高层建筑结构-第1章 概论课件

1、简 介2011年10月王亚军课程简介本课程是一门理论和实践并重的专业课程。主要包括：混凝土结构楼盖、单层厂房、以及混凝土框架结构房屋的结构设计计算、构造。本课程的任务是使学生掌握混凝土结构设计与构造的基本方法，具有一般工业与民用建筑结构设计的能力，并为今后学习后续课程和毕业设计打下基础。先修课程理论力学结构力学材料力学土木工程材料混凝土结构设计原理教材及参考资料参考资料作者沈蒲生 东南、同济、天津大学 朱彦鹏第一章 概论2011年10月王亚军章节内容1.1 概述1.2 建筑混凝土结构的形式1.3 结构设计的程序和内容1.4 混凝土建筑结构的分析方法1.5 本课程的主要内容及特点1.1 概述结构

2、：广义上指房屋建筑和土木工程的建筑物、 构筑物及其相关组成部分的实体。狭义上指各种工程实体的承重骨架。 混凝土结构：以混凝土为主要材料制作而成的结构。建筑结构：组成工业与民用房屋建筑包括基础在内的承重骨架体系。房屋建筑的空间受力骨架体系，由竖向承重结构、水平承重结构和下部结构组成。1.1 概述建筑结构的功能良好地服务于人类生活、生产的要求和人类对美观的需要。能抵御自然界各种作用力充分发挥结构所采用材料的性能1.2 建筑混凝土结构的形式层数单层结构和多高层结构工业厂房结构和民用建筑结构一般为单层结构用途一般为多高层结构1.2 建筑混凝土结构的形式常用的混凝土结构形式多层混凝土建筑结构砖混结构板柱

3、结构框架结构底部框架砌体结构1.2 建筑混凝土结构的形式常用的混凝土结构形式高层混凝土建筑结构框架结构剪力墙结构框架-剪力墙结构板柱剪力墙结构筒体结构1.2 建筑混凝土结构的形式钢筋混凝土楼盖结构多、高层建筑结构中，楼盖基本上都是钢筋混凝土结构。主要是梁板结合而成。1.3 结构设计的程序和内容建筑工程的建设程序1.3 结构设计的程序和内容建筑工程的设计阶段1、初步设计阶段2、技术设计阶段3、施工图设计阶段 结构方案的确定：确定结构形式 确定结构体系 是结构设计中最重要的一项工作，关系着结构设计成败的关键。1.3 结构设计的程序和内容结构分析在各种作用下的内力和变形等作用效应分析，其核心问题是确

4、定结构计算模型，包括确定结构力学模型、计算简图和采用的计算方法。 构件设计对钢筋混凝土构件，根据结构内力分析结果，选取对配筋起控制作用的控制截面进行不利内力组合，选取最不利内力进行截面的配筋计算，且应满足构造要求。1.3 结构设计的程序和内容施工图绘制施工图是全部设计工作的最后成果，是进行施工主要依据是设计意图的最准确、最完整的体现，是保证工程质量的重要环节施工图在施工过程中，根据情况变化，还需不断修改设计建筑物交付使用后，经过最关键的实践检验后，做出工程总结，设计工作才算最后完成。混凝土建筑结构设计步骤准备工作确定结构方案结构布置结构计算简图结构分析和设计计算了解工程背景掌握设计所需原始资料

5、收集设计参考资料制定工作计划上部结构楼盖基础荷载计算结构内力分析荷载效应组合构件截面设计构造要求结构设计说明结构设计计算书结构设计图纸1.4 混凝土建筑结构的分析方法1.4.1 基本原则按国家标准规定的作用及其组合，进行作用效应分析；结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时，应分别进行结构分析；结构分析所采用的计算图形、边界条件、荷载的取值与组合、材料性能的计算指标、初始应力和变形状况等，应符合实际情况并有相应的构造措施；结构分析方法基于三类基本方程：平衡方程、变形协调方程和材料本构方程；宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点选择合理的分析方法；电算结果应判断和校核。1.4.2 分析

6、模型2、结构的功能要求与可靠度满足的功能要求：安全性、适用性和耐久性可靠度：结构在规定的时间内，规定的条件下完成预定功能的概率整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，称为极限状态，分为正常使用极限状态和承载能力极限状态。1.4.2 分析模型3、实用的设计表达式采用作用、抗力标准值，相应的分项系数和组合系数表示的实用设计表达式分项系数是按目标可靠指标，并考虑工程经验确定的，使两种方法具有相同或相近的可靠性。1.4.2 分析模型3、实用的设计表达式1.4.3 各种分析方法（1）线弹性分析方法线弹性分析方法假定结构材料为理想的弹性体，是最基本和最成熟的结构分析方法，也

7、是其他分析方法的基础和特例，可用于结构的承载能力极限状态及正常使用极限状态下作用效应的分析。（2）考虑塑性内力重分布的分析方法混凝土结构在一定条件下可以采用考虑塑性内力重分布的分析方法，该方法具有充分发挥结构潜力、节约材料、简化设计和方便施工等优点。弯矩调幅法是钢筋混凝土超静定结构考虑塑性内力重分布方法中的一个，该方法计算简便，已在我国广泛应用多年。1.4.3 各种分析方法（3）塑性极限分析方法混凝土结构（板、连续梁、框架）的承载能力极限状态设计可采用塑性极限分析方法。特别是对承受均布荷载周边支撑的双向矩形板，可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行设计，工程设计和实践经验证明，按此方法

8、进行计算和构造设计，简便易行，可保证安全。但仍应满足正常使用极限状态的要求。1.4.3 各种分析方法（4）非线性分析方法非线性分析方法以钢筋混凝土的实际力学性能为依据，通过引入相应的非线性本构关系，可准确地分析结构受力全过程的各种荷载效应，详尽地描述结构受力-破坏各个阶段的内力、变形和裂缝发展，适用于任意形式和受力复杂的结构分析。（5）试验分析方法对体形复杂或受力状况特殊的结构或部分，如不规则的空间壳体、异形框架等，或采用了新型的材料及构造，对现有结构分析方法的结算结果没有充分把握，可采用试验方法对结构的正常使用极限状态和承载能力极限状态进行分析和复核。1.5 本课程的主要内容及特点主要内容楼盖结构：单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、楼梯及悬挑结构等。单层厂房结构：单层厂房的组成和布置，构件选型，排架结构内力分析、内力组合，排架柱、牛腿、柱下独立基础的受力性能和设计方法，抗风柱、屋架和吊车梁的设计要点，节点的连接及预埋件的设计方法等。框架结构：混凝土框架结构的承重方案，结构布置，构件截面尺寸估算，计算简图，结构内力分析方法，梁柱构件配筋与构造，柱下条形基础的设计等。1.5 本课程的主要内容及特点本课程的特点具有很强的