《高层建筑设计》word版

1、1.高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002培训班听课笔记22.高层建筑结构设计资料61.高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002培训班听课笔记 提交日期：2003-08-15 浏览: 3028 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002培训班（主讲人：副主编 黄小坤） 听课笔记（规程及条文说明中没有的部分） 1.本规程较原规程已适当提高安全度510%（其余新规范、新规程亦然） 2.第条中的D类地面粗糙度慎用！ 3.第条中的相互干扰增大系数约为1.11.3。 4.根据第条第2款规定，6度高层也要算地震作用。 5.第条规定会使截面较原规程增加。 6.7度建筑要用100年，计算时大约可取

2、7.5度。 7.第条规定为剪重比的限值。 8.第条（强制性条文）只是原则规定结构自重周期应考虑非承重墙体的刚度影响应予折减，但具体数值在第3.3.17条并不强制。对于剪力墙结构，开间、进深大时才折减，短肢墙也可折减。 9.根据第条规定，单跨框架不允许做。 10.注意楼盖的重要性（各章均有体现）。 11.建设部部长令中已没有关于最大高宽比的超限审查。 12.第条规定的楼板在任一方向最小净宽度不宜小于5m已近危险。 13.第4.4节中违反其中一条，即为不规则结构，要专家审查。 14.第条规定主要是限制下部刚度比上部小。 15.第条限制外挑主要是考虑竖向地震的影响，实际上7度时竖向地震的影响已是比较

3、大了。 16.第条限制砼不高于C40，主要是考虑高于C40时易开裂。 17.第条注意取层间最大位移，而不是质心位移。 18.第条第2款规定1/500，主要是考虑下层位移引起的上层无害位移。 19.表中筒体应分为框架-核心筒和筒中筒。 20.对特一级的要求大多在第条规定了，另外在第11章中对特一级框支梁有规定，还有在第10.2.14条也有特一级的规定。 21.第条中的薄壁杆系是指墙高/厚大于5。 22.第条施工过程的模拟理论上应分析n个结构（从1层到n层），但现有计算软件值计算一个n层的结构，荷载分层添加。 23.第条无地震作用时折减系数为1.0。 24.第条折减系数不宜小于0.4。 25.第条

4、计算出不变形区域（刚域）可减小支座负弯矩。 26.第5.4节刚重比在1.42.7（剪力墙等）或1020（框架）时，要考虑重力二阶效应。 27.第条，对抗震设计的建筑一般不成问题。 28.结构倾覆验算按第条，安全系数比原规程大（原规程安全系数只有1.0）。 29.第条，计算时应输入剪力墙，框架不能按框剪做。 30.第条，节点较原规程适当放松。 31.第条公式6.2.6-4取代以往Ho/h=4的短柱判别式。 32.第条第1款中的通长筋允许搭接。 33.第条第2款的要求是为避免钢筋滑脱。 34.第条中的较高高层建筑一般是指框架大等于40米，其余大等于60米。 35.第条附注5中设芯柱是为了提高柱的延

5、性。 36.第条第4款中的复合螺旋箍筋是沿柱全高由一根钢筋形成的。 37.第条第2款的规定较原规程适当有所放松。 38.第6.5节同砼规GB50010。 39.箍筋不宜焊在主筋上。 40.第条第4款大直径钢筋优先采用机械连接，焊接不易监督、检测。理论上搭接是最好的形式，但易造成钢筋过密，细钢筋优先采用搭接。 41.第条一般剪力墙结构中允许存在个别短肢剪力墙，个别短肢剪力墙只需遵守小墙肢的规定。 42.第条本规程只有底部加强部位才称作加强部位。 43.第条hw/bw在35之间时，建议采用小等于3的做法（即箍筋全高加密）。 44.第条第1款希望塑性较产生在底部一层。 45.第条第1款比原规程增加了

6、箍筋含量。 46.第条第2款纵筋比原规程有所降低。 47.图，抗震规范中类似的图应按此图修改。 48.表中其他部位的纵向钢筋最小量偏少。 49.第条对连梁最小配筋率未规定（其它规范亦然），建议一级、跨高比不大于1.5时连梁最小配筋率不宜大于0.25%（单面）。 50.第条即补充有限元二次分析。 51.第条中的厚板是指厚度1米以上的板。 52.第条框支柱周围不宜采用错层。 53.图，本图仅对框支剪力墙，且框支柱仅伸至墙底的不利情况，仅最外排的梁钢筋才需要弯到梁底下一个锚固长度。 54.第条与第7.2.6条不同，包括墙底截面也乘以增大系数。 55.第10.4节的错层结构是指连续错层。 56.第条，

7、将重力代表值乘以1.1近似考虑。 57.第条，多塔楼振型较丰富。取质心是为了易算，刚心是个变化的概念，不易算，取楼层或整个结构的刚心不好说。 58.第条，楼板双层双向配筋。 59.附录C不考虑梁水平加腋。 几个勘误： 1.第条中的“地震烈度区划图”应改为“地震动参数区划图”。 2.表中筒体应分为框架-核心筒和筒中筒。 3.第条第1款中的“所处地震动参数区划的特征周期”应改为“设计地震分组”。 4.第条第1款公式分母中的减号应改为加号。 5.第条第1款中的“箍筋间距分别不应小于”应改为“箍筋间距分别不应大于”。 6.第条第3款公式中b的下标“ho”应改为b乘以ho（梁截面有效高度）。 7.第条第

8、1款公式10.2.12-1中b的下标“ho”应改为b乘以ho（柱截面有效高度）。提 交 人: MAGICLEE66原 作 者: 主讲人：副主编 黄小?br 文章来源: PKPM论坛 共 1 页 Page: 12.高层建筑结构设计资料 提交日期：2003-08-12 浏览: 3510 高层建筑结构设计资料 目录 1总则.1 2 术语和符号.2 2.1术语.2 2.2符号.2 3荷载和地震作用2 3.1竖向荷载.2 3.2风荷载.4 3.3地震作用.5 4 结构设计的基本规定9 4.1一般规定.9 4.2房屋适用高度和高宽比11 4.3结构平面布置12 4.4结构竖向布置 4.5楼盖结构 4.6水

9、平位移限值和舒适度要求14 4.7构件承载力设计圾表达式 4.8抗震等级15 4.9构造要求 5结构计算分析.17 5.1 一般规定 5.2 计算参数 5.3 计算间图处理 5.4 重力二阶效应及结构稳定 5.5 薄弱层弹塑性变形计算 5.6 荷载效应和地震作用效应的组合 6 框架结构设计18 6.1 一般规定.18 6.2 截面设计 6.3 框架梁构造要求.18 6.4 框架柱构造要求.20 6.5 钢筋的连接和锚固.24 7 剪力墙结构设计 7.1 一般规定 7.2 截面设计及构造 8 框架剪力墙结构设计 8.1 一般规定 8.2 截面设计及构造 9筒体结构设计 9.1 一般规定 9.2

10、框架核心筒结构 9.3 筒中筒结构 10复杂高层建筑结构设计 10.1 一般规定 10.1 带转换层高层建筑结构 10.2 带加强层高层建筑结构 10.3 错层结构 10.4 连体结构 10.5 多塔楼结构 11混合结构设计 11.1 一般规定 11.2 结构布置和结构设计 11.3 型钢混凝土构件的构造要求 12基础设计27 12.1 一般规定 12.2筏形基础.28 12.3 箱形基础.29 12.4桩基础.29 13高层建筑结构施工 13.1 一般规定 13.2 施工测量 13.3 模板工程 13.4 钢筋工程 13.5 混凝土工程 13.6 预制构件安装 13.7 深基础施工 13.8

11、 施工安全要求 高规1总则 高规2术语和符号 高规2.1术语 序号 术语 涵义 1 高层建筑 10层及10层以上或房屋高度大于28M的建筑物。 2 房屋高度 自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3 框架结构 由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4 剪力墙结构 由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5 框架-剪力墙结构 由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6 板柱-剪力墙结构 由无梁楼板与柱组成的板柱框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 7 筒体结构 由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。筒体结构的筒体分剪力墙围成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架围

12、成的框筒等。本规程涉及的筒体结构主要包含以下两种：1框架-核心筒结构：由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。2筒中筒结构：由核心筒与外围框筒组成的高层建筑结构。 8 混合结构 本规程涉及的混合结构是指由钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体(或剪力墙)所组成的共同承受竖向和水平作用的高层建筑结构。 9 转换结构构件 完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 10 转换层 转换结构构件所在的楼层。 11 加强层 设置连接内筒与外围结构的水平外伸臂(梁或桁架)结构的楼层，必要时还可沿该楼层外围结构周边设置带状水平梁

13、或桁架。 高规2.2符号 高规3 荷载和地震作用 高规3.1竖向荷载 极限状态：当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态，而不能满足设计规定的某一功能要求时，则称此特定状态为结构对该功能的极限状态。设计中的极限状态往往以结构的某种荷载效应，如内力、应力、变形、裂缝等超过相应规定的标志为依据。 极限状态分类：结构的极限状态在总体上可分为两大类，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。对承载能力极限状态，一般是以结构的内力超过其承载能力为依据；对正常使用极限状态，一般是以结构的变形、裂缝、振动参数超过设计允许的限值为依据。对正常使用极限状态在当前的设计中，有时也通过结构应力的控制来保证结构满足正常使

14、用的要求，例如地基承载力的控制。对正常使用极限状态的设计，当考虑短期效应时，可根据不同的设计要求，分别采用荷载的标准组合或频遇组合，当考虑长期效应时，可采用准永久组合。增加的频遇组合系指永久荷载标准值、主导可变荷载的频遇值与伴随可变荷载的准永久值的效应组合。 结构上的作用：可按随时间或空间的变异分类，还可按结构的反应性质分类，其中最基本的是按随时间的变异分类。 永久荷载：即以往规范的恒荷载，它包括结构或非承重构件自重、土压力、预应力等；在建筑结构设计中，有时也会遇到有水压力的情况，水位不变的水压力按永久荷载考虑，而水位变化的水压力按可变荷载考虑。 可变荷载：即以往规范的活荷载。 偶然荷载：包括

15、地震力、撞击、爆炸、火灾事故等。 荷载代表值：规范给出荷载的四种代表值：即标准值、组合值、频遇值和准永久值，荷载标准值是荷载的基本代表值，而其他代表值都可在标准值的基础上乘以相应的系数得出。 荷载标准值：是指其在结构的使用期间可能出现的最大荷载值。若荷载标准值不属于强制性条款，则应由业主认可后采用，并在设计文件中注明。 停车庫及车道的活载：可直接按车轮局部荷载计算楼板内力，对小轿车、吉普车、小型旅行车(载人少于9人)的局部荷载取4.5KN，分布在0.20.2的局部面积上。对于2030t的消防车，可按最大轮压为60KN，作用在0.60.2的局部面积上的条件确定。该局部荷载也可作为验算结构局部效应

16、的依据(如抗冲切等)。 民用建筑楼面活荷载：规范根据在楼面上活动的人和设施的不同状况，将其标准值的取值分成七个档次： (1)活动的人较少 LK =2.0KN/mm2； (2)活动的人较多且有设备 LK =2.5KN/mm2； (3)活动的人很多且有较重的设备 LK =3.0KN/mm2； (4)活动的人很集中，有时很挤或有较重的设备LK =3.5KN/mm2； (5)活动的性质比较剧烈 LK =4.0KN/mm2； (6)储存物品的仓库 LK =5.0KN/mm2； (7)有大型的机械设备 LK =67.5KN/mm2。 非固定隔墙的荷载：应按活荷载考虑，可采用每延长米长度的墙重(KN/m2)

17、的1/3作为楼面活荷载的附加值(KN/m2)，该附加值建议不小于1.0KN/m2，但对于楼面活荷载大于4.0KN/m2的情况，不小于0.5KN/m2。 空气密度1.25kg/m3 高层分析（梁启智编著的高层建筑结构分析与设计简称，以下同）高层建筑结构的竖向荷载包括结构自重和楼面活荷载两种。 高层建筑结构的楼面活荷载，以及楼面活荷载折减系数，一般均按荷载规范规定采用，该规范中无规定者，按下表采用。 高层民用建筑楼面活荷载及其准永久值系数的补高层建筑结构的楼面活荷载 项目 活荷载标准值（kN/m2） 准永久值系数q 附注 酒巴间、舞厅、展销厅 3.04.0 0.5 荷载较大时按实际情况 屋面花园

18、4.05.0 0.8 贮藏室 5.08.0 0.8 饭店厨房、洗衣房 4.05.0 0.5 健身房、娱乐室 3.04.5 0.5 目前我国钢筋混凝土高层建筑单位面积的重量(恒载与活载)大约如下： 框架、框架-剪力墙结构体系 1214 kN/m2 剪力墙、筒体结构体系 1316kN/m2 其中活荷载平均约23 kN/m2，仅占全部竖向荷载的15%20%。因此，活载不利布置所产生的影响较小。另一方面，高层建筑层数和跨数都很多，不利布置的方式繁多，难以一一计算，所以在工程设计中，一般将恒载与活载合并计算，按满跨考虑，不再逐一按活载不利布置计算。 如果活荷载较大，可将按满布荷载计算所得的框架梁跨中弯矩

19、乘以1.11.2的系数加以放大，以考虑活荷载的不利分布所产生的影响。 高层建筑施工中采用附墙塔，爬塔等对结构受力有影响的起重机械或其他施工设备时，在结构设计中应根据具体情况验算施工荷载的影响。 楼面活荷载补充（见结构技术措施P13页） 序号 楼面用途 均布活荷载标准值(KN/m2) 准永久值系数q 组合值系数C 1 阶梯教室 3 0.6 0.7 2 微机电子计算机房 3 0.5 0.7 3 大中型电子计算机房 5，或按实际 0.7 0.7 4 银行金庫及票据仓库 10 0.9 0.9 5 制冷机房 8 0.9 0.7 6 水泵房 10 0.9 0.7 7 变配电房 10 0.9 0.7 8 发

20、电机房 10 0.9 0.7 9 设浴缸、坐厕的卫生间 4 0.5 0.7 10 有分隔的蹲厕公共卫生间（包括填料、隔墙） 8 0.6 0.7 11 管道转换层 4 0.6 0.7 12 电梯井道下有人到达房间的顶板 5 0.5 0.7 13 通风机平台 5号通风机 6 0.85 0.7 8号通风机 8 表2商业仓库库房楼（地）面均布活荷载 项次 类别 标准值(KN/m2) 准永久值系数q 组合值系数C 备注 1 储存容重较大商品的楼面 20 0.8 考虑起重量1000kg以内的叉车作业 2 储存容重较轻商品的楼面 15 0.8 3 储存轻泡商品的楼面 810 0.8 4 综合商品仓库的楼面

21、15 0.8 0.9 考虑起重量1000kg以内的叉车作业 5 各类庫房的底层地面 2030 0.8 6 单层五金原材料庫的庫房地面 6080 0.8 考虑载货汽车入 7 单层包装糖庫的庫房地面 4045 0.8 8 穿堂、走道、收发整理间楼面 10 0.5 0.7 15 0.5 考虑起重量1000kg以内的叉车作业 9 楼梯 3.5 0.5 0.7 储存商品的商品包装容重可按以下分类： 笨重商品（大于1000kg/m3）：如五金原材料、工具、圆钉、铁丝等； 容重较大商品（5001000kg/m3）：如小五金、纸张、包装食糖、肥皀、食品罐头、电线、电工器材等； 容重较轻商品（200500kg/

22、m3）：如针棉织品、纺织品、文化用品、搪瓷玻璃制品、塑料制品等； 轻泡商品（小于200kg/m3）：如胶鞋、铝制品、灯泡、电视机、洗衣机、电冰箱等； 综合仓库儲存商品的包装容重一般可采用400500kg/m3。 活荷载的不利布置（见结构技术措施P14页） 对楼面活荷载标准值大于2.0KN/m2或跨度相差较大的房屋建筑，按弹性方法计算框架的連续梁（板）的内力时，应考虑活荷载的不利布置。 考虑活荷载不利组合的房屋，不应将連续梁支座左右剪力的最大值相加传至主梁，又将主梁支座左右剪力的最大值相加传至框架柱，致使主梁、柱、桩基荷载不必要的增大。 高规3.2风荷载 高层分析高层建筑的抗风设计要考虑多方面的

23、因素，主要在下列五个方面： （1） 承重结构构件的承载能力和变形能力； （2） 非承重构件和管道设备的正常工作； （3） 精密仪表（例如电子计算机等）的正常运行； （4） 居住和使用者的舒适感； （5） 建筑物四周的风候环境。 第（1）（2）两个方面，一般把风的动力效应通过风振系数转化成结构的拟静力计算。第（3）（4）两个方面则往往需要进行结构动力分析，以便设计时对建筑物的最大振幅、振动速度和振动加速度等控制在容许范围内。第（5）方面通常通过模型的风洞试验或专门计算给予校核。 一、 风的动力特性及其拟静力计算 1 风压沿高度的变化规律一一风压高度变化系数Z 在离地球表面很高的地方，风和地面间的

24、摩擦影响可忽略不计，空气受到大气层中压力梯度的驱动。而压力梯度则是地球受热不均的热动力后果。这种高空风速称为梯度风速。 在接近地面处，风速受到空气和区域地面间的摩擦的影响。风速在地面处几乎为零，向上逐渐增大，到达所谓“梯度高度”时，风速达到梯度风速。由地面到梯度高度这一范围的大气层，称为边界层。边界层的厚度，取决于该区域地球表面的状况，在5003000m范围内变动，在大城市中心区域，其梯度高度比海面上的梯度高度大得多。这是因为前者的地面粗糙程度远大于后者所致。 2 基本风压0 3 风载体型系数S 4 风振与风振系数Z 建筑物所受的风力，可分解为两个分量：一为不随时间变化的平均风压0，二为随时间

25、变化的动力分量d（t）。建筑物在d（t）作用下产生风振。任意一层楼盖的风载动力反应，与下列三方面因素有关：（1）风载的大小、随时间变动的规律及其沿高度分布的情况（受地面粗糙程度的影响）；（2）建筑结构的动力特性，包括自振频率、阻尼等；（3）所论楼盖无量纲高度坐标izi/H。将楼层的动力反应加上平均风压所引起的静力反应，便得到风载的总反应。 5 风的等效静力荷载通过分析设计计算时可把风载视作静力荷载，其荷载集度就是风的等效静力荷载，或简称风荷载。 二、 风载作用下高层建筑的振幅、振动速度和振动加速度的控制 人对振动的不舒适感觉程度 加速度（%g） 0.5 0.5至1.5 1.5至5 5至15 1

26、5 不舒适程度 无感觉 开始感觉 感觉烦恼 很烦恼 不可忍受 三、 建筑物四周的风候环境 建筑物和建筑群对其周围气流的特性产生影响。路上行人易感受到这种影响，特别是这种影响降低了环境的舒适程度。风速越大，对行人舒适性的损害越严重。为了从定量方面描述这种影响的程度，引入舒适参数。1则表示开始有不适感受。值越大，不舒适感受越强烈。 高层建筑由于高度大，对气流产生障碍从而恶化周围的风候环境比较严重，规划设计时对此应给予足夠的考虑。 建筑物对周围风候环境的影响及其参数值 现象 描述 不适位置 障碍效应 气流被迫越过长建筑物（长约等于8倍高度） 在背风处 1.4 文杜里管效应 气流经过低建筑物间的风筒，

27、风筒宽为建筑物高的2至3倍 在通风筒内 1.3至2.0 压力連通效应 气流正交地冲击平行排列的建筑物，部分气流在建筑物间流向低压区 建筑物之间；当间距小于建筑物高度 1.2至1.6，对塔式建筑可达1.8 缝隙效应 气流必须通过突然缩窄的断面（地道、走廊等） 在断面收窄处 1.2至1.5，与向风面和断面积之比有关 角效应 气流正交向风面，在压力区和吸力区间的角部产生的效应 建筑物角部或间距l2d的建筑物之间，d为建筑物沿风向尺寸 1.2，对塔式建筑可达2.2 尾流效应 跟着建筑物后面的气流 类分离点及其下游 1.4至2.2，随建筑高度而增加 向下冲刷效应 气流冲击高层建筑的向风面，部分气流沿向风

28、面下冲至街道水平并形成向下冲刷旋涡，特别当高层建筑前面有一平行布置的低建筑物时 在高层建筑底部附近 1.5至1.8，竖向气流增加不愉快感觉 高规3.3地震作用 地震时，由于地震波的作用产生地面运动，通过房屋基础影响上部结构，使结构产生振动，房屋振动时产生的惯性力就是地震荷载。地震波可能使房屋产生垂直振动与水平振动，但一般对房屋的破坏主要是由水平振动引起，因此，设计中主要考虑水平地震力。 地震荷载是惯性力，因此它的大小除了和结构的质量有关外，还和结构的运动状态有关，通常把结构的运动状态(各质点的位移、速度、加速度)称为地震反应。地面运动情况可以由地面加速度波形来描述，不同的地震、不同的场地、不同

29、的震中距都会产生不同的地面运动。据观测，在岩石等坚硬地基中，地震波的卓越周期大约是0.10.3秒左右，而在深层软土地基中，其卓越周期可能达到1.52秒。这样的周期与一般的建筑物周期(0.33秒)相当接近，因而一般建筑物的地震反应比较明显，在达到一定震动强度时，很容易引起震害。一般情况下，结构较柔，周期加长时，地震力减小。高层建筑具有较长的自振周期，容易跟地震波中的长周期分量发生共振。且地震波在土中传播时，短周期分量衰减迅速，长周期分量则传播较远。大量震害表明：与低层建筑相比，高层建筑受地震影响的范围更广一些，振害后果也更严重一些，特别在软土地基上，更是如此。所以较确切地估计高层建筑的地震作用，

30、是十分必要的。 当根据动力学理论计算结构自振周期时，由于所取的计算简图及结构刚度很难与实际完全相符，如平面布置、质量分布、材料实际性能、施工质量、空间整体工作、地基基础情况等都难以准确确定，而它们对自振周期都有影响，特别是在框架结构中，一般不计算填充墙的刚度，但实际上影响很大。忽略填充墙的刚度影响，常常使计算周期偏长。 高层建筑结构设计中用于计算地震作用的方法，有底部剪力法、反应谱振型分析法和时程分析法三种。底部剪力法是上述三种方法中最简单的一种实用方法。当高度不超过40m，以剪切变形为主且刚度和质量沿高度分布比较均匀的建筑，可采用底部剪力法计算地震作用。 高规条各抗震设防类别的高层建筑地震作

31、用的计算，应符合下列规定： 1甲类建筑：应按高于本地区抗震设防烈度计算，其值应按批准的地震安全性评价结果确定； 2乙、丙类建筑：应按本地区抗震设防烈度计算。 高规条 高层建筑结构应按下列原则考虑地震作用： 1 一般情况下，应允许在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于150时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用； 2 质量和刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响； 3 8度、9度抗震设计时，高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用； 4 9度抗震设计时应计算竖向地

32、震作用。 高规条计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用：ei=0.05Li 式中ei第i层质心偏移值（m），各楼层质心偏移方向相同； Li第i层垂直于地震作用方向的建筑物总长度（m）。 高规条 高层建筑结构应根据不同情况，分别采用下列地震作用计算方法： 1 高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法； 2 高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法； 3 79度抗震设防的高层建筑，下列情况应

33、采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算： 1） 甲类高层建筑结构； 2） 表所列的乙、丙类高层建筑结构； 3） 不满足本规程第4.4.5条规定的高层建筑结构； 4） 本规程第10章规定的复杂高层建筑结构； 5） 质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构。 表3.3.4采用时程分析法的高层建筑结构 设防烈度、场地类别 建筑高度范围 8度、类场地和7度 100m 8度、类场地 80m 9度 60m 高规条 按本规范第3.3.4条规定进行动力时程分析时，应符合下列要求： 1 应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反

34、应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，且弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65%，多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%； 2 地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的34倍，也不宜少于12S，地震波的时间间距可取0.01s或0.02s； 3 输入地震加速度的最大值，可按表采用； 表3.3.5弹性时程分析时输入地震加速度的最大值（cm/s2） 设防烈度 7度 8度 9度 加速度的最大值 35（55） 70（110） 140 注：7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度

35、为0.15g和0.30g和地区，此处g为重力加速度。 4 结构自振作用效应可取多条时程曲线计算结果的平均值与掁型分解反应谱法计算结果的较大值。 高规条计算地震作用时，建筑结构的重力荷载代表值应取永久荷载标准值和可变荷载组合值之和。可变荷载的组合值系数应按下列规定采用； 1 雪荷载取0.5； 2 楼面活荷载按实际情况计算时取1.0；按等效均布活荷载计算时，藏书庫、档案庫、庫房取0.8，一般民用建筑取0.5。 高规条建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自掁周期及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值max应按表3.3.7-1采用；特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表3.

36、3.7-2采用，计算8、9度罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s。 注：1周期大于6.0S的高层建筑结构所采用的地震影响系数应做专门研究； 3 巳编制抗震设防区划的地区，应允许按批准的设计地震动参数采用相应的地震影响系数。 表1（高规表3.3.71）水平地震影响系数最大值max 地震影响 6度 7度 8度 9度 多遇地震 0.04 0.08(0.12) 0.16(0.24) 0.32 罕遇地震 0.50(0.72) 0.90(1.20) 1.40 注：7、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。 高规表2特征周期值Ts(s) 设计地震分组 场地类别 第一组

37、 0.25 0.35 0.45 0.65 第二组 0.30 0.40 0.55 0.75 第三组 0.35 0.45 0.65 0.90 解释：水平地震影响系数 水平地震荷载可以表示为：G 式中Gmg建筑物总质量m的重力； g重力加速度 水平地震影响系数 水平地震影响系数跟两类因素有关：第一类为结构固有的动力特性自掁频率和阻尼比；第二类为地面运动水平加速度的大小及随时间变化的规律。第二类因素不但取决于地震烈度、建筑物所在场地的类别和震中的远近等因素，而且还与实际地震加速度随时间变化的规律有关。但是，每次地震，甚至同一次地震在不同地方所记录得到的加速度都有不同的变化规律。设计规范根据国内、外强震

38、观测记录，通过求最大反应分析的结果（反应谱），然后再加以分析处埋，最后给出水平地震影响系数作为设计指标。设计规范所给出的值，与结构的自掁周期、地震烈度、场地类别、震中远近等四个因素有关。 建筑结构的地震影响系数应根据烈度、埖乩啾稹杓频卣鸱肿楹徒峁棺哉裰芷谝约白枘岜热范？拐鸸娣豆娑渌降卣鹩跋煜凳畲笾涤幢?.1.41采用。 高规3.3.9高层建筑的场地类别应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的规定确定。 高规3.3.12采用底部剪力法计算结构的水平地震作用时，可按本规程附录B进行。 底部剪力法的计算范围：底部剪力法是最简单的一种实用方法。当高度不超过40m，以剪切变形为主且刚度和质量沿高

39、度分布比较均匀的建筑，可采用底部剪力法计算结构的水平地震作用。 高规3.3.13水平地震作计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合下式要求： n V EkiGj ji 式中V Eki第i层对应于水平地震作用标准值的剪力； 水平地震剪力系数，不应小于表3.3. 13规定的值；对于竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15增大系数； Gj第j层的重力荷载代表值 N结构计算总层数 表3.3. 13楼层最小地震剪力系数值 类别 7度 8度 9度 扭转效应明显或基本周期小于3.5S的结构 0.016(0.024) 0.032(0.048) 0.064 基本周期大于5.0S的结构 0.012(0.

40、018) 0.024(0.032) 0.040 注：1基本周期介于3.5S和5.0S之间的结构，应允许线性插入取值； 27、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。 高规条计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减。 高规条当非承重墙体为填充砖墙时，高层建筑结构的计算自振周期折减系数t可按下列规定取值： 1 框架结构可取0.60.7； 2 框架剪力墙结构可取0.70.8； 3 剪力墙结构可取0.91.0。 对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程情况确定周期折减系数。 高层分析：结构动力学基本原理： 一、单层建筑结构

41、的动力性态：在外加水平力的作用下，其结构体系运动方程为; （）（）（）P(t) 式中建筑物总质量（）建筑物的惯性力 楼层的侧移刚度（）结构（楼层）恢复力 结构的阻尼系数（）建筑物的阻尼力 P外加作用力 （）建筑的水平位移速度 （）建筑的水平位移加速度 1自由振动 当没有外加水平力，即P(t)0时，体系可以产生自由振动，其运动方程可写为： 20 式中2k/m =c/2 m 用时间t作横坐标，结构水平位移u作纵坐标，上式解的曲线图是一条衰减振动曲线，其振幅随时墙剪力长而逐渐衰减，但周期T2/，却保持定值。而频率f则表示为f=1/T，/2，周期T通常用秒（s）作单位，则频率f的单位为赫芝（Hz），表

42、示每秒振动次数。，2/T2f则称为圆频率，表示2秒时间内的振动次数， 结构每振动一次振幅衰减的大小，完全取决于值。当不考虑阻尼的影响，即把结构视作无阻尼的理想结构时，0，则振幅永远保持为自由振动开始（t=0）时的位移0值。由此可知，结构的自振圆频率为(k/m)-1 称为无阻尼时的自振圆频率。 实际结构的值一般很小，仅约为0.05左右。由此可知，结构的自振（圆）频率和周期等，只是结构本身固有的属性（决定于侧向刚度k和质量m），而与外加的作用干扰力无关，所以，自振（圆）频率和自振周期，又称为固有（圆）频率和固有周期。 结构基本自振周期的经验公式 （1） 高耸结构：一般情况下 T1(0.0070.0

43、13)H钢结构可取高值，钢筋混凝土结构可取低值。 （2） 高层建筑：1)一般情况 A：钢结构 T1=(0.10.15)n B：钢筋混凝土结构 T1=(0.050.10)n 2)具体结构A：钢筋混凝土框架和框剪结构 T1=0.25+0.53 10-3H2/B-3 式中 H 房屋总高度(m) B房屋宽度 (m) 2阻尼 若1（正常结构不可能具有这样大的阻尼），水平位移由初始值0逐渐衰减为零，而不产生振动，不产生振动的最小值为1，这种情况称为临界阻尼，临界阻尼系数Cc(km)-1 =C/Cc 故称为阻尼比，是衡量阻尼大小的一个无纲量比值，常用百分比来表示。 衡量阻尼大小的另一量值为对数衰减率，它的定

44、义为：相邻振幅比的自然对数2 3周期性干扰力的作用 设外加水平干扰力为周期性函数，即P(t)P0sint 式中作用力的圆频率 其振动微分方程：P0sint此时结构将以和干扰力同样的频率振动。 方程解的物理意义为：即使结构最初处于静止状态，但当外加作用力引起强迫振动时，一开始就同时激发了自由振动，结果使结构的运动状态变为强迫振动和自由振动相迭加合成，但是自由振动由于阻尼作用而衰减得很快，往后经过头若干个周期后，其振幅就小得可以忽略不计，往后就只剩下强迫振动作为结构的稳定状态反应。然而，也有这样的情况：结构的最大动力反应发生在头若干个周期内，这时叠加上自由振动项就不能被忽略了。 动力系数 Duma

45、x/uvt 式中umax最大动力位移umax =P0/（k-m2）2+c22-1 uvt最大的静力位移uvtP0/ kP0/m2 频率比/ 当作用力频率和自振频率/相等时，产生共振现象。振幅（或动力系数）在这一区域达到高峰。由于阻尼的存在，准确的峰值位置为（122）1 当1时由共振引起的峰值消失了，实用上可取1时作为峰值位置，经计算得到产生共振时动力系数的实用公式：D1/2 4 任意干扰力的作用 实际工程中的外加干扰力P(t)，往往是不规则的和非周期性的。作用在建筑物上的风荷载和地震荷载，便属地此类。任意干扰力P(t)可看作由一列很短暂作用的冲量组成。把所有冲量引起的振动叠加起来，便得到结构的

46、总反应。 5 地震地面运动的作用 地震作用是由于地震的地面运动引起的，承受地面水平加速度的激扰与承受外加作用力两种情况所导致的结构运动微分方程是完全相同的。所以g（）称为等效地震力。地震作用通过水平地震影响系数来确定。 高规4结构设计的基本规定 高规4.1一般规定 高规条高层建筑钢筋混凝土结构可采用框架、剪力墙、框架剪力墙、筒体和板柱剪力墙结构体系。 1框架结构体系 框架结构在水平力作用下的受力特点：其侧移由两部分组成：第一部分侧移由剪力引起的柱和梁的弯曲产生。柱和梁上有反弯点，使整个结构呈现剪切型变形。框架下部各层承受的剪力大，层间位移亦大，上部各层剪力较小，层间位移也较小。第二部分侧移由整

47、个框架的悬臂作用在柱中产生轴向变形引起。第一部分侧移是主要的，因而框架结构以剪切型变形为主。框架结构的主要缺点是侧向刚度小，变形大，这限制了框架结构的建造高度。 框架结构通过合理设计，可具有良好的延性，亦即所谓实现“延性框架”设计。 2剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为建筑的竖向承重体系，并用它抵抗水平力，这种结构称为剪力墙结构体系。这种体系在1030层的建筑中广泛应用。剪力墙能满足延性系数35的要求。当墙的底层做成框架时，称为框支剪力墙结构。 3框架剪力墙结构体系 当框架单独承受水平力时为剪切型变形，当剪力墙单独承受水平力时为弯曲型变形，两者通过楼板連在一起使变形协调一致，形成弯剪型变形。一

48、般情况下，剪力墙可担负约80%左右的水平力,有时甚至更多些。其总趋势是房屋上部，框架承担大部分水平力，而在下部大部分剪力由剪力墙承担，从而提高了整个结构的抗侧力强度。 框架和剪力墙协同工作还有利于减少层间变形，减少顶点位移，提高结构的刚度。框架剪力墙结构(或称框架内筒结构)适用于2040层的高层建筑，特别适用于塔式建筑。 4筒体结构体系 超出3040层的高层建筑最好采用筒体结构抵抗侧向力。它比剪力墙或框架剪力墙结构具有更大的强度和刚度。根据筒体不同的组成方式分为三种类型。 （1）框筒结构：墙体上开洞形成的空腹筒体又称框筒。开洞以后，由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状

49、，称为剪力滞后现象。剪力滞后现象使框筒结构的角柱应力集中。通常将与水平力平行方向的框架称为腹板框架，将与水平力方向垂直的框架称为翼缘框架。翼缘框架承受拉压轴力可以抵抗相汉当大的倾覆力矩，腹板框架则主要通过梁柱弯曲抵抗水平剪力。筒体结构中框筒的布置原则为：为了保证密排柱和窗裙梁的尺寸，门窗孔洞面积一般不大于建筑立面面积的50%，立柱中距一般为1.23.0米，也可扩大到4.5米，横梁高度一般为0.61.2米，宽0.30.5米。筒中筒结构的外框筒与内筒间的距离以1016米为宜，内筒面积占整个筒体面积的比例与结构的层数和高度有关。筒体结构的平面形状宜接近方形，长宽比不应超过2。 （2）筒中筒结构：国外

50、一些超过50层的高层建筑一般都采用这种结构形式。 （3）多筒结构： 高层建筑结构布置原则 1 应满足建筑使用要求，便于施工。 2. 提高结构的总体刚度减少位移。高层建筑控制位移是主要矛盾。除选择合理的结构体系外，还应从平面体型和立面变化等方面考虑有利于减少结构的侧移。在布置结构时，应加强结构的整体性，提高结构的抗侧刚度。如加强楼盖的整体性及刚度；加强构件的连接；加强基础的整体性，以减小由于基础平移或转动对结构侧移的影响。还应注意加强结构的薄弱部位和应力复杂部位。应增加结构体系抵抗倾复力矩的有效宽度。增加结构宽度，也可减小侧向位移，并且当其他条件不变时，变形与宽度的三次方成反比。宜对高宽比H/B

51、加以限制。 3 .在地震区应满足抗震的要求。应使结构各部分刚度对称均匀，各结构单元的平面形状应力求简单规则。复杂、不规则、不对称的结构必然会带来难于计算和处理的复杂地震应力，如应力集中和扭转等，这对抗震不利。因此，应尽量使地震力作用中心与刚度中心重合，通常偏心距e（地震力作用中心与刚度中心的距离）不宜超过垂直于外力作用线建筑物边长的5%。在拐角部位应力往往比较集中，应避免在拐角处布置楼、电梯间。立面体型应避免伸出或收进，避免结构垂直方向刚度突变等。通过对震害的分析，说明建筑物平面布置不对称、刚度不均匀、高低错层连接、屋顶局部凸出或沿高度刚度突变等，都容易造成严重震害。建筑物的平面长度不宜过长，

52、长宽比L/B应符合高规条的规定。选择有利于抗震的竖向布置，结构的竖向布置应注意刚度均匀而連续，要尽量避免刚度突变或结构不連续。上部刚度较小的部位有可能产生“鞭击”效应。 4考虑沉降、温度收缩及房屋体型复杂等因素对建筑的影响，合理布置和处理沉降缝、伸缩缝、防震缝。在日本，习惯的做法是10层以上的建筑就不设缝。不要采用在独立沉降的两部分结构之间设置简支梁的处理方法，因为虽然这种方法可以避免沉降差造成的附加应力，但地震作用下使两部分结构互相牵扯，简支支座容易遭到破坏。 缝的设置与构造，在房屋结构的总体布置中，要考虑沉降、温度收缩和体型复杂对房屋结构的不利影响，常常用沉降缝、伸缩缝或防震缝将房屋分成若

53、干独立的部分从而消除沉降差、温度应力和体型复杂对结构的危害。 高层建筑的结构布置： 一、 框架结构的布置 二、剪力墙结构的布置 1.剪力墙结构的开间及竖向荷载承重方案 (1)小开间剪力墙结构横墙承重方案 (2)大开间剪力墙结构横墙承重方案 (3)大开间纵横墙共同承重方案 (4)小开间纵横墙共同承重方案 2.底层大空间剪力墙结构的布置 在布置这种结构时应注意以下几个方面： (1)控制建筑物沿高度方向的刚度； (2)落地剪力墙的间距，建议剪力墙间净距与建筑物宽度之比(L/B)控制在22.5左右。 (3) 提高底层楼盖的强度和刚度 (4) 注意二层以上边门洞的布置：在设计中应尽量避免在二层设置边门洞

54、，若必须在二层布置边门洞时，则应予以特殊加强，边门洞外侧的小墙肢宽度不宜小于40厘米，并从构造上保证小墙肢与外墙板的可靠連接，使小墙肢与外墙共同受力，以减小小墙肢的应力集中。 3.地震区剪力墙布置还应注意以下几点： (1) 纵横墙尽量拉通对直，以增加剪力墙的抵抗能力。 (2) 门窗洞口尽量上下各层对齐，使受力明确，当开洞不整齐时，受力不明确。 (3) 楼梯间一般不应布置在端开间或拐角开间，因为房屋角部扭转应力大，受力复杂。 三、框架剪力墙结构的布置 1剪力墙的数量 在框架剪力墙结构中，剪力墙承受担了大部分水平荷载，并增加结构刚度，减少结构的侧向位移。日本曾通过震害调查说明框架剪力墙结构的破坏程

55、度与剪力墙数量有关，并提出以“壁率”(剪力墙水平截面长度除以楼面面积，厘米/平方米)作为剪力墙的设置标准，震害表明，壁率大于15厘米/平方米的建筑物是安全的，壁率大于12厘米/平方米的建筑物大部分安全，而当壁率小于5厘米/平方米时，发生了严重破坏。在框架剪力墙结构中可以用多加剪力墙的方法来减少结构位移， 2剪力墙的间距 剪力墙间距和框架宽度的比值L/B是保证楼盖刚度的主要因素，其数量与楼盖结构类型和构造有关，与地震烈度有关，我国抗震规范规定，对现浇钢筋混凝土楼盖L/B不能大于4.0。 3剪力墙的布置原则 （1） 在每个独立的结构单元，剪力墙的布置应尽量对称，刚度均匀； （2）剪力墙尽量在靠近建

56、筑区段的两端布置； （3）当楼盖水平刚度有变化时，最好在刚度变化处设置剪力墙； （4）为了取得较大的刚度，剪力墙最好連在一起； （5）剪力墙贯通全高。 四筒体结构的布置 高规条高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，并应符合下列要求： 1 应具有必要的承载能力、刚度和变形能力； 2应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力； 3对可能出现的薄弱部位，应采取有效措施予以加强。 高规条高层建筑的结构体系尚应符合下列要求： 1 结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位； 2 宜具有多道抗震防线。 高规条复杂高层建筑

57、结构和混合结构设计，除应符合本章有关规定外，尚应符合本规程第10章和第11章的有关规定。 高规4.2房屋适用高度和高宽比 侧向变形：高层建筑限制侧向变形包括两个方面：一是顶点位移/H，一是层间位移/h，顶点位移控制建筑总变形，其值过大将影响使用。而最大层间位移/h往往大于/H，为了防止墙体和装修的破坏主要要控制层间变形。在结构中各层的/h值不相同，剪切型变形时，底层/h值较大，弯曲型变形时，顶层/h值较大，应当限制最大的/h值小于允许值。 高规条钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度和高宽比应分为A级和B级。B级高度高层建筑结构的最大适用高度和高宽比可较A级适当放宽其结构抗震等级、有关的计算和构

58、造措施应相应加严，并应符合本规程有关条文的规定。 高规条A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表4.2.21的规定，具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的最大适用高度尚应符合本规程第7.1.2条的规定。框架剪力墙、剪力墙和筒体结构高层建筑，其高度超过表4.2.21规定时为B级高度高层建筑。B级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表4.2.22的规定 表1A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（m） 结构体系 非抗震设计 抗震设防烈度 6度 7度 8度 9度 框架 70 60 55 45 25 框架剪力墙 140 130 120 100 50 剪力墙 全部落地剪力墙

59、 150 140 120 100 60 部分框支剪力墙 130 120 100 80 不应采用 筒体 框架核心筒 160 150 130 100 70 筒中筒 200 180 150 120 80 板柱剪力墙 70 40 35 30 不应采用 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电梯机房、水箱、构架等高度； 2表中框架不含异形柱框架结构； 3部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构； 4平面和竖向均不规则的结构或类场地上的结构，最大适用高度应适当降低； 5甲类建筑，6、7、8度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求9度时应专门研究； 69度抗震

60、设防、房屋高度超过本表数值时，结构设计应有可靠依据，并采取有效措施。 表2B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（m） 结构体系 非抗震设计 抗震设防烈度 6度 7度 8度 框架剪力墙 170 160 140 120 剪力墙 全部落地剪力墙 180 170 150 130 部分框支剪力墙 150 140 120 100 筒体 框架核心筒 220 210 180 140 筒中筒 300 280 230 170 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电梯机房、水箱、构架等高度； 2部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构； 3平面和竖向均不规则的结构或类场地