抗侧力结构与布置

抗侧力结构与布置1第1页，共103页，2023年，2月20日，星期一结构体系：指结构抵抗外部作用的构件的组成方式。高层建筑中基本的抗侧力单元有框架、剪力墙、实腹筒(又称井筒)、框筒及支撑。由这几种单元可以组成多种结构体系。结构体系有：框架结构体系剪力墙结构体系框架－剪力墙结构(框架－筒体结构)体系筒体结构体系其他结构形式，如：板柱－剪力墙结构、框架－支撑(抗震墙板)结构、竖向桁架结构、核心筒加复合巨型柱结构等。第2页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.1框架结构体系整幢结构都由梁、柱组成，就称为框架结构体系(见图2-1~图2-3)，有时称为纯框架结构。由梁、柱构件组成的结构称为框架。第3页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.1.1分类按材料不同分为：钢、钢筋混凝土、钢骨(型钢)混凝土、钢管混凝土等。钢筋混凝土框架按施工方法的不同，可分为：现浇框架、半装配式框架、全装配式框架等。2.1.2框架结构的特点①建筑平面布置灵活；②立面设计灵活多变；（外墙是非承重构件，立面可任意划分）③构件类型少，易于标准化、定型化。④具有较好的抗震性能——“延性框架”；⑤梁柱截面惯性矩小，侧向变形较大，限制了框架结构的使用高度。以15～20层以下为宜。第4页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.1.3框架结构的布置要求(1)承重框架的布置承重框架指承受楼面竖向荷载的框架。框架结构承重方案有(见图2-4)：横向框架承重方案纵向框架承重方案纵横向框架混合承重方案(2)结构布置要求应设计成双向框架；抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架；框架梁、柱中心线宜重合；结构应受力明确，构造简单；第5页，共103页，2023年，2月20日，星期一框架结构按抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重(框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等，应采用框架承重，不应采用砌体墙承重)；电梯井贴梁柱布置，不得独立；填充墙应位于框架平面内，并受柱约束；现浇框架梁、柱、节点的混凝土强度等级，按一级抗震等级设计时，不应低于C30；按二～四级和非抗震设计时，不应低于C20；现浇非预应力混凝土楼盖结构的混凝土强度等级不宜高于C40框架柱的混凝土强度等级，抗震设防烈度为9度时不宜大于C60，抗震设防烈度为8度时不宜大于C70；抗震设计的框架结构中，当布置少量钢筋混凝土剪力墙时，结构分析计算应考虑该剪力墙与框架的协同工作。第6页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.1.4框架结构的变形特点框架结构在水平荷载作用下的受力变形特点(变形曲线)(1)柱和梁的弯曲变形产生——剪切型：下部的梁、柱内力大，层间变形也大，愈到上部层间变形愈小。(2)柱的轴向变形产生——弯曲型：这种侧移在上部各层较大，愈到底部层间变形愈小。(3)框架结构中第一部分侧移是主要的，随着建筑高度加大，第二部分变形比例逐渐加大，但合成以后框架仍然呈现剪切型变形特征

。第7页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.2剪力墙结构体系利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系（见图2-5、2-6）。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。2.2.1剪力墙的受力变形特点

(1)在承受水平荷载作用时，剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。(2)剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。(3)高层建筑剪力墙结构，以弯曲变形为主，特点是结构层间位移随楼层增高而增加。第8页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.2.2剪力墙结构体系的特点(1)承载力要求容易满足(截面尺寸大)。(2)整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小(现浇钢筋混凝土剪力墙结构)，适合于建造较高的高层建筑(10～30层，100～140m)。(3)抗震性能好——延性剪力墙结构。(4)平面布置不灵活，(剪力墙的间距取决于楼板的跨度。一般情况下剪力墙间距为3～8m，适用于要求较小开间的建筑)。(5)结构自重较大。底部大空间剪力墙结构(见图2-7)第9页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.2.3剪力墙结构体系的布置要求(1)结构布置原则剪力墙应沿结构的主要轴线布置。剪力墙应沿竖向贯通建筑物的全高。剪力墙应尽量布置得比较规则，拉通、对直。剪力墙的厚度应按阶段变化，每次厚度减少宜为50～l00mm。剪力墙的洞宜上下对齐，成列布置——洞口把墙体分成墙肢和连梁。(见图2-8)。避免小墙肢（hw/bw<3）(见图2-8)。墙段的高宽比应≥3(呈受弯工作状态)(见图2-9)。每一墙肢的宽度不宜＞8m。第10页，共103页，2023年，2月20日，星期一(2)

平面布置方案横墙承重方案：楼板支承在横向剪力墙上。纵横墙承重方案：楼板直接支承在纵横向墙上或通过进深大梁传递。底层大空间剪力墙方案特点：框支墙上下刚度相差悬殊，不利抗震。要求：①不允许单独采用框支剪力墙。②控制建筑物沿高度方向的刚度变化幅度。③落地剪力墙的间距L应满足一定要求。④提高转换层附近楼盖的强度及刚度。第11页，共103页，2023年，2月20日，星期一(3)

剪力墙的数量

①剪力墙的间距：3m~7.2m②剪力墙的厚度a.构造要求(规范规定)：bw≥160mm~220mm。短肢剪力墙——hw/bw=4～8，且bw<300mm的剪力墙。一般剪力墙——是指hw/bw＞8的剪力墙。异形柱——截面几何形状为L形、T形和十字形，且截面各肢的肢高肢厚比hw/bw<4的柱(剪力墙)。小墙肢——墙肢截面高度与厚度之比hw/bw<3的剪力墙。第12页，共103页，2023年，2月20日，星期一b、墙肢轴压比μN限制：轴压比的N定义：短肢剪力墙μN限制：抗震等级为一、二、三级时分别不宜大于0.45、0.50、0.55。一般剪力墙μN限制：一、二、三级抗震等级的剪力墙，其重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比不宜超过下表的限值。第13页，共103页，2023年，2月20日，星期一结构基本自振周期：T1=(0.04～0.05)N，(N为层数)。调整结构刚度的方法有：—适当减小剪力墙的厚度；—降低连梁高度；—增大门窗洞口宽度；—对较长的墙肢设置施工洞，分为两个墙肢。—墙肢长度超过8m时，一般都应由施工洞口划分为小的墙肢。墙肢由施工洞分开后，如果建筑上不需要，可以用砖墙填充。c.结构刚度判断当周期过短，地震力过大时，宜加以调整。第14页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.3框架－剪力墙结构体系在框架结构中设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，共同抵抗水平荷载，就组成了框架－剪力墙结构体系(如果把剪力墙布置成筒体，又可称为框架－筒体结构体系)(见图2-10)

。框架-剪力墙结构布置形式：1框架与剪力墙(单片墙、联肢墙或较小井筒)分开布置；2在框架结构的若干跨内嵌人剪力墙(带边框剪力墙)；3在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙；4上述两种或三种形式的混合。剪力墙将承担大部分水平力(有时可达80％～90％)，是抗侧力的主体。框架主要承担竖向荷载，提供了较大的使用空间，同时也承担少部分水平力。第15页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.3.1框架一剪力墙结构体系的变形特点(2)剪力墙则呈弯曲型变形；(3)当两者通过楼板协同工作，侧向变形将呈弯剪型；(4)其上下各层层间变形趋于均匀。(1)框架本身在水平荷载作用下呈剪切型变形；第16页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.3.2

结构布置要求框架－剪力墙结构平面布置要注意以下方面问题：1）剪力墙数量；2）剪力墙的位置；3）框架、剪力墙的设置要求；4）剪力墙的间距。2.3.2.1剪力墙数量(3)剪力墙的合理数量：兼顾抗震性和经济性两方面的要求—在满足侧移和舒适度的前提下剪力墙尽量少。(1)当每m2楼面平均剪力墙长度少于50mm时，震害严重；多于150mm时，破坏极轻微，甚至无震害。(2)当平均压应力=G/(Ac+Aw)＜1.2Mpa，壁率大于5000mm2/m2时，无震害。两个条件均不满足时，严重震害。第17页，共103页，2023年，2月20日，星期一(4)剪力墙的合理数量确定的方法①参考目前国内实际工程中的剪力墙数量：(Aw+Ac)／Af值或Aw/Af值大约在下表的范围内。

设计条件(Aw+Ac)/Af

Aw/Af

7度，II类土8度，II类土

3%5%4%6%

2%3%3%4%②满足轴压比要求。③由刚度特征值判定：Vf，max／V0在0.2~0.4之间较合适，相应的值在1.1～2.2之间。④由剪力墙截面抗弯刚度确定第18页，共103页，2023年，2月20日，星期一⑤由自振周期T1和地震力判定基本自振周期大约在下式范围内：计算周期Tl=(0.09～0.12)n实际周期Tl=(0.06～0.08)n(考虑T=0.7~0.8，n为结构层数)比较适宜的地震系数值(FEk=G)

场地烈度7度8度9度ⅠⅡⅢⅣ0.01~0.020.02~0.030.02~0.040.03~0.050.02~0.040.03~0.060.04~0.080.05~0.090.03~0.080.05~0.120.08~0.160.10~0.20当自振周期和底部剪力偏离上述范围太远时，应适当调整结构的截面尺寸。第19页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.3.2.2剪力墙的位置(1)剪力墙布置，应遵循“对称、均匀、分散、周边”的原则。(2)竖向荷载较大处。(3)建筑物端部附近。(4)平面形状变化处。(5)楼梯、电梯间等。第20页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.3.2.3框架、剪力墙的设置要求(1)框架应在各主轴方向均做成刚接。(2)剪力墙应沿各主轴布置(在非抗震设计，层数不多的长矩形平面中，允许只在横向设剪力墙)。(3)纵横向剪力墙宜合并布置为L形、T形和H字形。(4)合理调整剪力墙的长度：①每一道剪力墙(包括单片墙，小开口墙和联肢墙)H/L宜大于3，单个墙肢长度不宜大于8m。②每一道剪力墙在底层承受的弯矩和剪力均不宜大于整个结构底部剪力和倾覆力矩的40％。第21页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.3.2.4剪力墙的间距以限制L／B比值作为保证楼盖刚度的主要措施。JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》，以后简称《高层规程》，规定的剪力墙间距见下表。楼盖形式非抗震抗震设防烈度6、7度8度9度现浇≤5.0B，≤60m≤4.0B，≤50m≤3.0B，≤40m≤2.0B，≤30m装配整体≤3.5B，≤50m≤3.0B，≤40m≤2.5B，≤30m

第22页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.3.3框架—剪力墙结构计算要求抗震设计的框架-剪力墙结构，应根据水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值，确定相应的设计方法：1框架部分承受的地震倾覆力矩不大于总地震倾覆力矩的10％时，按剪力墙结构进行设计，其中的框架部分应按框架-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总地震倾覆力矩的10％~50％时，按框架-剪力墙结构进行设计；第23页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.3.3框架—剪力墙结构计算要求3当框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的50％但不大于80％时，按框架-剪力墙结构进行设计，其最大适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-剪力墙结构进行设计，但其最大适用高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。当结构的层间位移角不满足框架-剪力墙结构的规定时，可按有关规定进行结构抗震性能分析和论证。第24页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.4板柱－剪力墙(筒体)结构板柱－剪力墙(筒体)结构是指由钢筋混凝土无梁楼板和柱(筒体)组成的结构(见下图)。第25页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.5框架－支撑(抗震墙板)结构在钢框架设置支撑斜杆，即为支撑框架。由钢框架及支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构称为框架－支撑结构。用墙板代替钢支撑，嵌入钢框架中，成为框架－抗震墙板结构。框架－支撑结构有中心支撑框架、偏心支撑框架(见图2-11、图2-12)。框架－抗震墙板结构中墙板的类型有带竖缝钢筋混凝土墙板、带横缝钢筋混凝土墙板、内藏钢支撑的钢筋混凝土墙板、钢板墙和带竖缝的钢板墙等。第26页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.6筒体结构2.6.1筒体基本形式筒体的基本抗侧力单元有三种：(a)实腹筒(b)框筒(c)桁架筒实腹筒框筒桁架筒筒体的承重结构形式有：框架-筒体结构筒中筒结构成束筒结构等。第27页，共103页，2023年，2月20日，星期一

(1)

实腹筒：用剪力墙围成的筒体称为实腹筒(洞口很小)。

(2)

框筒：在实腹筒的墙体上开出许多规则排列的窗洞所形成的开孔筒体称为框筒，它实际上是由密排柱和刚度很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成的筒体(图2-13)。框筒构造柱中距为不宜大于4m，柱的截面长边应沿筒壁方向布置；横梁高度不小于柱净距的1/4；角柱面积约为其它柱面积的1～2倍；孔洞面积不大于立面面积的60%，洞口高宽比宜与层高和柱距之比值相近。框筒受力特点：形成受拉翼缘框架和受压翼缘框架。剪力滞后现象(图2-14)：角柱轴力大于平均值，远离角柱的各柱力小于平均值；腹板框架各柱轴力分布不是直线规律。剪力滞后现象愈严重，参与受力的翼缘框架柱愈少，空间受力特性越弱。第28页，共103页，2023年，2月20日，星期一

(3)

桁架筒：筒体的四壁是由竖杆和斜杆形成的桁架组成。采用若干个建筑层高作为桁架的节间距，以若干个建筑开间作为桁架的弦杆间距，形成巨型桁架，四片桁架围成桁架筒；一般采用钢结构。可作为高层建筑的承重结构，同时承受竖向荷载和水平力。钢桁架筒结构的刚度大，比框筒结构更能充分利用建筑材料，适用于更高的建筑。(见图2-15)

2.6.2、筒体受力特点筒体最主要的特点是它的空间受力性能。在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬臂构件；比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力，并具有很好的抗扭刚度；第29页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.6.3、筒体结构布置方式（1）框架—筒体结构（图2-10a）内部实腹筒体(电梯井、楼梯间等)，外围布置框架。

（2）筒中筒结构(见图2-16、2-17)

筒中筒结构是上述筒体单元的组合，通常由实腹筒做内部核心筒，框筒或桁架筒做外筒，两个筒共同抵抗水平力作用，

筒中筒结构的受力特点①在水平力作用下，外框筒以剪切型变形为主，内筒以弯曲型变形为主，在楼盖的作用下，两者位移需协调，其侧移曲线为弯剪型。②在下部，核心筒承担大部分剪力；在上部，剪力转移到外筒。③筒中筒结构抗侧、抗扭刚度大，层间变形均匀。外筒主要抵抗倾覆力矩及扭距，内筒主要抵抗水平剪力。④在水平力作用下，外框筒也有剪力滞后现象。第30页，共103页，2023年，2月20日，星期一筒中筒结构的布置筒中筒结构的高度不宜低于80m，高宽比不宜小于3。筒中筒结构的平面外形宜选用圆形、正多边形、椭圆形或矩形等，内筒宜居中。矩形平面的长宽比不宜大于2。内筒的宽度可为高度的1／12～1／15，如有另外的角筒或剪力墙时，内筒平面尺寸可适当减小。第31页，共103页，2023年，2月20日，星期一（3）多筒体系——束筒结构(1)两个以上框筒(或其他筒体)排列在一起成束状——西尔斯大厦(见图2-18)。(2)束筒结构的特点:束筒结构的腹板框架数量较多，使翼缘框架与腹板框架相交的角柱增加，大大减小剪力滞后，充分发挥筒体结构的空间作用(见图2-19)。可以组成较复杂的建筑平面形式。第32页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.7框架－核心筒结构2.7.1框架－核心筒结构的特点周边稀柱框架可以形成较大的使用空间及景观视线。设置了加强层(水平伸臂杆件)的框架—核心筒结构具有与筒中筒结构类似的抗侧刚度，其建造高度可与之接近。2.7.2框架－核心筒结构类型钢筋混凝土结构(钢筋混凝土框架+钢筋混凝土核心筒)；钢结构(钢框架+内钢框筒或内钢支撑框架)；混合结构——由钢构件、钢筋混凝土构件、组合构件(钢骨混凝土柱、钢管混凝土柱等中的两种及以上组成的结构）钢框架+钢筋混凝土核心筒；钢骨混凝土框架+钢筋混凝土核心筒；钢管混凝土柱+钢或钢筋混凝土梁+钢筋混凝土核心筒(见图2-20~2-22)第33页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.7.3框－核心筒结构的受力变形特点在水平力作用下，框架－核心筒结构的受力变形特点类似于框架－剪力墙结构。外框架以剪切型变形为主，内筒以弯曲型变形为主，在楼盖的作用下，两者位移需协调，其侧移曲线为弯剪型。核心筒刚度大，是抗侧力主体，承担大部分剪力；而框架承担的剪力较小。为了增大周边框架柱的轴力，提高框架柱的抵抗倾覆力矩及扭距，一般在核心筒与框架柱之间设置水平伸臂杆件。设置了水平伸臂杆件的框架－核心筒结构的侧移曲线(见图2-23)。第34页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.7.4框架－核心筒结构布置核心筒宜贯通建筑物全高。核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1／12，当筒体结构设置角筒、剪力墙或增强结构整体刚度的构件时，核心筒的宽度可适当减小。框架-核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距，非抗震设计大于15m、抗震设计大于12m时，宜采取增设内柱等措施。对高度不超过60m的框架-核心筒结构，可按框架-剪力墙结构设计第35页，共103页，2023年，2月20日，星期一上海金茂大厦主楼结构即采用了核心筒加外圈复合巨型柱的方案，同时由3道强劲的钢结构外伸桁架将核心筒和复合巨型柱连成整体，以提高主楼的侧向刚度。2.7.5框架－核心筒结构的实例介绍(1)上海金茂大厦(见图2-24)(2)深圳地王大厦(见图2-25)(3)马来西亚吉隆坡石油大厦双塔(见图2-26)(4)深圳赛格广场(见图2-27)(5)广州中信广场(见图2-28)(6)大连远洋大厦(见图2-29)

第36页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.8巨形结构2.8.1巨形框架结构(见图2-30～2-32)巨形框架结构的受力特点(1)水平荷载主要由巨形框架承担或由巨形框架和核心筒共同承担。(2)次框架仅承受竖向荷载，并传至巨形框架上，再由巨形框架柱传至基础。2.8.2巨形空间桁架结构整栋结构用巨柱、巨梁和巨型支撑等巨型杆件组成空间桁架，相邻立面的支撑交汇在角柱，形成巨形空间桁架结构。空间桁架可以抵抗任何方向的水平力，且水平力产生的层剪力由支撑斜杆的轴向力抵抗，可以最大限度地利用材料。巨形空间桁架结构的典型实例：香港中国银行大厦(见下图2-33)。第37页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.9抗侧力结构体系的用高度和高宽比2.9.1最大适用高度规程中将混凝土高层建筑分为了两级，即常规高度的高层建筑(A级)和超限高层建筑(B级)，分别给出了其适用的最大高度(pp31~32表2-2、表2-3)。钢结构房屋适用的最大高度(pp33表2-4）钢-混凝土组合结构房屋适用的最大高度(pp33表2-5）JGJ3-2010、GB50011-2010最大适用高度2.9.2高宽比限值为了宏观控制结构的刚度、稳定和承载力，下表2-3为各种钢筋混凝土结构体系的适宜高宽比范围。规范限制了高层建筑的最大高宽比——分别按钢筋混凝土结构、钢结构及混合结构限制(pp33~34表2-6~表2-9)

。JGJ3-2010、GB50011-2010最大适用高度第38页，共103页，2023年，2月20日，星期一表2-3各种钢筋混凝土结构体系的适宜高度范围第39页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.10高层建筑结构体系的发展和应用2.10.1高层建筑抗侧力结构体系的发展动力高层建筑的功能、形式、高度和空间利用的不断发展，促使结构形式、材料、组成和结构体系的不断发展和创新。新材料的出现，计算机技术的发展，又给结构体系的发展和创新创造了条件。在建筑师层出不穷的翻新方案下，结构工程师必须响应挑战。第40页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.10.2高层建筑抗侧力结构体系发展过程

高层建筑钢筋混凝土结构体系框架结构体系剪力墙结构体系筒体结构体系框架—剪力墙(筒体)结构体系框架-核心筒结构体系……高层建筑钢结构体系框架体系框架—支撑体系筒体体系巨型结构体系……第41页，共103页，2023年，2月20日，星期一结构体系发展过程

第42页，共103页，2023年，2月20日，星期一始用年代结构体系和特点18851889190320世纪初二次大战后20世纪50年代20世纪60年代末和70年代初20世纪80年代20世纪80年代中期砖墙、铸铁柱、钢梁钢框架钢筋混凝土框架钢框架+支撑钢筋混凝土框架+剪力墙，钢筋混凝土剪力墙，预制钢筋混凝土结构钢框架+钢筋混凝土核芯筒，钢骨钢筋混凝土结构框筒，筒中筒，束筒，悬挂结构，偏心支撑和带缝剪力墙板框架巨型结构，应力蒙皮结构，隔震结构被动耗能结构，主动控制结构，混合控制结构结构体系发展过程

第43页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.11建筑体型和结构总体布置2.11.1结构总体布置原则(1)满足使用要求，便于施工(2)控制结构高宽比H/B(3)选择合理的结构平面形状(4)在地震区，尽可能采用对抗震有利的结构布置形式(5)合理设缝第44页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.11.2结构平面布置要求(1)平面布置简单、规则、对称对抗震有利。(2)要使结构的刚度中心和质量中心尽量重合，以减少扭转，通常偏心距e不宜超过垂直于外力作用线边长的5％。(3)刚度要均匀对称，要注意钢筋混凝土剪力墙的位置，也要注意砖填充墙的位置。(4)凸出部分的尺寸不宜太大（pp37~38JGJ3-2010相同）。(5)应避免在拐角、端部等处布置楼电梯间。第45页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.11.3结构竖向布置要求(1)结构竖向布置应注意刚度均匀而连续，无突变。(2)抗震设计时，结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。(3)抗震设防的高层建筑，竖向体型应力求规则、均匀，避免有过大的外挑和内收（pp37~38JGJ3-2010相同）

。(4)结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化(框架结构当某楼层侧向刚度小于上层时，不宜小于相邻上部楼层的70％，不宜小于相邻上部三层平均值的80％)。(5)

A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80％，不应小于其相邻上一层受剪承载力的65％；B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75％。(6)高层建筑结构宜设置地下室。(7)上下层结构轴线布置或者结构形式发生变化时，要设置结构转换层。第46页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.12结构的“三缝”处理2.12.1沉降缝及减少沉降危害的措施2.12.1.1设置位置：所有可能产生不均匀沉降处。(1)土质松软，土层变化较大处。(2)基础标高相差过大，基础类型不同，地基处理不同处。(3)房屋层数、高度、荷载或刚度变化过大处。(4)上部结构类型、体系不同处。(5)平面形状变化处。2.12.1.2

减少沉降危害的措施“放”－设沉降缝，让各部分自由沉降。“抗”－不考虑永久设缝要求。“调”－在设计中采取措施，调整各部分沉降，减少其差异，降低由沉降差产生的内力。第47页，共103页，2023年，2月20日，星期一减小总沉降量及沉降差。当土质较好时，可加大埋深，利用天然地基，以减小沉降量。当地基不好时，可以用桩基。高低部分的结构及基础设计成整体，但在施工时将它们暂时断开，待主体结构施工完毕，已完成大部分沉降量(50％以上)以后再浇灌连接部分的混凝土，将高低层连成整体。这种缝称为后浇施工缝。这样裙房与高层部分沉降一致，不必用沉降缝分开。这种方法适用于地基土软弱、后期沉降较大的情况。(1)利用压缩性小的地基。(2)采用后浇施工缝(3)将裙房做在悬挑基础上第48页，共103页，2023年，2月20日，星期一2.12.2伸缩缝及减小温度收缩影响的措施减小温度收缩影响的措施

(1)设后浇带：见图2-34

(2)设控制缝：人为控制其位置，使裂缝有规律的发生在对结构和建筑影响最小的部位(3)局部设伸缩缝：在上面或下面几层局部设缝(约1／4全高)

(4)从布置及构造方面采取措施减少温度应力的影响：屋顶采取有效的保温隔热措施；屋面做成高低错落的屋顶；外墙注意保温隔热措施；在温度变化影响较大和对温度应力比较敏感的部位提高配筋率。如顶层、底层、山墙、内纵墙端开间。不要在长建筑物的端部设置刚度很大的纵向剪力墙；。第49页，共103页，2023年，2月20日，星期一1．目的：对布置不规则的建筑物避免造成震害。2、原则：不分则已，分则彻底。3．要求：防震缝的最小宽度要求(pp41)：

(1)框架房屋，当高度不超过15m时可采用100mm；当超过15m时，6、7、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。

(2)框架一剪力墙房屋的防震缝宽度可按第一款最后数值的70％，剪力墙房屋的防震缝宽度可按第一款最后数值的50％，同时均不宜小于100mm。

(3)防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度按不利的体系考虑，并按较低高度计算缝宽。

(4)

防震缝应沿房屋全高设置，地下室、基础可不设防震缝，但在防震缝处应加强构造和连接。2.12.3防震缝第50页，共103页，2023年，2月20日，星期一4．设置位置：在房屋的下列部位应设防震缝：

(1)建筑平面突出部分较长而又没有采取加强措施处(如L形、T形、I形、H形、U形平面等)；

(2)房屋有错层，且楼面高差较大处；

(3)房屋各部分的刚度、高度及重量相差悬殊处。5．避免设缝的方法高层建筑设缝而缝的宽度不足时，在地震作用下便容易遭受破坏。第一要避免设缝，第二是如果必须设缝，就要给予足够的宽度。避免设缝的方法是：（1）

优先采用平面布置简单、长度不大的塔式楼；（2）在体型复杂时，采取加强结构整体性的措施而不设缝。

第51页，共103页，2023年，2月20日，星期一

1、高层建筑中楼盖的作用（1）直接承受荷载（竖向荷载）；（2）使各抗侧力构件协同工作（楼盖将各抗侧力结构连成整体，使之在水平荷载作用下变形一致，共同工作。）；（3）分隔作用（沿高度方向分成若干层）。

2．高层建筑对楼盖的要求在层数多(如20～30层以上，高度超过50m)的高层建筑中，要求：

(1)良好的水平刚度及整体性（协同工作要求）。

(2)控制楼盖高度。

(3)减轻楼盖的质量。2.13高层建筑楼盖

第52页，共103页，2023年，2月20日，星期一(3)常用楼盖类型梁板式楼盖、密肋楼盖、无梁楼盖、非预应力平板、预应力平板等。(5)楼盖结构尺寸初估梁截面尺寸估计、板厚的估计(见表2-8～2-9)。(4)楼盖选型原则房屋高度超过50m时，框架-剪力墙结构、筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇楼盖结构；剪力墙结构和框架结构宜采用现浇楼盖结构。房屋高度不超过50m时，8、9度抗震设计时宜采用现浇楼盖结构；6、7度抗震设计时可采用装配整体式楼盖，且应符合相关要求。第53页，共103页，2023年，2月20日，星期一表2-8

梁截面高度与跨度之比(hb/l)表2-9楼板的厚度与跨度之比(t/l)粱的种类hb／l单跨梁1／8～1／12连续梁1／12～1／15扁梁1／12～1／18单向密肋梁1／18～1／22双向密肋梁1／22～1／25悬臂梁1／6～1／8井字梁1／15～1／20框支墙托梁1／5～1／7单跨预应力梁1／12～1／18多跨预应力梁1／18～1／20板的类型t/l单向板1／25～1／30单向连续板1／35～1／40双向板(短边)1／40～1／45悬挑板1／10～1／12楼梯平台1／30无粘结预应力板1／40无柱帽无梁板(重载)1／30有柱帽无粱板(轻载)1／35第54页，共103页，2023年，2月20日，星期一１．要求：（1）要求有承载力较大的、沉降量较小的、稳定的地基：（2）有稳定的、刚度大而变形小的基础；（3）要防止倾覆和滑移，也要尽量避免由地基不均匀沉降引起的倾斜。２．特点：高层建筑的基础埋深应当大一些，这是因为：(1)较深的土壤承载力大而压缩性小，稳定性较好。(2)基础周围的土壤有一定的嵌固作用，能提供部分水平反力。(3)减小地震反应（在较深处的地震波幅值较小，接近地面幅值增大）。2.14高层建筑的基础第55页，共103页，2023年，2月20日，星期一３．基础类型★高层建筑的基础类型有：筏基、箱基和桩基等。★基础底面积的形心，应与上部结构永久荷载的合力中心相重合。

4．基础埋深：《高层规程》中规定，基础应有一定的埋置深度，埋深由室外地坪至基底计算。

(1)一般天然地基，可取建筑物高度(室外地面至主体结构檐口或屋顶板面的高度)的1/15；

(2)桩基础，可取建筑高度的1/18，但桩长不计在内；

(3)岩石地基，埋深不受上述限制，但应验算倾覆。必要时还应验算滑移。当不满足时，应采取有效措施以确保建筑物的稳固，如采用地锚等措施。第56页，共103页，2023年，2月20日，星期一

5．基础底板厚度：基础底板厚度t可由平均反力按下表确定。

平均反力f(kN／m2)受力状况t/l

150—200单向1／6—1／8双向1／9—1／12

400—500单向1／3—1／4双向1／4一l／6第57页，共103页，2023年，2月20日，星期一本章结束，谢谢听讲！第58页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-1框架结构体系的常见布置形式第59页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-2PacificParkPlaza公寓标准层平面第60页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-3昆明工人文化宫第61页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-4框架结构承重方案横向框架承重方案纵向框架承重方案纵横向框架承重方案第62页，共103页，2023年，2月20日，星期一第63页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-5剪力墙结构典型布置第64页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-6剪力墙结构布置举例上海花园饭店第65页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-7底部大空间剪力墙结构(平面)第66页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-7底部大空间剪力墙结构(立面)第67页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-8剪力墙结构布置第68页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-9剪力墙的墙段第69页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-10北京饭店第70页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-10上海宾馆第71页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-10上海雁荡大厦第72页，共103页，2023年，2月20日，星期一图2-11中心支撑框架结构第73页，共103页，2