求。 ·掌握高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計、非抗震設(shè)計的不同要求、原則及方法。 教學內(nèi)容及體系（1）從課程內(nèi)容的角度來分解知識結(jié)構(gòu)體系： 本課程的知識結(jié)構(gòu)體系“高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計抗震知識”體系。 抗震知識體系主要集中在第2章，即（第2章 荷載與作用）。 高層建筑結(jié)構(gòu)分為上部結(jié)構(gòu)與場地地基（第3章 場地與地基有相關(guān)場地與地基的抗震知識）。 高層建筑的上部結(jié)構(gòu)主要介紹三大結(jié)構(gòu)體系，即：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)。對于這三大結(jié)構(gòu)體系，在內(nèi)容安排上都包括受力特點、結(jié)構(gòu)布置要求、內(nèi)力及位移計算、截面設(shè)計與構(gòu)造等內(nèi)容。課程的最后還簡要介紹了另一種高層結(jié)構(gòu)體系，即筒體結(jié)構(gòu)。 （2

5、）從結(jié)構(gòu)設(shè)計過程的角度來分解知識結(jié)構(gòu)體系： 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（結(jié)構(gòu)分析）荷載分析內(nèi)力計算內(nèi)力組合及最不利內(nèi)力截面設(shè)計構(gòu)造要求。按這樣的劃分方式，可以使學員對課程的知識體系有一個清楚的了解，知道章節(jié)與章節(jié)之間的關(guān)系和每一部分內(nèi)容的作用，以及學習每一章節(jié)知識內(nèi)容的方法。 1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計（結(jié)構(gòu)分析） 第1章 高層建筑結(jié)構(gòu)體系及布置 2荷載分析 第2章 荷載與作用 3內(nèi)力計算 第4章 結(jié)構(gòu)計算分析、第5章 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算、第6章 剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算、第7章 框架剪力墻內(nèi)力與位移計算、第8章 扭轉(zhuǎn)近似計算 4內(nèi)力組合及最不利內(nèi)力 第9章 荷載效應(yīng)組合及設(shè)計要求 5截面設(shè)計 第10章 框架設(shè)計與

6、構(gòu)造、第11章 剪力墻截面設(shè)計與構(gòu)造 6構(gòu)造要求 第10章 框架設(shè)計與構(gòu)造、第11章 剪力墻截面設(shè)計與構(gòu)造 第一章高層建筑結(jié)構(gòu)體系及布置（一）教學內(nèi)容： 1水平力對高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形影響，不同體系的特點、優(yōu)點及適用范圍。 2結(jié)構(gòu)總體布置的原則。 3抗震縫及地基基礎(chǔ)選型。 （二）教學要求： 1了解水平力對結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形影響，了解不同體系的特點、優(yōu)點及適用范圍。 2了解結(jié)構(gòu)總體布置的原則及需要考慮的問題。 3了解縫的處理，地基基礎(chǔ)選型等。 第二章荷載與作用 （一）教學內(nèi)容： 荷載： 1 豎向荷載，分層計算法。 2 水平荷載，總風荷載與局部風載， 作用： 1地震的成因、傳播及類型、地震震級、基本

7、烈度和設(shè)防烈度。 2地震對建筑物的影響，地震三要素（頻譜、振幅、持時）與震害的關(guān)系。 3地震作用及結(jié)構(gòu)抗震驗算。 4地震作用的確定方法靜力法，反應(yīng)譜法，直接動力法。 5單自由度彈性體系地震反應(yīng)分析，反應(yīng)譜的意義，設(shè)計反應(yīng)譜的表示方法（-T），地震影響系數(shù)的意義。 6多自由度彈性體系的振型及振型分解概念，振型分解反應(yīng)譜法。 7多質(zhì)點地震作用近似的計算法底部剪力法。 8豎向地震作用計算方法。 9結(jié)構(gòu)自振周期的實用計算方法 （二）教學要求： 1 熟練掌握豎向荷載作用下分層計算的方法。 2 熟練掌握總風荷載和局部風載的計算， 3 熟練掌握用反應(yīng)譜法計算等效地震作用的方法。 4掌握結(jié)構(gòu)自振周期計算的實用

8、方法。 重點：反應(yīng)譜法、自振周期計算實用方法。 第三章場地和地基 （一）教學內(nèi)容： 1 場地：建筑場地選擇，場地土類型劃分，場地土的卓越周期。 2 地基：地基土的抗震承載力，天然地基的抗震驗算，地基土的液化，地基抗震措施及處理。 （二）教學要求： 1了解建筑場地有利與不利地段，熟悉場地土類別及劃分方法，了解土的卓越周期定義及其對建筑物的影響。 2掌握地基土的抗震承載力計算，天然地基的抗震驗算。 3知道地基土的液化，地基抗震措施及處理。 第四章結(jié)構(gòu)計算方法（一）教學內(nèi)容： 1結(jié)構(gòu)計算一般原則，結(jié)構(gòu)計算模型與計算方法。 2平面結(jié)構(gòu)的計算方法。兩個基本假定：平面結(jié)構(gòu)假定；樓面剛度無限大假定。平面結(jié)構(gòu)

9、的空間協(xié)同計算方法。 3空間結(jié)構(gòu)的計算方法及電算分析原理。 （二）教學要求： 1 掌握結(jié)構(gòu)計算的一般計算假定。 2 理解三維空間結(jié)構(gòu)體系電算分析的方法原理。 第五章框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算 （一） 教學內(nèi)容： 1反彎點法、D值法計算內(nèi)力與位移。 2內(nèi)力及位移的影響因素，桿件彎曲變形及軸向變形對側(cè)移的影響。 3計算軸向變形引起側(cè)移。 （二）教學要求： 1熟練掌握反彎點法、D值法計算內(nèi)力分布及位移方法，深入理解這兩種方法的區(qū)別及應(yīng)用范圍。 2了解內(nèi)力分布及位移的影響因素、桿件彎曲變形及軸向變形對側(cè)移的影響等。 3知道利用曲線計算柱軸向變形引起側(cè)移的方法。 建議：反彎點法、D值法作為重點講授。 第六章

10、剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移計算（一）教學內(nèi)容： 1剪力墻類型、剪力墻內(nèi)力及位移影響。 2理解連續(xù)化方法的基本假定及計算思路，帶剛域框架計算方法。 3等效抗彎剛度，剪力墻內(nèi)力分布及位移特點。（二）教學要求： 1了解開洞對剪力墻內(nèi)力及位移影響，了解不同近似方法的適用范圍。 2連續(xù)化方法的基本假定、熟悉帶剛域框架計算簡圖確定方法。 3掌握幾個重要概念：等效抗彎剛度、整體系數(shù)含義及對內(nèi)力位移的影響，剪力墻內(nèi)力位移分布特點。 建議：等效抗彎剛度，整體系數(shù)的含義作為重點講授。 第七章框架剪力墻協(xié)同工作計算（一）教學內(nèi)容 1確定計算簡圖及總框架、總剪力墻、總連梁剛度計算方法。 2用公式及曲線計算內(nèi)力及位移。 3特

11、征值物理意義，框剪結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布及位移特點。 （二）教學要求： 了解框架與剪力墻協(xié)同工作的意義。會確定計算簡圖，掌握總框架、總剪力墻、了解總連梁剛度計算方法，會用公式及曲線計算鉸接體系的內(nèi)力及位移。掌握幾個重要概念：剛度特征值的物理意義及其對內(nèi)力分配的影響，框剪結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布及側(cè)移特點。 建議：剛度特征值的物理意義作為重點講授。 第八章扭轉(zhuǎn)近似計算（一）教學內(nèi)容： 1質(zhì)量中心及剛度中心近似計算方法。 2抗扭剛度與扭轉(zhuǎn)的關(guān)系。 （二）教學要求： 1了解扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)的影響，熟練掌握質(zhì)量中心及剛度中心近似計算方法，會應(yīng)用剪力修正系數(shù)。 2掌握幾個重點概念：抗扭剛度意義、結(jié)構(gòu)布置與扭轉(zhuǎn)關(guān)系（偏心距及抗扭剛度

12、）。 建議：抗扭剛度的意義作為重點講授。 第九章荷載效應(yīng)組合及設(shè)計要求（一）教學內(nèi)容： 1無地震與有地震的荷載效應(yīng)組合；各種工況及相應(yīng)系數(shù)。 2設(shè)計要求承載力驗算，位移限制，延性要求，抗傾覆要求。 3確定結(jié)構(gòu)抗震等級。 （二）教學要求： 1掌握荷載效應(yīng)組合各種工況的區(qū)別應(yīng)用。 2理解無地震組合及有地震組合時承載力驗算與位移限制的區(qū)別。 3掌握確定結(jié)構(gòu)抗震等級的方法；理解抗震結(jié)構(gòu)的延性要求與構(gòu)造措施的關(guān)系。 第十章框架設(shè)計與構(gòu)造 （一）教學內(nèi)容： 1框架延性的意義和基本措施。 2梁、柱、節(jié)點區(qū)的破壞形態(tài)。 3抗震區(qū)、非抗震區(qū)配筋要求。（二）教學要求： 1了解延性框架意義和實現(xiàn)延性框架的基本措施。 2了解梁、柱、節(jié)點區(qū)的破壞形態(tài)及規(guī)律特征。 3掌握梁、柱、節(jié)點區(qū)的配筋設(shè)計方法，抗震與非抗震的區(qū)別。 4掌握幾個重要概念：延性框架、強柱弱梁、強剪弱彎、軸壓比及箍筋作用。 第十一章剪力墻設(shè)計與構(gòu)造 （一）教學內(nèi)容： 1剪力墻結(jié)構(gòu)配筋特點及構(gòu)造要求。 2懸臂剪力墻及聯(lián)肢剪力墻截面配筋 3框支剪力墻、落地剪力墻設(shè)計要點。 （二）教學要求： 1了解剪力墻結(jié)構(gòu)配筋特點及構(gòu)造要求。 2掌握懸臂剪力墻及聯(lián)肢