高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)習(xí)資料

1、第一章1，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程將10層及10層以上或高度超過28m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)稱為高層建筑結(jié)構(gòu)。當(dāng)建筑高度超過100m時，稱為超高層建筑。民用建筑設(shè)計通則、高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范將10層及10層以上的住宅建筑與高度超過24m的公共建筑和綜合性建筑稱為高層建筑。建筑高度：建筑高度指建筑物室外地面到其檐口或屋面屋面板板頂?shù)母叨?，屋頂上的瞭望塔、水箱間、電梯機(jī)房、排煙機(jī)房和出屋面的樓梯間等不計入建筑高度和層數(shù)內(nèi)。第二章1，目前高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式按材料區(qū)分，主要有砌體結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)四種。2，常見的結(jié)構(gòu)體系A(chǔ)，框架結(jié)構(gòu)體系B,剪力墻結(jié)構(gòu)體系C，框架剪力墻或框架筒體

2、結(jié)構(gòu)體系及框架支撐結(jié)構(gòu)D，筒體結(jié)構(gòu)體系E, 結(jié)構(gòu)體系。4但由于框筒的筒壁是網(wǎng)絡(luò)式的結(jié)構(gòu)，使得腹板框架和翼緣框架中的各柱的軸力分布不均勻，角柱的軸力大，中柱的軸力小，這種現(xiàn)象稱為剪力滯后。5，結(jié)構(gòu)的總體布置包括結(jié)構(gòu)的平面布置和豎向布置。 結(jié)構(gòu)平面布置的原則為：（1）對高層建筑的每一個獨(dú)立單元，宜使結(jié)構(gòu)平面布置簡單、規(guī)則和對稱，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和剛度分布力求均勻；（2）宜選擇風(fēng)壓較小的建筑平面體型，并注意鄰近高層建筑對該風(fēng)壓分布的影響；（3）選擇有利于抗震的結(jié)構(gòu)平面；（4）避免在建筑物的兩端或拐角部位設(shè)置電梯間或樓梯間，以避免削弱這些受力集中或易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形的部位的樓板剛度；（5）選用合理的樓蓋形

3、式。P18沉降縫、伸縮縫和防震縫統(tǒng)稱為變形縫。7，宜考慮設(shè)置沉降縫的情況：（1）建筑主體結(jié)構(gòu)高度懸殊，重量差別過大；（2）地基不均勻；（3）同一建筑結(jié)構(gòu)不同的單元采用不同基礎(chǔ)形式；（4）上部結(jié)構(gòu)采用不同的結(jié)構(gòu)形式或結(jié)構(gòu)體系的交接處。P198，不設(shè)置沉降縫而可供采取的有效措施主要有：（1）結(jié)構(gòu)全部采用樁基，樁支撐在基巖上；或采用減小沉降的有效措施，并經(jīng)計算使沉降差控制在允許范圍內(nèi)；（2）主樓與裙房采用不同的基礎(chǔ)形式，調(diào)整地基土壓力使兩者沉降基本接近；（3）當(dāng)?shù)鼗休d力高，沉降計算較為可靠時，預(yù)留沉降差，施工時暫將主樓和裙房的基礎(chǔ)分開，先施工主樓，后施工裙房，使最后沉降值接近。P199，有效的降低

4、收縮和溫度應(yīng)力影響的專門措施：（1）設(shè)置后澆帶；（2）頂樓樓層改用剛度較小的結(jié)構(gòu)形式，或頂部設(shè)置局部溫度伸縮縫，將頂層結(jié)構(gòu)劃分為長度較短的區(qū)段，以適應(yīng)陽光直接照射的屋蓋頂板溫度變化激烈的情況。同時，對這些溫度變化影響大的部位應(yīng)提高構(gòu)件的配筋率，以增強(qiáng)承受溫度應(yīng)力的能力；（3）在下部幾層設(shè)置局部伸縮縫；（4）頂層采取保溫隔熱措施；（5）進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時，不要在建筑物的長向的端部設(shè)置縱向剛度很大的剪力或支撐系統(tǒng)，否則縱向溫度變形受到限制，會產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力。P2110,宜設(shè)防震縫的情況：（1）當(dāng)建筑平面突出部分較長，而又未采取有效措施時；（2）房屋有較大錯層時；（3）房屋各部分結(jié)構(gòu)剛度或荷載相差懸

5、殊時；（4）地基不均勻，各部分沉降相差較大時。P2111，剪力墻的布置原則：（1）剪力墻應(yīng)沿主軸方向或其他方向或多方向布置，盡量對齊拉通；（2）較長的剪力墻容易導(dǎo)致受剪脆性破壞，可設(shè)洞口將它分成若干個較為均勻的獨(dú)立墻段，相鄰獨(dú)立墻段間用樓板（無連梁）或弱的連梁連接起來；（3）剪力墻的門窗洞口宜上、下對齊，成列布置，形成明確的墻肢和連梁，盡量避免出現(xiàn)錯洞墻；（4）洞口設(shè)置應(yīng)避免墻肢剛度過分懸殊，盡量避免出現(xiàn)小墻肢，墻腳截面長度與厚度之比不宜小于3；（5）剪力墻的剛度不宜過大，剪力墻的間距不宜太小。P2512，筒體結(jié)構(gòu)布置的原則：（1）筒體結(jié)構(gòu)宜采用雙軸對稱平面（2）若筒體為框筒形式，為發(fā)揮筒體的

6、空間整體效能，應(yīng)控制框筒的密排柱和窗裙梁的尺寸，使得墻面開洞面積不宜大于墻面之積的60%，框筒柱距不宜大于層高，一般在3m以內(nèi)。（3）為發(fā)揮筒體的空間整體作用，筒中筒結(jié)構(gòu)的高寬比宜大于4，至少不小于3，高度不宜低于60m，（4）可設(shè)置轉(zhuǎn)換大梁或桁架其上直接支承上部的密柱，其下改用大截面尺寸支承，減少落地的外筒柱子數(shù)，達(dá)到擴(kuò)大柱距的目的。13，樓蓋結(jié)構(gòu)體系的選用原則：（1）選用的樓蓋結(jié)構(gòu)形式要有利于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性，有利于水平力通過樓板平面進(jìn)行的傳遞和分配，樓板在自身平面內(nèi)要有足夠大的剛度（2）選用的樓蓋結(jié)構(gòu)形式要有利于減小結(jié)構(gòu)層高，從而減少結(jié)構(gòu)高度，且質(zhì)量輕；（3）選用的樓蓋結(jié)構(gòu)形式要滿足建筑使

7、用功能、裝飾、設(shè)備安裝、施工技術(shù)等的要求。第三章1，結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是從結(jié)構(gòu)的宏觀整體出發(fā)，著眼于結(jié)構(gòu)的整體反應(yīng)，運(yùn)用人們對建筑結(jié)構(gòu)已有的知識去處理結(jié)構(gòu)設(shè)計中遇到的諸如房屋體型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布及構(gòu)造延性等問題，既注意總體布置上的大原則，又考慮關(guān)鍵部分的細(xì)節(jié)設(shè)計，從而達(dá)到合理的設(shè)計要求。高層建筑的概念設(shè)計涉及抗震和抗風(fēng)兩方面的內(nèi)容。第四章1，垂直作用于建筑物表面單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算公式：-基本風(fēng)壓值， -風(fēng)載體型系數(shù)-風(fēng)壓高度變化系數(shù) -z高度處的風(fēng)振系數(shù)2，三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是“小震不壞，中震可修，大震不倒”3，基本周期經(jīng)驗(yàn)公式： 鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，高度25-50m，剪力墻間距6m左

8、右 一般情況下，高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本自振周期為 其中：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)： 框架剪力墻結(jié)構(gòu)： 高層鋼結(jié)構(gòu)的基本自振周期為 n為建筑層數(shù)第五章1，高層建筑結(jié)構(gòu)計算的基本假定：（1）風(fēng)荷載和地震作用方向；一般來說，風(fēng)荷載和地震作用的方向是任意不定的，但在結(jié)構(gòu)分析中，為簡化計算，僅對結(jié)構(gòu)平面內(nèi)有限的幾個軸線方向進(jìn)行分析。（2）結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)假定；一般情況下，高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移可按彈性工作狀態(tài)進(jìn)行分析計算（3）剛性樓板假定；一般情況下，當(dāng)框架、剪力墻等抗側(cè)力構(gòu)件的間距遠(yuǎn)小于進(jìn)深時，樓板的整體性能較好，可采用剛性樓板假定。2，每片剪力墻從其本身開洞情況又可以分成多種類型，（1）整體墻和小開口整體

9、墻（2）雙肢、多肢剪力墻和壁式框架。3，連梁總的抗彎線剛度與墻肢總的抗彎剛度的比值為，稱為剪力墻整體系數(shù)。墻肢是否出現(xiàn)反彎點(diǎn)，與墻肢慣性矩的比值、整體參數(shù)、層數(shù)n等多種因素有關(guān)。綜合以上各方面的因素，剪力墻及其計算方法的劃分條件為：（1）當(dāng)時（整體性很差），相當(dāng)于沒有聯(lián)系的各個獨(dú)立的墻肢；（2）當(dāng)時(整體性很強(qiáng)，墻肢不出現(xiàn)反彎點(diǎn))，可按整體小開口墻算法計算；（3）當(dāng)時(整體性不很強(qiáng)，墻肢不或很少出現(xiàn)反彎點(diǎn))，按多肢墻算法計算；（4）當(dāng)時(整體性很強(qiáng)，但墻肢多出現(xiàn)反彎點(diǎn))，按壁式框架法計算。4，框架剪力墻協(xié)同工作原理：（1）在框架剪力墻結(jié)構(gòu)的上部，剪力墻的位移比框架的要大，而在結(jié)構(gòu)的下部，剪力墻

10、的位移又比框架的要小。因此在結(jié)構(gòu)的下部，框架把墻向右邊拉，墻把框架向左邊拉，因而框架剪力墻的位移比框架的單獨(dú)位移要小，比剪力墻的單獨(dú)位移要大；在結(jié)構(gòu)上部與之相反，框架剪力墻的位移比框架的單獨(dú)位移要大，比剪力墻的單獨(dú)位移要小。 （2）樓板和連梁的連接作用使框架與剪力墻協(xié)同工作，有共同的變形曲線，因而在框架與剪力墻間產(chǎn)生了相互作用的力。這些力自上而下并不是相等的，有時甚至?xí)淖兎较颉?，框架剪力墻基本假定：（1）樓板在其自身平面內(nèi)的剛度為無限大；（2）建筑結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。6， 鉸結(jié)體系 剛結(jié)體系7，框架剪力墻結(jié)構(gòu)受力和位移特征：側(cè)向位移特征，剪力分配特征，外荷載分配特征。8，框筒的

11、兩個簡化計算方法：等效槽型截面法，翼緣展開法。9，引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的主要因素：（1）建筑物的平面或立面不對稱，造成質(zhì)量和剛度分布的偏心，引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)；（2）建筑物雖然平、立面對稱，但結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件不對稱，或荷載、質(zhì)量分布不勻稱等因素也會造成質(zhì)心與剛心的不重合而引起扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；（3）對于多高層建筑，從某一樓層自身來看，其質(zhì)量與剛度分布不存在偏心，但上、下層的質(zhì)心或剛心不位于同一鉛垂線上，對該樓層來說也會造成扭轉(zhuǎn)（4）地震地面運(yùn)動本身含有扭轉(zhuǎn)分量的輸入，即使剛心與質(zhì)心重合的建筑也要產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，或當(dāng)建筑物較長時，由于地面運(yùn)動的相位差也會造成扭轉(zhuǎn)。10，結(jié)構(gòu)的抗扭剛度由及之和組成，也就是說，結(jié)構(gòu)中縱向

12、和橫向抗側(cè)力單元共同抵抗扭矩。距離剛心愈遠(yuǎn)的抗側(cè)力單元對抗扭剛度的貢獻(xiàn)愈大。因此，加大四周構(gòu)件截面尺寸，可以有效增大結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。第七章1，所謂控制截面是指對構(gòu)件配筋起控制作用的截面?？蚣芰旱目刂平孛嬉话阌?個，即梁兩端的支座截面和跨中截面。 在豎向荷載作用下，框架梁端負(fù)彎矩通常較大，為了減少框架梁支座截面處的配筋，允許考慮塑性變形內(nèi)力重分布，對梁端負(fù)彎矩進(jìn)行適當(dāng)調(diào)幅。2，最不利內(nèi)力通常取以下四種類型：（1）及相應(yīng)的N；（2）及相應(yīng)的M；（3）及相應(yīng)的M；（4）及相應(yīng)的N。P2003，混凝土高規(guī)規(guī)定，現(xiàn)澆框架梁的混凝土強(qiáng)度等級不宜大于C40，梁、柱、節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20。現(xiàn)澆框

13、架的梁、柱混凝土強(qiáng)度等級不同時，節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度允許低于柱混凝土強(qiáng)度5MPa。 P203框架結(jié)構(gòu)應(yīng)采用熱軋鋼筋。梁、柱的縱向受力鋼筋宜優(yōu)先采用HRB400、RRB400級鋼筋；箍筋宜選用HRB335或HPB235級鋼筋?？蚣芰航孛娓叨萮可按跨度的1/101/18確定；梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。梁的截面寬度b不宜小于200mm，梁截面的高寬比h/b不宜大于4。柱的截面面積4，一般框架柱的計算長度取值如下： 現(xiàn)澆樓蓋： 底層柱 其余各層柱： 裝配式樓蓋：底層柱 其余各層柱： P2045，現(xiàn)澆框架節(jié)點(diǎn)一般做成鋼節(jié)點(diǎn)。框架節(jié)點(diǎn)的承載力一般通過采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施來保證。在節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)應(yīng)設(shè)置水平箍筋，

14、箍筋的配重要求與柱同，但箍筋間距不宜大于250mm；對四邊有梁與之相連的節(jié)點(diǎn)，可僅沿節(jié)點(diǎn)周邊設(shè)置矩形箍筋。P2056，框架結(jié)構(gòu)在其構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸后，如果在承載力基本保持不變的情況下能具有較大的塑性變形能力，則可稱之為延性框架。P2067，延性框架必須遵循十四字原則，即“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固”。8，混凝土高規(guī)規(guī)定：計入受壓鋼筋作用的梁端截面混凝土受壓區(qū)高度與有效高度之比，一級不應(yīng)大于0.25，二、三級不應(yīng)大于0.35；梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%；梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋截面面積的比值，一級不應(yīng)小于0.5，二、三級不應(yīng)小于0.3。P2099，P213類別抗震等級一二

15、三框架柱0.70.80.910，影響剪力墻延性的主要因素：（1）豎向配筋率及配筋形式；（2）軸向力；（3）截面形式；（4）混凝土強(qiáng)度等級；（5）開洞影響。P23211，剪力墻的延性設(shè)計原則：（1）強(qiáng)墻弱梁；（2）強(qiáng)剪弱彎；（3）限制墻肢的軸壓比和墻肢設(shè)置邊緣構(gòu)件；（4）加強(qiáng)重點(diǎn)部位；（5）控制塑性鉸的區(qū)域。P23312，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/8,或底部兩層高度二者中的較大值，當(dāng)剪力墻高度超過150m時，其底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/10。除了適當(dāng)提高底部加強(qiáng)部位的抗剪承載力，限制底部加強(qiáng)部位墻肢的軸壓比外，還需要加強(qiáng)該部位的抗震構(gòu)造措施，對一級剪力墻還需

16、要提高其抗彎承載力。P23413，剪力墻斜截面剪切破壞主要有斜拉破壞、斜壓破壞和剪壓破壞三種形式。P23814，墻肢構(gòu)造要求（1）剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土等級不應(yīng)低于C20；帶有筒體和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。軸壓比限值：軸壓比一級（9度）一級（7.8度）二級n0.40.50.6 P24015，承載力驗(yàn)算：連梁的特點(diǎn)是跨高比小，住宅、旅館剪力墻結(jié)構(gòu)的連梁的跨高比往往小于2.0，甚至不大于1.0，在側(cè)向力作用下，連梁比較容易出現(xiàn)剪切斜裂縫，連梁的跨高比不小于5時，按本節(jié)連梁設(shè)計；當(dāng)連梁的跨高比大于5時，按框架梁計算。P24316，由于連梁對剪切變形十分敏感，其名義剪切力限制比較嚴(yán)，在很多情況下計算時經(jīng)常出現(xiàn)不滿足公式情況，一般可以采取以下處理方法：（1）減小連梁截面高度；（2）抗震設(shè)計的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進(jìn)行塑性調(diào)幅，以降低其剪力設(shè)計值。P24517，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)造要求：（1）框架剪力