高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計zy.

1、高高 層層 建建 筑筑 結(jié)結(jié) 構(gòu)設(shè)計構(gòu)設(shè)計2014-09阿聯(lián)酋迪拜大樓由阿聯(lián)酋迪拜大樓由美國美國SOM設(shè)計所設(shè)計所設(shè)計，高設(shè)計，高828米，米，樓層數(shù)量超過樓層數(shù)量超過160層層)，是世界第一高樓。是世界第一高樓。世界第一高樓并不世界第一高樓并不是迪拜大樓創(chuàng)造的是迪拜大樓創(chuàng)造的唯一世界紀錄；其唯一世界紀錄；其它新紀錄還包括擁它新紀錄還包括擁有最多樓層及世界有最多樓層及世界最高居住樓層。如最高居住樓層。如天氣晴朗，遠在天氣晴朗，遠在100公里以外皆可公里以外皆可看到這座超高看到這座超高摩天摩天大樓大樓的尖頂。的尖頂。 廣州塔位于廣州市中心，城市新中軸線與珠江景觀軸交匯處，與海心沙島和廣州市21世

2、紀CBD區(qū)珠江新城隔江相望。海拔600米，為國內(nèi)第一高塔，而“小蠻腰”的最細處在66層。廣州塔已成為世界了解廣州、廣州走向世界的重要窗口?？偢哌_600米、婀娜多姿的廣州塔，俗稱“小蠻腰”，矗立在廣州新城市中軸線上，成為廣州新地標。總投資29.48億元。其外身為銀灰色，呈圓形的漸變網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，猶如美麗的少女回望珠江。塔身整體網(wǎng)狀的漏風空洞，可有效減少塔身的笨重感和風荷載。塔身采用特一級的抗震設(shè)計，按照烈度8.6度設(shè)防，能抵御百年一遇的臺風，設(shè)計使用年限超過100年。 臺北臺北101（Taipei 101），），又稱臺北又稱臺北101大樓，在大樓，在規(guī)劃階段初期原名臺北規(guī)劃階段初期原名臺北國際金融中

3、心國際金融中心（Taipei Financial Center），是），是目前世界第二高樓目前世界第二高樓（2010年）年）,508米高。米高。位于我國位于我國臺灣省臺灣省臺北市臺北市信義區(qū)信義區(qū)，由建筑師，由建筑師李祖李祖原原設(shè)計設(shè)計,保持了保持了中國世界中國世界紀錄協(xié)會紀錄協(xié)會多項世界紀錄。多項世界紀錄。臺北臺北101曾是世界第一曾是世界第一高樓，以實際建筑物高高樓，以實際建筑物高度來計算已在度來計算已在2007年年7月月21日被當時興建到日被當時興建到141樓的樓的迪拜塔迪拜塔（阿聯(lián)阿聯(lián)酋酋迪拜）所超越，迪拜）所超越，2010年年1月月4日迪拜塔的建成日迪拜塔的建成（828米）使得臺北米

4、）使得臺北101退居世界第二高樓。退居世界第二高樓。位于上海市浦東新區(qū)陸家嘴,大廈總高492米(比金茂大廈高72米),地上101層,地下3層,總建筑面積38.16萬平方米,2008年竣工,為中國內(nèi)地第一,世界第二高樓,是上海建設(shè)國際金融中心的又一地標性建筑,于2006年11月16日開工建設(shè).上海環(huán)球金融中心大廈上海環(huán)球金融中心大廈馬來西亞首都吉隆坡的雙子塔(Petronas Towers)是吉隆坡的標志性城市景觀之一，是世界上目前最高的雙子樓。雙塔大廈于1998年完工共88層，高1483英尺(452米)，它是兩個獨立的塔樓并由裙房相連。獨立塔樓外形像兩個巨大的玉米，故又名雙峰大廈.吉隆坡雙子塔

5、是馬來西亞石油公司的綜合辦公大樓，也是游客從云端俯視吉隆坡的好地方。雙子塔的設(shè)計風格體現(xiàn)了吉隆坡這座城市年輕、中庸、現(xiàn)代化的城市個性，突出了標志性景觀設(shè)計的獨特性理念。據(jù)說當初建造雙子大廈的時候，以每四天起一層樓的速度，足足建了兩年半，可見當時的馬來西亞向世人展示自己經(jīng)濟發(fā)展成果的驕傲。可誰又會想到，雙子塔落成之后不久，亞洲金融風暴爆發(fā)，整個東南亞便陷入經(jīng)濟危機，馬來西亞的經(jīng)濟也遭受重創(chuàng)。連接雙子塔的空中走廊目前世界上最高的過街天橋。肖恩康納利(SEAN CONNERY)及凱瑟琳澤塔瓊斯(CATHERINE ZETA-JONES)主演的偷天陷阱里,男女主角就是從這里逃脫。站在這里，可以俯瞰馬來

6、西亞最繁華的景象。雙子塔內(nèi)有全馬來西亞最高檔的商店，銷售的都是品牌商品，當然價格也是最高的。塔內(nèi)東南亞最大的古典交響音樂廳Dewan古典交響音樂廳。 一、佩重納斯大廈一、佩重納斯大廈(1(1、2 2號大廈號大廈) )，高度，高度452452米，位于吉隆坡；米，位于吉隆坡；二、西爾斯大廈，高度二、西爾斯大廈，高度443443米，位于芝加哥；米，位于芝加哥；三、金茂大廈，高度三、金茂大廈，高度420420米，位于上海；米，位于上海；四、世界貿(mào)易中心大廈四、世界貿(mào)易中心大廈(1(1、2 2號大廈號大廈) )，高度，高度417417米，位于紐約；米，位于紐約；( (在在9.119.11恐怖分子襲擊事件

7、中倒塌恐怖分子襲擊事件中倒塌) )五、帝國大廈，高度五、帝國大廈，高度381381米，位于紐約；米，位于紐約；六、中環(huán)廣場大廈，高度六、中環(huán)廣場大廈，高度374374米，位于香港；米，位于香港；七、中國銀行大廈，高度七、中國銀行大廈，高度369369米，位于香港；米，位于香港；八、八、T TC C大廈，高度大廈，高度374374米，位于高雄；米，位于高雄；九、阿摩珂大廈，高度九、阿摩珂大廈，高度346346米，位于芝加哥；米，位于芝加哥；十、約翰十、約翰漢考克大廈，高度漢考克大廈，高度344344米，位于芝加哥米，位于芝加哥。高層建筑的界定標準1.1.世界高層建筑委員會世界高層建筑委員會197

8、21972年建議年建議, ,將高層建筑分為四類將高層建筑分為四類: :第一類:9-16層,高度不超過50米;第二類:17-25層,高度不超過75米;第三類:26-40層,高度不超過100米;第四類:40層以上,高度100米以上.2.2.我國對高層建筑的分類我國對高層建筑的分類: :1)(JGJ37-87),(GB50045-95):10層及以上的民用建筑和總高度24米的公共建筑及綜合性建筑為高層建筑.建筑高度超過100米的建筑均為超高層建筑.2)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程:10層以上,高度28米的鋼筋混凝土高層建筑.3)3)建筑抗震設(shè)計規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范: :鋼結(jié)構(gòu):一般按超過12層時開始提

9、高抗震設(shè)防標準.事實上,從結(jié)構(gòu)的觀點看,凡是水平荷載起主要作用的建筑就可以認為進入高層建筑結(jié)構(gòu)的范疇. 始用年代 結(jié)構(gòu)體系和特點18851889190320世紀初二次大戰(zhàn)后20世紀50年代20世紀六七十年代20世紀80年代20世紀80年代中期磚墻、鑄鐵柱、鋼梁鋼框柱鋼筋混凝土框架鋼框架支撐鋼筋混凝土框架剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻、預制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼框架鋼筋混凝土核芯筒、鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框筒、筒中筒、束筒、懸掛結(jié)構(gòu)、偏心支撐和帶縫剪力墻板框架巨型結(jié)構(gòu)、應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)、隔震結(jié)構(gòu)被動耗能結(jié)構(gòu)、主動控制結(jié)構(gòu)、混合控制結(jié)構(gòu)第一章第一章 高層建筑結(jié)構(gòu)概述高層建筑結(jié)構(gòu)概述本章教學目標:通過本章學習,明確高層

10、建筑結(jié)構(gòu)的特點和概念,了解高層建筑結(jié)構(gòu)與一般低層,多層結(jié)構(gòu)的區(qū)別.了解高層建筑結(jié)構(gòu)的一些特殊技術(shù)措施.掌握各種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點,缺點以及布置要點.能區(qū)分各種結(jié)構(gòu)體系.了解高層結(jié)構(gòu)總體布置的意義,掌握高層結(jié)構(gòu)總體布置的要求和要點.了解防震縫,伸縮縫和沉降縫的異,同時.掌握如何通過各種措施來避免設(shè)置三種縫.第一章 高層建筑結(jié)構(gòu)概述國內(nèi)高層的特點:1.層數(shù)增多,高度加大.2.結(jié)構(gòu)體系日益多樣化:懸挑結(jié)構(gòu),巨型框架結(jié)構(gòu)3.平面布置與豎向體型更加復雜常用不對稱,曲線型平面(城市規(guī)劃,建筑功能的要求,計算機的廣泛應(yīng)用).在豎向布置上,一方面豎向體型趨向于多變,階梯形內(nèi)收,上部樓層外挑,突出的建筑物增多;另一

11、方面,高低不等的組合體型更廣泛地得到應(yīng)用.4.向更多功能,綜合性發(fā)展 上層布置旅館,公館;中間是中，小空間辦公樓;下層大空間的商店,銀行,娛樂等公共設(shè)施;地下部分為商業(yè)街,地下鐵道車站.5.高強輕質(zhì)材料的應(yīng)用C60混凝土,高強鋼管混凝土,陶粒混凝土,火山渣混凝土.6.鋼結(jié)構(gòu)高層興建backbackback框 架 結(jié) 構(gòu)剪 力 墻 結(jié) 構(gòu)框 架 -剪 力 墻 結(jié) 構(gòu)框 架 -筒 體 結(jié) 構(gòu)筒 中 筒 結(jié) 構(gòu)成 束 筒 結(jié) 構(gòu)筒 體 結(jié) 構(gòu)懸 掛 結(jié) 構(gòu)巨 型 框 架 結(jié) 構(gòu)應(yīng) 力 蒙 皮 結(jié) 構(gòu)鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu)框架筒體結(jié)構(gòu)組合筒體結(jié)構(gòu)剪力桁架與框橋架結(jié)構(gòu)交錯鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)1.1 高層建筑

12、結(jié)構(gòu)的特點1.水平荷載成為控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要荷載:2.側(cè)移成為控制指標之一;3.地震作用顯著;4.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計更應(yīng)重視抗震概念設(shè)計;5.消防設(shè)計(含結(jié)構(gòu))任務(wù)重;6.高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)工程造價隨結(jié)構(gòu)形式的差異大;7.施工技術(shù)復雜,應(yīng)在設(shè)計初時有所考慮;8.高層建筑的缺陷多.(能耗大,以外概率大，對環(huán)境影響大)高層建筑的設(shè)計特點:結(jié)構(gòu)分析:與多層建筑結(jié)構(gòu)是一樣的.特殊性:1.構(gòu)件軸向變形(墻,柱軸力大)與剪切變形(截面高度大)對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移影響不可忽略.2.側(cè)向風荷載或地震作用所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與結(jié)構(gòu)位移成為控制因素.3.側(cè)向位移是結(jié)構(gòu)設(shè)計控制因素:(1)頂點總位移:過大會導致電梯正常運行困難

13、,豎向荷載下易產(chǎn)生P-位移效應(yīng).鋼材用鋼量增加,過夠失穩(wěn),傾覆危險性增加.(2)層間相對位移量(層間位移):過大會導致建筑裝修及隔墻開裂,甚至引起承重構(gòu)件裂縫與破壞.風地震風地震框架1/5001/4501/6501/550框-剪力墻 1/7501/6501/8001/700剪力墻1/9001/8001/10001/900H/h/材料:鋼筋混凝土:優(yōu)點:造價低,材料豐富,剛度大,耐火好.缺點:自重大,抗震差,建筑高度小最高建筑:平壤柳京飯店101層,319.8米鋼:優(yōu)點:自重輕,抗震好,施工方便,現(xiàn)階段高層建筑基本都是鋼結(jié)構(gòu)缺點:耐火差(800攝氏度以上強度為0),造價高混合結(jié)構(gòu):優(yōu)點:一般為鋼

14、筋混凝土核心筒,鋼框架,目前迅速推廣,發(fā)展很快。設(shè)計時要特別注意基礎(chǔ).鋼筋混凝土核心筒重量比較重,鋼框架的重量比較輕,基礎(chǔ)沉降差距比較大.所以要注意基礎(chǔ)沉降差的處理.當建筑物高度增加時,水平荷載對結(jié)構(gòu)的作用將愈來愈大.結(jié)構(gòu)內(nèi)力明顯加大,結(jié)構(gòu)側(cè)移增加更快. 多,高層建筑結(jié)構(gòu)要抵抗水平力和豎向力.在高層建筑匯結(jié)構(gòu)要使用更多的材料來抵抗水平力,抗側(cè)力成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要問題.水平荷載主要包括:風荷載,水平地震作用.水平荷載的主要形式:風荷載隨高度的增高而大幅度提高;地震作用的反應(yīng)(內(nèi)力,位移)隨建筑高度的提高越來越顯著;側(cè)移的影響:側(cè)移過大,荷載位移效應(yīng)顯著,對結(jié)構(gòu)內(nèi)力,穩(wěn)定產(chǎn)生很大的影響.第

15、二章 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)與布置一一.框架結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系(適用公共建筑適用公共建筑) 當采用梁.柱組成的結(jié)構(gòu)體系作為建筑豎向承重結(jié)構(gòu),并同時承受水平荷載時,稱其為框架結(jié)構(gòu)體系.此種結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點是:建筑平面布置靈活,可作成需要較大空間的建筑,加隔墻后,也可作為小房間.建筑立面易于處理,構(gòu)件便于標準化.缺點是:框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小,水平位移大.因此,框架結(jié)構(gòu)適用于多層及高度不大的高層建筑,一般高度不宜超過60米. 根據(jù)使用要求和建筑布置確定的柱網(wǎng)和層高來布置梁和柱.在高層建筑中，梁柱必須作成剛接,梁柱布置要整齊,規(guī)則.1.1 結(jié)構(gòu)體系及典型布置框架結(jié)構(gòu)的不足:(1)房屋層數(shù)增多,高寬比增大時,骨架式

16、框架結(jié)構(gòu)的梁柱截面將增大到不經(jīng)濟甚至不合理的地步.(2)采用高強度的結(jié)構(gòu)材料,雖能減少構(gòu)件尺寸和減輕房屋重量,但又會使房屋更加柔軟,對于水平力作用的反應(yīng)更加敏感.(3)框架結(jié)構(gòu):抗側(cè)力剛度小,水平位移大.風荷載和地震作用成為高層房屋設(shè)計中的決定因素.二.剪力墻結(jié)構(gòu)體系(適用于公寓,住宅,旅館)層數(shù)很多的框架,意味著房屋的高寬比很大.這時,水平荷載對框架的威脅很嚴重,不僅使框架的彎矩很大，而且,柱子負擔的軸向力和剪力也很大.從力的平衡關(guān)系看,因為房屋很高,水平荷載產(chǎn)生的傾覆力偶很大.在這種情況下,有效的解決辦法就是設(shè)置一些墻片以代替框架.這墻片在水平力作用下的工作猶如懸臂的深梁,抗彎慣性矩大,換

17、言之,抗側(cè)力剛度就大大提高;另外,從受剪力的效能看,墻的抗剪能力比框架強得多,這種墻為整個房屋提供很大的抗剪強度和剛度,所以稱抗剪墻或剪力墻.此種結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點是:整體性好，剛度大,在水平力作用下側(cè)向變形小,承載力要求也易于滿足. 缺點是:剪力墻間距太小,平面布置不靈活,不能滿足公共建筑的使用要求,結(jié)構(gòu)自重較大.適用于10-50層的高層建筑.(一)剪力墻布置原則:1)宜沿主軸方向雙向或多向布置,不同方向的剪力墻宜聯(lián)結(jié)在一起,應(yīng)盡量拉通,對直;抗震設(shè)計時,宜使兩個方向側(cè)向剛度接近;剪力墻墻肢截面宜簡單,規(guī)則.2)剪力墻布置不宜太密,使結(jié)構(gòu)具有適當?shù)膫?cè)向剛度;若側(cè)向剛度過大,不僅加大自重,還會使地震

18、作用增大.3)剪力墻宜自下到上連續(xù)布置,避免剛度突變.4)剪力墻長度較大時,可通過開設(shè)洞口將長墻分成若干均勻的獨立墻段.墻段的長度不宜大于8米.5)剪力墻的門窗洞口宜上下對齊,成列布置.宜避免使用錯洞和疊合錯洞墻.(二)剪力墻的分類1.根據(jù)洞口的有無,大小,形狀和位置等,剪力墻主要劃分為以下幾類:(1)整截面墻:幾何判定:剪力墻無洞口;有洞口,墻面洞口面積不大于墻面總面積的16%,且洞口間的凈距及洞口及墻邊的距離均大于洞口長邊尺寸.受力特點:可視為上端自由,下端固定的豎向懸臂構(gòu)件.(2)整體小開口墻:幾何判定:洞口稍大一些,且洞口沿豎向成列布置;洞口面積超過截面總面積的16%,但洞口對剪力墻的

19、受力影響仍較小.受力特點:在水平荷栽下,由于洞口的存在,墻肢中已出現(xiàn)局部彎曲,其截面應(yīng)力可認為由墻體的整體彎曲和局部彎曲二者疊加組成,截面變形仍接近于整截面墻.(3)聯(lián)肢墻:幾何判定:沿豎向開有一列或多列較大的洞口,可以簡化為若干個單肢剪力墻或墻肢與一系列連梁聯(lián)結(jié)起來組成.受力特點:連梁對墻肢有一定的約束作用,墻肢局部彎矩較大,整個截面正應(yīng)力已不再呈直線分布.(4)壁式框架幾何判定:當剪力墻成列布置的洞口很大，且洞口較寬,墻肢寬度相對較小,連梁的剛度接近或大于墻肢的剛度.受力特點:與框架結(jié)構(gòu)相類似.(三)剪力墻結(jié)構(gòu)體系優(yōu)缺點優(yōu)點:1.集承重,抗風,抗震,圍護與分隔為一體,利用結(jié)構(gòu)材料經(jīng)濟合理;

20、2.結(jié)構(gòu)整體性強,抗側(cè)剛度大，側(cè)向變形小,在承載力方面的要求易于滿足,適用于高層建筑.3.抗震性能好,具有承受強烈地震而不倒的良好性能;4.用鋼量較省;5.與框架結(jié)構(gòu)相比,施工相對簡便,快速.剪力墻的缺點:1.墻體一般較密,致使建筑平面布置和空間利用受到限制,難于滿足大空間功能的要求;2.結(jié)構(gòu)自重一般較大,抗側(cè)剛度較大,結(jié)構(gòu)自振周期較短,導致輸入的地震作用較大.三.框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系 在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置部分剪力墻,使框架和剪力墻兩者結(jié)合起來,取長補短,共同抵抗水平荷載,就組成了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系.如果把剪力墻布置成筒體,又可稱為框架-筒體結(jié)構(gòu)體系. 框-剪結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:既可以使平面布置靈活,獲

21、得較大空間,又能抵抗一定的側(cè)力.筒體的承載力,側(cè)向剛度和抗扭強度都較單片剪力墻大大提高.在建筑布置上，常利用筒體作為電梯間,樓梯間和豎向管道的通道.框框-剪剪( (框框筒筒) )結(jié)構(gòu)平面布置要注意下面兩個方面問題結(jié)構(gòu)平面布置要注意下面兩個方面問題1 1、剪力墻數(shù)量、剪力墻數(shù)量剪力墻太多，不僅會增加建筑布置的困難，而且在地剪力墻太多，不僅會增加建筑布置的困難，而且在地震作用下，剛度大則側(cè)向力也大，通常以保證結(jié)構(gòu)側(cè)向變震作用下，剛度大則側(cè)向力也大，通常以保證結(jié)構(gòu)側(cè)向變形不超過規(guī)范規(guī)定的限制值為宜。形不超過規(guī)范規(guī)定的限制值為宜。2 2、剪力墻的布置及間距、剪力墻的布置及間距1.剪力墻布置應(yīng)與建筑使用

22、要求相結(jié)合,根據(jù)建筑物高度和剛度要求,可采用單片形,L,半開口形,I形或筒形.2.在非地震區(qū),縱橫兩個方向剪力墻數(shù)量可以不同.在地震區(qū),縱橫方向上布置的剪力墻數(shù)量要盡量接近.3.剪力墻布置要對稱,以減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng).4.在兩片剪力墻間布置框架時,樓蓋必須有足夠的平面剛度.5.剪力墻靠近結(jié)構(gòu)外圍布置,可以加強結(jié)構(gòu)的抗扭作用.6剪力墻應(yīng)貫通全高,使結(jié)構(gòu)上下剛度連貫而均勻.剪力墻的布置應(yīng)符合:均勻,分散,對稱,周邊的八字原則.均勻,分散要求剪力墻的片數(shù)適當?shù)亩?且每片的剛度大小應(yīng)適度,不要太大.對稱,周邊布置是高層建筑抵抗扭轉(zhuǎn)的要求,因剪力墻的剛度大，它的位置對樓層剛度分布起決定性作用.樓(電)梯

23、間樓板開大洞，削弱嚴重，特別是在端角和凹角處設(shè)置樓(電)梯間時，受力更為不利，采用樓(電)梯豎井來加強是有效的措施。樓(電)梯間、豎井等豎向通道，不宜設(shè)在結(jié)構(gòu)單元的端部角區(qū)。如必須位于端部時，應(yīng)設(shè)剪力墻予以加強。這時豎向通道不應(yīng)獨立在柱網(wǎng)行列的中間，必須使井筒至少有兩側(cè)與柱網(wǎng)重合，并布置剪力墻。縱橫向剪力墻宜組合布置成L形，T形和槽形等，使縱墻可作為橫墻的冀緣，橫墻也可以作為縱墻的翼緣，從而提高其強度和剛度。宜設(shè)置端柱提高剛度。剪力墻應(yīng)盡量利用連梁組成雙肢或多肢墻，以提高其延性和抗震能力。連成一片的單肢墻，長度不宜大于8m，必要時可以留出結(jié)構(gòu)洞口，變成雙肢墻，等施工后期用輕質(zhì)料封閉。1.2結(jié)構(gòu)

24、總體布置原則多,高層建筑中:根據(jù)結(jié)構(gòu)高度選擇合理結(jié)構(gòu)體系,恰當?shù)卦O(shè)計和選擇建筑物平面;剖面形狀和總體型.通常在初步設(shè)計由建筑設(shè)計選擇,但平面,體型的選擇必須在綜合考慮使用,建筑美觀,結(jié)構(gòu)合理及便于施工等因素后才能確定.由于高層中保證結(jié)構(gòu)安全,經(jīng)濟合理等比低層更為突出,結(jié)構(gòu)布置與選型更應(yīng)受重視.較為復雜的多,高層建筑結(jié)構(gòu):設(shè)計應(yīng)合理,經(jīng)濟.但復雜部位無法精確計算,抗震情況影響因素多,精確計算更加困難,安全與否往往無法用力學分析解決,因此特別需要注重概念設(shè)計.概念設(shè)計特點:1.對一些難以作出精確力學分析或在規(guī)范中難以具體規(guī)定的問題需要由工程師進行”概念”分析,以便采用相應(yīng)措施.例如加強構(gòu)件構(gòu)造配筋

25、.2.帶有一定經(jīng)驗性,是對具體經(jīng)驗和教訓的總結(jié).3.內(nèi)容十分豐富,事實證明為有效的方法.總體布置要求:1.控制結(jié)構(gòu)高寬比H/B 高層建筑中,控制位移常成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要矛盾,H越大,則 傾覆力矩越大,建筑寬度很小的建筑是不適宜的.H/B5-6,8度以上,H/B更小一些(B為建筑平面較小的一邊).2.控制結(jié)構(gòu)平面形狀(1)板式:L/B較大,多用于多層建筑,高層建筑中應(yīng)避免使用,短邊側(cè)向剛度差.(2)塔式:L/B接近于1,適用于高層建筑,側(cè)向剛度好,形狀:圓形,芳形,巨形,Y形,井形,三角形等.3.采用對抗震有利的結(jié)構(gòu)布置形式震害教訓:建筑物平面不對稱,剛度不均勻,高低錯層連接,局部凸出或高度方向

26、剛度突變,都易造成震害.抗震結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)體型,布置,結(jié)構(gòu)措施好壞比計算是否精確更直接影響安全.抗震結(jié)構(gòu)布置要點:(1)平面布置簡單,對稱,規(guī)則,質(zhì)心與剛心盡量重合.(2)注意突出部分的尺寸比例.(3)豎向位置應(yīng)剛度均勻而連續(xù),避免剛度突變,避免軟弱層,剛度突變及軟弱層常由切斷剪力墻所致.(4)避免局部錯層,夾層,例如當結(jié)構(gòu)中長短柱結(jié)合,抗震中短柱易破壞.1.2 高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇首先考慮建筑物的高度和建筑物的用途一.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的選擇 不同的結(jié)構(gòu)體系所具有的強度和剛度是不一樣的,因而它們適用的高度也不同 另一個因素是建筑物的用途.高層建筑物按用途分三大類:住宅,旅館及公共性建筑(辦公,商業(yè)

27、,科研,教學,醫(yī)院等).豎向結(jié)構(gòu)體系（抗側(cè)力體系）的選擇建筑使用功能建筑平面建筑高度抗震等級地質(zhì)條件施工技術(shù)用途50m50m住宅剪力墻、框架-剪力墻剪力墻、框架-剪力墻旅館剪力墻、框架-剪力墻、框架剪力墻、框架-剪力墻、筒體公共框架-剪力墻、框架框架-剪力墻、筒體backbackback水平承重體系（樓蓋體系）及其選擇樓（屋）蓋體系的作用 承受豎向荷載 連接抗側(cè)力構(gòu)件，承受其傳來的剪力和軸力選擇原則 結(jié)構(gòu)整體性、面內(nèi)剛度 結(jié)構(gòu)高度小、質(zhì)量輕 建筑使用功能、裝飾要求、設(shè)備安裝、施工技術(shù)等常用樓蓋體系及其適用性 現(xiàn)澆樓蓋 預制板樓蓋 預應(yīng)力疊合板樓蓋 組合樓蓋backbackback常用樓蓋體系及

28、其適用性 現(xiàn)澆樓蓋S 肋梁樓蓋 普通、技術(shù)經(jīng)濟指標好；結(jié)構(gòu)高度大、不便管線安裝 寬扁梁（用于層高受限時）S 密肋樓蓋省材料、自重輕、高度大、適用于大跨且梁高受限時、當使用 荷載較大時可有較好技術(shù)經(jīng)濟指標好；不美觀、吊頂處理S 無梁樓蓋適用于大跨且梁高受限、或升層法施工時；沖切問題S 非預應(yīng)力平板樓蓋廣泛用于剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)、可降低層高、平整； 跨度大時自重大、不經(jīng)濟現(xiàn)澆非預應(yīng)力空心板樓蓋S 無粘結(jié)預應(yīng)力平板樓蓋適用于大跨且梁高受限時、平面布置靈活 預制板樓蓋S 預應(yīng)力空心板樓蓋適用于高度50m以下時，但要求嚴格（縫內(nèi)設(shè)鋼筋、 設(shè)現(xiàn)澆 面層、加強板端連接）S 預應(yīng)力大樓板樓蓋與房間同尺寸，雙向先

29、張法預應(yīng)力筋，板邊齒槽；吊裝問題 預應(yīng)力疊合板樓蓋預制RC薄板（50-60mm），上現(xiàn)澆RC。省模板、剛度大、整體性好 組合樓蓋 壓型鋼板上現(xiàn)澆RC。省模板、自重小、厚度??；用鋼量大backbackback0.3結(jié)構(gòu)布置原則1 抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則（1）選擇有利的場地（2）保證地基基礎(chǔ)的承載力、剛度（3）合理設(shè)置抗震縫（4）應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑（5）多道抗震設(shè)防能力（6）合理選擇結(jié)構(gòu)體系（7）結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度（8）結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的結(jié)構(gòu)承載力（9）節(jié)點的承載力應(yīng)大于構(gòu)件的承載力（10）結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的變形能力及耗能能力2 房屋適用高度和高寬比結(jié)構(gòu)類型非抗震6度7度8度9度框

30、架7060554525框架-剪力墻14013012010050剪力墻全部落地剪力墻150部分框支剪力墻130不應(yīng)采用筒體160筒中筒20070適用的房屋最大高度（m）注：1 房屋高度指室外地面至主要屋面高度（不包括局部突出屋面的電梯機房等高度）；2 框架-核心筒結(jié)構(gòu)指周邊稀柱框架與核心筒組成的結(jié)構(gòu)；3 部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)指地面以上有部分框支剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)；4 9度抗震設(shè)防、超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進行專門研究，采取必要的加強措施。backbackback3 結(jié)構(gòu)平面布置原則抗震設(shè)計的A級高度鋼筋混凝土高層建筑，其平面布置宜符合下列要求：(1)平面宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心；(2)平面長度不

31、宜過長，突出部分長度I不宜過大；L、I等值宜滿足要求；(3)不宜采用角部重疊的平面圖形或細腰形平面圖形。L, l的限值當平面局部突出部分的尺寸lb1，lBmax0.3,且質(zhì)顯與剛度平面分布基本均勻?qū)ΨQ時,可視為規(guī)則建筑進行抗震分析。 筒體結(jié)構(gòu)多采用正多邊形、圓形、矩形和等邊三角形，對稱軸盡可能多設(shè)。采用矩形平面時，長寬比不大于2。不能滿足上述各項要求的復雜平面結(jié)構(gòu)要進行充分的研究分析，并從結(jié)構(gòu)上采取加強措施。4 結(jié)構(gòu)豎向布置原則A級高度鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)適用的最大高寬比變形縫的設(shè)置高層建筑結(jié)構(gòu)由于平面布置、立面高差、荷載分布、地基壓縮性等的不同，分別采用設(shè)置伸縮縫、防震縫、沉降縫等措施。三

32、縫之間，既有相同之處，又因針對性不同而有差異。伸縮縫:為了解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最大間距問題；防震縫:抗震設(shè)計時，當建筑物平面形狀復雜而又無法調(diào)整其平面形狀和結(jié)構(gòu)布置使之成為較規(guī)則的結(jié)構(gòu)時，設(shè)置防震縫將其劃分為較規(guī)則的幾個結(jié)構(gòu)單元；沉降縫:為了解決建筑高度差異、荷載差、異平面轉(zhuǎn)折及地基土的壓縮性有顯著差異的問題?？拐鹪O(shè)防地區(qū)，伸縮縫、沉降縫的寬度必須滿足防震縫最小寬度要求。“三縫”的設(shè)置與措施一.伸縮縫鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距(m)結(jié)構(gòu)類別室內(nèi)或土中露天框架結(jié)構(gòu)裝配式7550現(xiàn)澆式5535剪力墻結(jié)構(gòu)裝配式6540現(xiàn)澆式4530擋土墻地下室裝配式4030墻壁類結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆式3020當采用下列構(gòu)造措

33、施和施工措施減小溫度和混凝土收縮對結(jié)構(gòu)的影響時，可適當放寬伸縮縫的間距：第一，混凝土澆筑采用后澆帶分段施工；第二，頂層、底層、山墻和縱墻端開間等溫度變化影響較大的部位提高配筋率；第三，頂層加強保溫、隔熱措施，外墻設(shè)置保溫層；第四，頂部樓層改用剛度較小的結(jié)構(gòu)形式或頂部設(shè)局部溫度縫，將結(jié)構(gòu)劃分為長度較短的區(qū)段；第五，采用收縮較小的水泥，減少水泥用量，在混凝土中加入適量的外加劑；第六，提高每層樓板的構(gòu)造配筋率或采用部分預應(yīng)力結(jié)構(gòu)。二.抗震縫建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，往往遇到平面凹凸尺寸過大、細腰型平面、角部重疊面積小、扭轉(zhuǎn)位移比過大、抗扭剛度弱等情況，有些工程已成為特別不規(guī)則建筑、超限工程。在這種情況下，通過

34、設(shè)縫可改變建筑的不規(guī)則程度，使之成為幾個較規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，避免超限。抗震設(shè)防區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)，在下列情況下宜設(shè)置防震縫1.平面外伸長度超過規(guī)范的限值而又沒有采取加強措施；2.結(jié)構(gòu)采用不同的材料和不同的結(jié)構(gòu)體系，剛度相差懸殊；3.各部分質(zhì)量相差很大；4.各部分有較大錯層，不能采取合理的加強措施。為防止建筑物在地震中碰撞，防震縫應(yīng)保證足夠的寬度。房屋高度不超過15米時，防震縫最小寬度為70mm，當高度超過15米時,按下表確定:房屋高度超過15米時防震縫寬度增加值(mm)設(shè)防烈度6度7度8度9度高度增加值/m5432結(jié)構(gòu)類型框架20202020框架剪力墻14141414剪力墻10101010(三)沉降縫

35、當建筑物中的各部分由于基礎(chǔ)沉降而產(chǎn)生顯著沉降差，有可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)難以承受的內(nèi)力和變形。為避免由此造成結(jié)構(gòu)過大的裂縫，可在容易產(chǎn)生裂縫的部位設(shè)置沉降縫，將其分開成兩個獨立的結(jié)構(gòu)單元。沉降縫不但應(yīng)貫通上部結(jié)構(gòu)，而且應(yīng)貫通基礎(chǔ)本身。高層建筑在下述平面位置處,應(yīng)考慮設(shè)置沉降縫:(1)高度差異或荷載差異較大處；(2)上部不同結(jié)構(gòu)體系或結(jié)構(gòu)類型的相鄰交界處；(3)地基土的壓縮性有顯著的差異處；(4)基礎(chǔ)底面標高相差較大，或基礎(chǔ)類型不一致處處理方法:(1)放沒沉降縫，讓各部分自由沉降，互不影響，避免出現(xiàn)由于不均勻沉降時產(chǎn)生的內(nèi)力。(2)抗采用端承樁或利用剛度很大的基礎(chǔ)。前者由堅硬的基巖或砂卵石層來盡可能避免顯

36、著的沉降.后者則用基礎(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)整各部分沉降，減少其差異，降低由沉降差產(chǎn)生的內(nèi)力。采用“放”的方法在結(jié)構(gòu)設(shè)計時比較方便，但將導致建筑、設(shè)備、施工各方面的困難。采用“抗”的方法不設(shè)縫，基礎(chǔ)材料用量多，不經(jīng)濟。通常用”調(diào)”的方法不設(shè)永久性沉降縫:減少沉降差；(1)調(diào)整地基土壓力 主樓和裙房采用不同的基礎(chǔ)形式;調(diào)整地基土壓力,使各部分沉降基本均勻一致,減少沉降差;(2)調(diào)整施工順序 施工先主樓，后裙房;主樓工期較長,沉降大,待主樓基本建成,沉降基本穩(wěn)定后,再施工裙房,使后期沉降基本相近;(3)預留沉降差 地基承載力較高、有較多的沉降觀測資料、沉降值計算較為可靠時,主樓標高定得稍高,裙房標高定得稍低、預留兩者沉降差，使最后兩者實際標高一致.結(jié)構(gòu)截面尺寸初估:(1)柱截面尺寸的估計控制:軸壓比(2)梁截面尺寸估計梁截面寬度與高度之比為1/21/4,且至少比柱寬小50mm(3)板厚的估計框架結(jié)構(gòu)側(cè)