高层建筑结构设计复习资料

1、1、高层建筑的定义:10层及10层以上的住宅和约24m以上高度的其他建筑为高层建筑。（也可以把40层或超过100m的建筑单列出来称为超高层建筑，而把9层以下 或高度不超过24m的建筑称为中高层建筑（79层）、多层建筑（4、6）或低层建筑（小 于等于3层）2、高层建筑结构的功能:在规定的设汁基准期内，在承受其上的各种荷载和作 用下，完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发事件中的整体稳定功能。3、建筑物高度和荷载效应的关系:随高度增大，轴力与高度成线性关系，弯矩 与高度成二次方关系，而位移与高度成四次方关系。由此可见，高层建筑结构设计中, 除了要保证结构有足够的承载力之外，更要使结构有较大的刚

2、度以抵抗结构过大的 侧向变形。4、高层建筑结构的形式按功能材料分:钢筋混凝土结构、刚结构以及采用钢 和钢筋混凝土材料的混合结构形式。5、高层建筑结构的形式按结构体系分:框架结构、剪力墙结构、框架一剪力 墙结构、悬挂结构及巨型框架结构等）6、为什么计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及 屋面竖向活荷载的不利位置?1、在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例较小, 对结构内力产生的影响很小。2、高层建筑结构是个复朵的空间结构体系，层数与跨 数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济。（但是当楼 面活荷载大于4kN/m2时，各截面内力计算时仍必须考虑活荷载的布

3、置，按不利荷载 计算结构在竖向荷载作用下的内力。7、风荷载标准值与哪些因素有关？3k二0ZUSUZ3O（其中3k风荷载标准值；BzZ高度上的风振系数；UZZ高度处的风压高度变化系数；PS 风荷载体型系数；30基本风压）8、哪些系数与地面粗糙程度有关?风压高度变化系数UZ9、地面粗糙分为四类:A类指临近海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类 指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建 筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。10、为达到三水准抗震设计口标，应采用两阶段抗震设计方法。第一阶段设计: 是针对所有进行抗震设讣的高层建筑。除了爱确定结构方案和

4、进行结构布置是考虑 抗震要求外，还应按照小震作用进行抗震讣算和保证结构延性的抗震结构设汁，以达 到小震不坏，中震可修，大震不倒。第二阶段设计:主要针对屮级建筑和特别不规则 的结构。用大震作用进行结构易损部位的塑性变形验算。11、高层建筑应根据其功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震 设防类别。屮类:属于重大建筑丄程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑。中类 建筑地震作用应按高于本地区抗震设防烈度讣算，其只应按批准的地震安全性评价 结果确定。乙类:属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑。乙类建筑 地震作用应按本地区抗震设防烈度讣算。丙类:应属于出中乙丙类以外的一般建 筑。丙类建筑地

5、震作用应按本地区抗震设防烈度计算。丁类:应属于抗震次要建 筑。丁类建筑地震作用一般情况下仍应按本地区抗震设防烈度计算。12、什么情况 下采用时程分析法?1、中类高层建筑结构2、（建筑高度大于100m, 8度【、7度 类场地;建筑高度大于80m, 8度1【1、IV类场地;建筑高度大于60m, 9度）的乙类、丙 类高层建筑结构。3、结构竖向布置特别不规则的高层建筑结构4、带转换层、带 加强层、错层、连体、多塔楼等复杂高层建筑结构5、质量沿竖向分布特别不均匀 的高层建筑结构13、计算8、9度罕遇地震作用时，特征周期应增加0.03s。14、什么时候要计算竖向地震作用？高层建筑9度抗震设计和8度、9度抗

6、震 设讣的大跨度、长悬臂结构。（对于长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外 挑部分考虑竖向地震作用时，竖向地震作用的标准值在8度和9度设防时，可分别取 该结构或构件承受的重力荷载代表值的10%和20%）15、高层建筑结构布置的规则中有：高层建筑不应采用严重不规则的结构体系; 宜采用规则结构规则，结构平面布置均匀、对称，并具有较好的抗扭刚度。16、高层建筑结构体系高度限制：1、框架结构体系最大不宜超过60m,在9度 抗震设防时不宜超过25m。2、剪力墙结构体系最大高度不宜超过140m,在9度抗震 设防时不宜超过60mo3、框支剪墙结构体系最大高度不宜超过130m,在9度抗震设防时不宜超过 50

7、mo4、框架一剪力墙结构体系最大高度不宜超过130m,在9度抗震设防时不宜超 过 50m。17、结构延性的定义:保证结构承载力条件下的结构变形性能,反映了结构吸 收地震能量后的变形能力。（高层建筑钢筋混凝土结构的延性一般要求4&为此 结构构件要具有足够大的截面尺寸，满足轴压比、梁和墙的剪压比限制，并且截面配 筋率要适宜。）18、对于框架结构，梁柱节点是保证框架有效地抗御地震作用的关键部件，因 此框架结构设讣应使节点基本不破坏，梁比柱的屈服易早发生，同一层中各柱两端的 屈服历程越长越好,地层柱底的塑性狡宜晚形成，应使梁、柱端的塑性狡出现得可能 分散，充分发挥整体结构的抗震能力。为了保证结

8、构在地震作用下具有足够的延性 和承载力,应按照“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的原则进行设讣。19、基本假定：1、弹性变形假定：高层建筑结构的内力与位移采用弹性方法汁 算。考虑到实际结构中，某些构件体现了较为明显的弹塑性性质，因此，在截面设讣 时需充分考虑材料的这种性质，对框架梁及连梁等构件可考虑局部塑形变形引起的 内力重分布。2、刚性楼板假定：高层建筑结构空间体能整体协同工作的原因是由于 各抗侧力结构之间通过楼板联系，进行高层建筑内力与位移讣算时，假定联系各抗侧 力结构的楼板在其自身平面内有无限大的刚度，而在其平面外的刚度很小，可忽略不 计。3、平面抗侧力假定:任何一片抗侧力结构

9、在其平面外的刚度可忽略不计，它只 承受在其平面内的侧向力。20、荷载效应及地震作用组合效应：1、无地震作用效应组合时,荷载效应组合 的设计值：S d二yG S Gk+YL屮QyQ S Qk+WyW S Wk(S d荷载效应组合的 设计值；YG永久荷载分项系数；YL考虑结构设计使用年限的荷载调整系数, 设计使用年限为50年时取1. 0,设计使用年限为100年取1.1; Y Q楼面活荷载 分项系数；YW风荷载的分项系数;S Qk永久荷载效应标准值;S Qk楼面 活荷载效应标准值;S Wk风荷载效应标准值；屮Q、屮W楼面活荷载组合值系 数和风荷载组合值系数。当可变荷载效应起控制作用时应分别取1.0和

10、0.6。(无 地震作用效应组合时，屮W取0. 6.有地震作用效应组合时，屮W取0. 2。21、什么悄况下考虑风荷载?1、60m以上的高层建筑2、水平长悬臂结构7 度、8度、9度抗震设讣3、长悬臂结构和大跨度结构,7度、8度、9度抗震设计考 虑。22、考虑到二阶效应分析的复杂性,可只考虑结构的刚度与重力荷载之比对二 阶效应的影响。23、高层建筑层数多、高度大，为保证在正常使用条件中，主体结构基本处于 弹性受力状态，控制裂缝的开展及控制其宽度在规范允许范围内，以及保证填充墙、 隔墙及幕墙等非结构构件的完好，要求高层建筑结构必须具有足够的刚度，切须对结 构楼层层间最大位移与层高之比进行限值。24、按

11、弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比Au/h应满足：1、高度 不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比Au/h不宜大于一下限值, 框架类型：1/550,框架一剪力墙、框架一核心筒、板柱一剪力墙：1/800,筒中筒、剪 力墙:1/1000,除框架结构外的转换层：1/1000。2、高度不小于250m的高层建筑，其 楼层层间最大位移与层高之比Au/h不宜大于1/500;3、高度在130230m之间的 高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比Au/h的限制按以上第一条和第二条的 限制线性插入取用。25、抗震等级的划分（详见P48）26、在实际建筑结构体系中，框架一剪力墙体系山延性框架和

12、剪力墙两个系统 组成,剪力墙为第一道防线，框架为第二道防线;框架一简体体系山延性框架和筒体组成，筒 体为笫一道防线,框架为笫二道防线;筒中筒体系山内实腹筒组成，内实腹筒为第一 道防线，外空腹筒为笫二道防线;在交义支撑及耗能器的结构中，交义耗能支撑和耗 能阻尼器为第一道防线，结构本身为第二道防线。27、延性:是结构屈服后变形能力大小的一种性质，是结构吸收能量能力的一 种体现，常用延性系数来表示，H = Au/Ayo （u延性系数,表示结构延性大小。 Au结构最大变形。Ay结构屈服变形）28、要使结构具有较好的延性，应注意以下要点：1、强柱弱梁2、强剪弱弯3、强节弱杆4、强压若拉29、了解框架结构

13、设计的两种方法（详见P32）理解最不利内力类型（详见P64）30、竖向荷载产生的梁端弯矩应先行调幅，再与风荷载和水平地震作用产生的 弯矩进行组合。31、P65P70,自己看32.、.抗震设计时，柱箍筋加密区的范用应符合下列要求：1、底层柱的上端 和其他各层柱的两端，应取矩形截面柱之长边尺寸、柱净高之1/6和500mm三者之 最大值范围。2、底层柱刚性地面上、下各500mm的范围。3、底层柱柱根以上1/3 柱净高的范围。4.、剪跨比不大于2.的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比不大于5、一级及二级4.的柱全高范围。框架角柱的全高范围6、需要提高变形能力的柱的全高范围。33、非抗震设汁时，柱

14、中箍筋应符合以下规定:4、当柱中全部纵向受力钢筋的 配筋率超过3%时，箍筋直径不应小于8mm,箍筋间距不应大于最小纵向钢筋直径的 10倍，且不应大于200mm;箍筋末端应做成135度弯钩且弯钩末端平直段长度不应小 于10倍箍筋直径。5当柱每边纵筋多于3根时，应设置复合箍筋。34、剪力墙结构的受力变形特点:墙肢截面在弯矩作用下产生下层层间相对侧 移较小，上层层间相对侧移较大的“弯曲型变形”，在剪力作用下产生“剪切型变 形”此两种变形的叠加构成平面剪力墙的变形特征。一般高墙在水平荷载作用下的 变形曲线表现为“弯曲型变形曲线”，而矮墙在水平荷载作用下的变形曲线表现为“剪切型变形曲线”。35、剪力墙的

15、结构布置类型：1、高宽比限制2、结构平面布置3、结构竖向布36、剪力墙底部加强部位如何确定?抗震设汁时，剪力墙底部加强部位的高度， 应从地下室顶板算起;部分框之剪力墙结构的剪力墙，其底部加强部位的高度，可取 框支层加框支层的高度及落地剪力墙总高度的1/10二者的较大值;其他结构的剪力 墙，底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值；当结构 计算嵌固端位于地下一层底板或以下是，底部加强部位宜延伸到讣算嵌固端。37、了解剪力墙的洞口，小墙肢，刀把形剪力墙的图形。（见P83）38、剪力墙分布钢筋的配置应符合下列要求:1、一般剪力墙竖向和水平分布 筋的配筋率，一二三级抗震设il均

16、不应小于0. 25%,四级抗震设计和非抗震设讣时均 不应小于0.2%。2、剪力墙竖向和水平分布钢筋间距不宜大于300mm;钢筋直径不应 小于8mm;剪力墙的竖向和水平分布钢筋直径不宜大于墙厚的1/10.39、剪力墙钢筋锚固和连接应符合下列要求：1、非抗震设汁时，剪力墙纵向钢 筋最小锚固长度应取1 *抗震设讣时，剪力墙纵向钢筋最小锚固长度应取1 aeo2、剪力墙竖向及水平分布钢筋的搭接连接,一级、二级抗震等级剪力墙的底部加强 部位，接头位置应错开，同一截面连接的钢筋数量不宜超过总数量的50%,错开净距 不宜小于500mm;其他惜况剪力墙的钢筋可在同一部位连接。非抗震设计时，分布钢 筋的搭接长度不

17、应小于1.21 抗震设计时，不应小于1.21 aEo 3、暗柱及端柱内 纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同。40、剪力墙在下部楼层位移较小，上部位移楼层位移较大。框架结构下部楼层 位移较大，上部楼层位移较小。当框架和剪力墙通过楼板连在一起时，山于楼板平面 内刚度的无限大，迫使框架和剪力墙在同一楼层出具有相同的水平位移，从而出现在 下部楼层,剪力墙拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承担了大部分水平力。41、构件截面尺寸佔算及材料强度等级选定应符合下列要求:1、框架部分承 受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%,按剪力墙结构设汁，框架部分 应符合框架一剪力墙结构的框架进行设计。2、当框架部分承受的地震倾覆力矩大 于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,按框架一剪力墙结构的规定进行设 计。3、当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于 80%时，按框架一剪力墙结构设讣，其最大使用高度可比框架结构适当增加，框架部分 的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用。4、当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时，按框 架一剪力墙结构设计，但其最大使用高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震