第一篇：建筑設(shè)計感想[模版]

對建筑設(shè)計的認識

作為一個大三的園林專業(yè)的老生，終于也接觸到了建筑設(shè)計。從第一節(jié)課開始我便認識到自己的專業(yè)設(shè)計已經(jīng)從寬泛的一把抓轉(zhuǎn)變到分細學(xué)精的逐個擊破。

第一節(jié)課，老師講了建筑的概念。即是建筑物和構(gòu)筑物的統(tǒng)稱。這和平時的理解不太一樣，以前沒有對建筑的概念有過思考，只是下意識的覺得建筑就是房子，卻忽略了煙囪、水塔之類的構(gòu)筑物。而后，老師又講了園林建筑的作用，建筑的構(gòu)成及分類，這讓我明白了園林建筑設(shè)計似乎又不完全同于建筑專業(yè)所設(shè)計的建筑了，園林建筑更與景觀息息相關(guān)，是為景觀服務(wù)的，這又讓我覺得似乎園林建筑更具有生命力。同時，老師說建筑的外觀最大方面又是由建筑的功能所決定的，這應(yīng)該是以后我們設(shè)計時最需要注意的事項了吧。

上完課，我便開始思考，該怎么去學(xué)好這門新接觸的課程。我想，最重要的便是上課聚精會神的聽講，跟著老師的思路，多記憶，多思考，把基本的建筑知識掌握好。再者，閱讀老師推薦的書籍，也爭取多在課后休息時間閱讀相關(guān)書籍，鞏固課上所學(xué)知識，擴展自己的見識。另外，還要多和同學(xué)老師交流，并且多查閱網(wǎng)上的信息，及時更新自己的知識，以及要做到對本專業(yè)的政策及形勢及時了解。我在網(wǎng)上查閱了資料，其中提到：作為初學(xué)者必須掌握建筑設(shè)計課程的學(xué)習方法，從最基本的技能訓(xùn)練開始，逐步培養(yǎng)空間思維能力、創(chuàng)造能力和實踐能力，牢固樹立全局的觀念，把握建筑空間尺度的概念，在各種基本技能訓(xùn)練和工程實踐中必須始終堅持貫徹這種思想。只有這樣，才能夠真實的感受到什么是建筑，才能夠感受到設(shè)計的真實意義，才能夠真實的理解和掌握建筑設(shè)計的原理和方法。我想，建筑設(shè)計應(yīng)該和之前所學(xué)習的園林設(shè)計有想通之處，都要講究尺度感、空間感，都需要具備繪圖表達能力，以及需要對生活有所了解和感悟，在掌握一定的原則的基礎(chǔ)上需要有創(chuàng)新精神等等。

但是這些都說著容易，堅持很難。學(xué)習本來就是一個持之以恒的過程，“三天打漁，兩天曬網(wǎng)”的做法固然是不可取的。

一直以來就對建筑專業(yè)的同學(xué)抱著敬佩之情，覺得他們更刻苦，他們的設(shè)計作業(yè)被要求更嚴謹、更細致。建筑設(shè)計師是涉獵廣泛的、追求完美的，外人看來他們是光鮮亮麗的，但同時他們也肩負著責任，他們的工作是艱辛不易的。我想，作為一個園林專業(yè)的學(xué)生，在以后的工作中也要秉承著建筑師的精神，在現(xiàn)在的學(xué)習中，也要踏踏實實的學(xué)習，穩(wěn)穩(wěn)當當?shù)那斑M。

第二篇：公共建筑設(shè)計原理感想

公共建筑設(shè)計原理之感想

摘要：我們在現(xiàn)實生活中一般總是面對著三種建筑現(xiàn)象：真實的、圖像的和意像的，建筑空

間的認識對我們在建筑設(shè)計中，建筑設(shè)計涉及到許多方面，可以說建筑設(shè)計既是自然科學(xué)特征同時又有人文科學(xué)色彩的綜合性專業(yè)學(xué)科。關(guān)鍵詞：建筑空間、空間形式的認識和構(gòu)成、建筑方案設(shè)計的步驟與方法

作為一名剛接觸建筑的大學(xué)生，面對建筑設(shè)計我們總會一頭霧水，學(xué)習一學(xué)期的公共建筑設(shè)計原理的課程，對建筑設(shè)計有了一些自己的了解，這本書也很好，當我自己在做建筑設(shè)計時就可以利用到里面的一些知識，它就是我現(xiàn)在進行建筑設(shè)計的工具書。

面對當今日益更新的世界，面對不斷改變的人們居住生活的環(huán)境，我們要時時刻刻攜帶一顆觀察世界的眼睛，要把建筑設(shè)計原理擺在最重要的位置。在不斷更新改變的建筑歷史的長河中，我們需要面對許多不斷涌現(xiàn)出來的新興的建筑師和建筑作品，這些建筑設(shè)計是一個多為的現(xiàn)象，有很對雜亂的評論和離奇的建筑理論，《公共建筑設(shè)計原理》讓我們在嘈雜的建筑環(huán)境中能清楚地了解建筑，始終保持著對建筑現(xiàn)象的識別能力和解釋能力。

各個領(lǐng)域都有自己的語言和思考的方式，家族這個領(lǐng)域也是一樣，它的語言無非就是空間、形式、比例、尺度等等，通過這本書我深刻的了解了建筑的語言，作為剛接觸建筑的我們，面對建筑方案時更不知道怎么下手，而這本書就介紹了建筑設(shè)計過程的一般步驟、原理和表現(xiàn)形式，這本書真的是開啟初學(xué)者學(xué)習建筑知識的一本好書。

（一）建筑空間

我們剛接觸建筑的人，對建筑都沒有什么系統(tǒng)的理解，而這本書正好在這時給我們提供了許多理論知識，拓展了我們的眼界，不懂建筑的我們以為建筑就是很直白的領(lǐng)域，是對外觀美麗與丑陋的評定，學(xué)習這本書我們發(fā)現(xiàn)自己的額官邸啊是大錯特錯的。通過這本書我們就可以知道建筑是一個很大的范疇，它包含的內(nèi)容很多，建筑設(shè)計不僅僅有立面外觀的表現(xiàn)，還要具有內(nèi)部功能的實用性，它的功能布局很重要，這就決定建筑的使用性質(zhì)。我們所居住生活和活動的環(huán)境與范圍都是建筑空間，建筑設(shè)計就是把原有的自然空間劃分出一部分作為人們的生活居住空間。建筑空間就是人們用墻面等平面實體圍合起來的空間。建筑空間形成后還需要通過許多（例如形狀、形象等）來精心設(shè)計。我們了解建筑總會從它的外觀形狀先入手，所以認識了解建筑形式對我們建筑設(shè)計是很重要的。無論是什么建筑建筑空間，整體還是單一的，總要呈現(xiàn)出一定的建筑形式，而形式包含很多事物內(nèi)在諸多要素的結(jié)構(gòu)、組織和存在的方式，但是首先我們要吧視覺問題擺在首要位置。在萬千變化的世界有許許多多的建筑形態(tài)，但它們的最基本的要素都是一樣的，都是由點移動生成線，現(xiàn)在生產(chǎn)面，面再生成體，建筑師就是使用這最基本的手法來設(shè)計建筑的外形和建筑形式，創(chuàng)建奇妙萬千的世界，建筑是形式與空間的藝術(shù)，形式空間構(gòu)成了建筑

自己本身，還傳達給別人不一樣的藝術(shù)思想和文 化含義，所以說一個城市的建筑是這個城市藝術(shù) 文化底蘊的象征，我們學(xué)習建筑更要了解不同的 文化知識和藝術(shù)形式，這樣才能在設(shè)計時產(chǎn)生更 多的設(shè)計靈感，才能更好的把這個城市介紹給世 界。就像建筑大師蓋里，他通過自己的設(shè)計把他 想傳遞的思想達到每個人的腦海里，他的設(shè)計很 是隨心所欲，但卻是最直觀的傳達建筑的文化內(nèi) 涵。

蓋里-古根海姆博物館

其實設(shè)計是一件很有趣的事情，它不像那些死記硬背的文科，也不像那些大量做題遨游在題海里的理科，它的靈感往往就來自于你頭腦中突然噴發(fā)的靈感小火花，也許就是你在無意間看到的自然界的美麗現(xiàn)象，這一切的一切都是在不經(jīng)意間用現(xiàn)在你的腦海里的。建筑設(shè)計其實是一個非常享受的過程，剛開始的我們也許很茫然，但是當你通過努力把自己的想法變成你的設(shè)計方案時，你的那種成就感是任何東西所不能代替的。我們在進行建筑設(shè)計時是非常自由的，享受著其中的快樂，正如看《公共建筑設(shè)計原理》一樣，遨游在建筑的海洋中，心情非常愉悅，不僅感受前所未有的成就感，也學(xué)到了許多知識。

（二）形式構(gòu)成和空間構(gòu)成

建筑是和藝術(shù)息息相關(guān)的，藝術(shù)使建筑的得到了更好的體現(xiàn)，在現(xiàn)實中，建筑的平面和體量總是由不同的形狀和體塊聚集而成的，但同樣遵循一定的要素。在古代，建筑師主要采用對稱的方式來表現(xiàn)建筑的，但是古代的建筑比較宏大，所以對稱結(jié)構(gòu)會給人穩(wěn)重恢弘的感覺，但在現(xiàn)代非對稱性是現(xiàn)代設(shè)計的首要要素，建筑的不對稱能夠平衡建筑，給人活躍有韻律感，有時某些建筑的不對稱的設(shè)計就是為了給人整體勻稱的感覺。比例尺度是衡量建筑實用性的視覺依據(jù)，比例的實質(zhì)是韻律排列規(guī)律的表現(xiàn)，比例也可以使構(gòu)圖獲得和諧，一個建 筑的尺度和比例是正確的話，這個建筑就會給人很 舒適的感覺，在建筑設(shè)計中，建筑形式的表現(xiàn)力以 及建筑美學(xué)的很多特性都是因為比例與尺度的運 用。尺度作為建筑設(shè)計和構(gòu)圖的基本手段之一，是 用來表現(xiàn)建筑形式、體量和規(guī)模的宏大程度。比例 的運用是追求一種形狀相似的和諧，尺度的運用是 追求一種相稱的和諧。作為初學(xué)者的我們，要想達 到和諧的比例感和相稱的尺度感，唯一的辦法就是

細致入微的推敲。要想建筑更加有藝術(shù)氣息，就要不斷地推敲尺度感，尺度感是你跨入藝術(shù)領(lǐng)域的一道門檻。建筑的形式有時也會通過對比來產(chǎn)生不一樣的感覺，在對比中產(chǎn)生微小的差別，這樣就能把一個建筑的形式有突出的重點，就會更好的吸引別人的眼光，例如建筑立面不同材質(zhì)的對比，給人一種跳躍感，在對比中使這個里面就凸現(xiàn)出來了。在建筑構(gòu)圖中運用對比和微差能創(chuàng)造出出乎意料的藝術(shù)效果。在建筑構(gòu)圖中，韻律和節(jié)奏均是由于構(gòu)圖要素的重復(fù)形成的，一個建筑的韻律感會給別人輕盈的感覺，但我認為建筑如果重復(fù)的東西太多就會給人視覺疲勞感，單調(diào)乏味，所以是適當?shù)闹貜?fù)會增加的美感。從形式的美學(xué)角度看，我學(xué)到了影響形式的一些要素，建筑中的語言同一般的語言不同，在建筑藝術(shù)中任何概念都是通過視覺表現(xiàn)形式來表現(xiàn)的。

建筑的空間構(gòu)成在這本書中被深刻的解釋出來，在現(xiàn)代設(shè)計中，如果它涉及到哲學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域知識時，空間設(shè)計就會是一個很復(fù)雜的設(shè)計了。我們所了解的空間三要素就是基面、頂面和垂直面，我們所居住的環(huán)境就是由基面、頂面和垂直面來限定的，一個獨立的面可以識別的第一性特征就是形狀，它是由面的外邊緣輪廓線所確定，建筑中的各個面要素之間的關(guān)系是相互聯(lián)系且延續(xù)的，一個面的表面特征，材料、質(zhì)感、色彩和虛實關(guān)系都是界面設(shè)計中要考慮的要素?？臻g的設(shè)計是要帶給人們居住活動的舒適性，而空間的舒適性設(shè)計有兩個方面，一個就是滿足人們生活居住的最基本的生理需求，最主要的空間設(shè)計師考慮到房間的朝向、方位、開窗大小等基本要素，在倡導(dǎo)節(jié)能、生態(tài)設(shè)計和可持續(xù)發(fā)展思想的當代設(shè)計中更應(yīng)引起高度重視。一個空間，它的溫度最基本要滿足人體所需居住的溫度，不然的話人們不僅不能舒適的居住，而且也會帶給身體某些疾病，這樣一個建筑不僅沒有帶給人們最基本的生活環(huán)境，而且還給他們帶來了不便。舒適性設(shè)計還有人文領(lǐng)域所追求的文化歸屬感。

通過這本書這些知識的學(xué)習，我自己覺得充實了許多，關(guān)于建筑我又了解了許多，明白在建筑設(shè)計中需要了解的要素，在日新月異的社會，在不斷更新的周邊的建筑里，學(xué)習更多 的知識有助于對城市的發(fā)展。建筑現(xiàn)在 不僅僅是居住生活的環(huán)境，更多的是城 市的符號，它的發(fā)展其實就是通過對這 些要素的改變與應(yīng)用，建筑已經(jīng)和我們 生活息息相關(guān)，連一些大型的建筑也受 到平常百姓的關(guān)注，例如北京的鳥巢體 育館，其實它就是原生態(tài)建筑，利用鋼 材質(zhì)還有立面上虛實結(jié)合，給人一種韻 律感，它不僅僅使北京這座城市的符號，更多的是面向外國友人、面向世界的符號，百姓們對它的關(guān)注更是前所未有的，而且人們對建筑了解也越來越深，建筑已經(jīng)走向百姓人家。作為學(xué)習建筑的我們通過這本書的學(xué)習更能了解關(guān)于建筑的理論知識。

（三）建筑方案設(shè)計

作為學(xué)生的我們，學(xué)習建筑最難得就是建筑方案設(shè)計，但建筑方案設(shè)計是建筑中最重要的環(huán)節(jié)，不過我相信萬事開頭難，通過這一學(xué)期對《公共建筑設(shè)計原理》的學(xué)習，我現(xiàn)在做方案是有自己方法和步驟，不再是個無頭蒼蠅難道設(shè)計無從下手，這本書對于我們建筑初學(xué)者真的是一本良書益友。但我相信現(xiàn)在仍然還有初學(xué)者對建筑設(shè)計的條件、方法和原理的無知，還有對建筑設(shè)計起點的忽視甚至無知。

很多情況下，許多原理并不是來源于空想，而是來源于那些實實在在的、對于我們來講又常常忽視的場地條件，建筑的場地條件分析既是實際過程的開始，同時又是建筑思維的開頭。在一個建筑方案的開始，老師都會發(fā)一個任務(wù)書，里面就有我們所設(shè)計的地形圖，但往往我們都沒有充分分析利用過地形圖，不僅不能充分利用場地條件，而且我們還經(jīng)常改造場地，從方方面面都看出來我們的無知和對場地條件的漠視或無所謂的態(tài)度。作為建筑方案的條件，我們需要仔細推敲，因為有些是明顯地，有些是潛在的，有些是明確的，有些又是籠統(tǒng)的。建筑設(shè)計是自由的，但在圖面上表達時就需要許多限定，建筑平面設(shè)計要有平面限定，這樣才能使圖紙更有規(guī)范性。場地內(nèi)建筑物的高度和容量影響著場地的空間形態(tài)，反映著土地的利用情況，所以建筑物的建筑高度和容量也是設(shè)計中需要考慮的重要因素，我們在設(shè)計中也要對建筑深度的考慮。當建筑處于保護區(qū)時，對建筑的高度限制就是顯而易見的也是必要的；當建筑處于居民區(qū)內(nèi)，那就要考慮到樓層與樓層之間的距離對日照的影響；當建筑處于市中心和區(qū)中心的臨街位置，建筑高度就要受到街道寬度對他的影響。平面限度和剖面限度明確了建筑占地內(nèi)可建的最大建筑范圍。然后我們的任務(wù)就是在這個范圍能進行設(shè)計，首先進行總平面的功能設(shè)計，這時我們要考慮的問題就會很對，例如入口的位置，建筑的朝向，道路的設(shè)計還有周圍景觀的設(shè)計，每一個都需要我們深思熟慮的思考，只有那樣才能做出好的設(shè)計。在設(shè)計總平時我們首先要考慮的是這個建筑是作為什么公共建筑存在，不同類別的建筑在設(shè)計總平時其總平面功能布局往往差別很大，所以首先要了解建筑的性質(zhì)?？偲矫嬗嬀褪且侠淼卮_定場地內(nèi)的建筑物、道路和綠化三者之間的空間關(guān)系并且進行合理的配置?？偲矫嬖O(shè)計完成后就要進行對于我們比較難的平面圖設(shè)計。平面圖設(shè)計就是把空間合理的規(guī)劃，每個小空間又通過交通流線一個個緊密聯(lián)系在一起，平面圖設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，它要求功能的合理性，還有要與外形緊密聯(lián)系。平面圖設(shè)計完成好，你就需要考慮你說設(shè)計的建筑物的外觀，我們思考時立意和構(gòu)圖時不可分割的，不需滿足思想新穎、作品要有意義和你所考慮的思想和你所設(shè)計的作品被人們環(huán)境所接受，能滿足這幾個要求是很難的，是需要我們對建筑有一定自己的認識的基礎(chǔ)上的。最后我們所要進行的是立面構(gòu)成設(shè)計，建筑立面圖是建筑物外觀的表現(xiàn)，反映建筑物的主要入口，建筑立面不是純粹的形式主義，它是對內(nèi)部的空間和外部建筑物本身的反映。現(xiàn)在不管是平面圖還是立面圖，雖然功能性不是建筑設(shè)

計的全部內(nèi)容，但是，仍然占主要位置，形式固然重要，但人需要功能性來束縛。

在上大學(xué)之前，一直只是膚淺的認為所謂建筑即供人類所居住而建造的庇護的空間，我們學(xué)習的建筑學(xué)也就是單純的設(shè)計出好的供人類棲息的理想家園。當然這種想法不置可否，但遠遠不止這些。通過一個學(xué)期的學(xué)習，我大致對建筑有了模糊和整體的認識，讓我們更深入的了解建筑對于人類家園的重要性。對于建筑它內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的實用性與安全性是建筑永恒不變的主題，也是判定建筑好壞的最主要的要素。但是隨著建筑史的發(fā)展，建筑美學(xué)在其基礎(chǔ)上也越來越得到大家的關(guān)注，歷史總在不停地發(fā)展，建筑也是，我們要隨時接受一些新鮮的實現(xiàn)但同樣還要保持一種對建筑理論的堅定，如果我們只是單純的停留在現(xiàn)代思想的長河中，或者只關(guān)注建筑的實用性和功能性去抨擊一切對建筑的外觀裝飾，那么建筑學(xué)得不到發(fā)展和進步，甚至后退?？傊?，建筑包含的內(nèi)容太多了，我們所要了解的東西也是很多的，作為剛剛接觸建筑的我們只有在以后的學(xué)習道路中，對每一個建筑方案不斷地學(xué)習推敲，這樣我們就會得到不一樣的體會和對建筑有自己的理念。

作為這個行業(yè)的人，我們現(xiàn)在還剛剛起步，希望自己打好自己的專業(yè)基礎(chǔ)，這是非常重要的。同時應(yīng)當多了解世界著名建筑大師的設(shè)計思想和作品藝術(shù)，這一切需要我們專業(yè)的理論基礎(chǔ)，還有我們平時的大量積累，博取眾長，關(guān)心文化，關(guān)注文化，關(guān)愛環(huán)境，關(guān)注城市。建筑是一門聯(lián)系到許許多多方面的知識的行業(yè)，需要我們懂得更多，這就需要多去留心身邊的事情，從生活中獲取靈感和知識。每個人對于建筑都有自己的學(xué)習的一套方法，不過我認為建筑是一門特殊的領(lǐng)域，有時死記硬背不會讓你有很好的設(shè)計，它的一切源自于你對建筑的靈感。人類的思想、心理及需要隨著社會的發(fā)展都不斷地改變，建筑也與其他所有的文化在變，尤其隨著人與環(huán)境矛盾的日益突出，建筑不僅僅是人們居住生活的場所，更多的是一個城市的符號，而且現(xiàn)在的建筑和環(huán)境越來越緊密聯(lián)系，許多仿生建筑也涌現(xiàn)出來，作為學(xué)習建筑的我們更應(yīng)該了解現(xiàn)代建筑發(fā)展的趨勢，這樣我們的建筑行業(yè)才會不斷地注入新鮮的事物。

在學(xué)習《公共建筑設(shè)計原理》這門課的過程中，我了解的知識是我從來沒有的，對于建筑我比以前更清楚了解了，這本書里的內(nèi)容不是太深奧，對于我們初學(xué)者正好，它的出現(xiàn)帶給我們很多快樂，面對建筑方案是我們有了自己的思維方式，通過一個學(xué)期的學(xué)習，我們深刻的了解了建筑，學(xué)習了建筑，也充實了自己。

第三篇：民用建筑設(shè)計感想

設(shè)計心得

本次課程設(shè)計，最終磕磕碰碰的還是完成，本次課程設(shè)計實在是收獲頗豐。本次課程設(shè)計能夠圓滿完成，完全是同學(xué)們通力合作的結(jié)果。兩個星期的課程設(shè)計時間，由于考試時間的沖突，實際上用于課程設(shè)計的時間只有大約一個星期左右。但是一個星期內(nèi)我們便完成了兩個星期的課程設(shè)計任務(wù)。在設(shè)計過程中，大家眾志成城，相互指導(dǎo)借鑒，有問題共同討論，有錯誤相互糾正。尤其是在文勇等幾位進度較快的同學(xué)指導(dǎo)幫助下，在老師每日下午悉心指導(dǎo)下，在同學(xué)們相互鼓勵下，成功的完成了自身的課程設(shè)計任務(wù)。雖然一個星期的連續(xù)繪圖讓人心力交瘁，但是在每每想要放棄的時候，同學(xué)鼓勵的話語，將一直留在我心中。

第四篇：建筑設(shè)計

微機繪圖大作業(yè)

經(jīng)過1周的上機練習，同學(xué)們已經(jīng)能夠掌握天正繪圖軟件的基本方法。在此基礎(chǔ)上，我們再通過完成一個大作業(yè)，來系統(tǒng)加深軟件使用技能并進一步提高應(yīng)用技巧，最終達到初步制圖水平。同時，以軟件功能為綱也可以學(xué)習到專業(yè)繪圖的各項要求。

這次作業(yè)給大家的要求如下：

1、設(shè)計一多層建筑結(jié)構(gòu)：建筑名稱為西北工業(yè)大學(xué)某學(xué)院辦公室用房；建筑總面積為8000平方米左右，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，墻體采用填充墻；樓層層高和總層數(shù)、功能房間數(shù)量、屋頂類型、門窗類型、墻體材料等設(shè)計要素自定。

辦公室——20平方米40

學(xué)生教研室 科研室——30——4060——80

實驗室

2、注意門窗高度和寬度需要滿足建筑采光要求，并最終要生成門窗表（由天正生成）

3、全部采用天正軟件進行繪制。

4、作業(yè)以電子版形式提交，應(yīng)該包括：正立面圖、背立面圖、側(cè)立面圖、底層平面圖、標準層平面圖、屋面平面圖、剖面圖（從樓梯位置剖開）各1張。

5、每位同學(xué)需要建立一個自己的文件夾，文件夾統(tǒng)一命名為自己的“學(xué)號+姓名”（注意：所有同學(xué)文件夾名稱的格式要一致，以方便老師批閱、打分），將繪制圖紙保存在自己的文件夾中，以班級為單位交給肖求波同學(xué)。

6、肖求波同學(xué)將于第13周周一交給老師，請大家按時提交作業(yè)，過期未交作業(yè)的同學(xué)成績視為0分。

第五篇：建筑設(shè)計

西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育系列指導(dǎo)書

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 課程學(xué)習指導(dǎo)書(配套教材：《高層建筑結(jié)構(gòu)》)

賈 彬 編

西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 二○○六年六月

西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院版權(quán)所有 ? http://004km.cn □ 本課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課。通過本課程的學(xué)習, 使學(xué)生理解高層建筑結(jié)構(gòu)基本概念和基本結(jié)構(gòu)體系，掌握其受力特點和變形性能，結(jié)合有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計理論，分析解決一般的高層建筑結(jié)構(gòu)問題。□ 課程的基本要求

本課程的學(xué)習要求了解高層建筑結(jié)構(gòu)的組成及結(jié)構(gòu)布置特點,掌握高層建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定方法,掌握風及地震作用的計算,掌握各種結(jié)構(gòu)形式的受力分析和設(shè)計,掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計概念。

□ 課程內(nèi)容(帶*者為重點內(nèi)容、帶△者為難點內(nèi)容)

（一）緒論

1．*明確高層建筑結(jié)構(gòu)的定義；2.了解高層建筑的的發(fā)展歷史、國內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā)展前景及特點。

（二）建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置 1.了解各種結(jié)構(gòu)體系的概念，掌握結(jié)構(gòu)布置原則；2.*重點掌握抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則及結(jié)構(gòu)平面，豎向布置原則；3.*掌握現(xiàn)澆樓蓋和裝配整體式樓蓋的布置，了解密肋樓蓋，無粱樓蓋，預(yù)應(yīng)力樓蓋的布置；4.*掌握各種基礎(chǔ)類型及選型原則，了解基礎(chǔ)埋深，掌握水平位移限值。

（三）高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計原則 1.*掌握恒荷載和活荷載的計算；2.*重點掌握風荷載和地震作用的計算，掌握荷載效應(yīng)組合；3.了解結(jié)構(gòu)簡化計算原則和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡化計算；4.*掌握抗震設(shè)計的一般原則。

（四）框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.了解框架結(jié)構(gòu)計算簡圖；2.*掌握豎向荷載作用下的計算；3.*掌握水平荷載作用下的計算；4.△重點掌握D值法；5.掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合；6.掌握框架粱、柱、節(jié)點的設(shè)計。

（五）剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計 1.*掌握剪力墻結(jié)構(gòu)的分類；2.△掌握聯(lián)肢剪力墻和壁式框架的計算；3.了解剪力墻的截面設(shè)計；4.了解剪力墻軸壓比限值及邊緣構(gòu)件配筋要求，了解短肢剪力墻的設(shè)計要求；5.了解剪力墻設(shè)計的構(gòu)造要求。

（六）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.了解框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的特點；2.*掌握剪力墻的布置；3.了解框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算；4.△掌握框架-剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作性能；5.了解框架-剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計和構(gòu)造要求。

（七）筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.了解筒體結(jié)構(gòu)的布置，了解側(cè)向力作用下的受力特點；2.了解了解筒體結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計及構(gòu)造要求。

（八）混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.了解組合結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件和結(jié)構(gòu)布置；2.了解組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計。

（九）基礎(chǔ)設(shè)計

1.*掌握高層建筑基礎(chǔ)類別；2.了解筏形基礎(chǔ),箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)設(shè)計?！?課程與其他課程的關(guān)系

先修課程：建筑材料、房屋建筑學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； 配合課程：土力學(xué)及地基基礎(chǔ)、建筑施工，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計?！?學(xué)習材料

1、基本教材 呂西林主編，《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》（第2版），中國建筑工業(yè)出版社，2003，普通高等學(xué)校土木工程專業(yè)新編系列教材。

2、參考書籍 a.趙西安主編，《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》，中國建筑工業(yè)出版社，2002； b.邱洪興主編，《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》，東南大學(xué)出版社，2002； c.沈浦生主編，《高層建筑結(jié)構(gòu)釋義》，中國建筑工業(yè)出版社，2003； d.熊仲明主編，《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計題庫及題解》，中國水利水電出版社，2004；

3、授課光盤

西南科技大學(xué)制作了19學(xué)時的《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》教學(xué)實錄課程，可供教學(xué)中觀看?！?學(xué)習方法

1、課程特點及學(xué)習注意

《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》是一專業(yè)課，課程的實踐性很強，只有在學(xué)習中密切聯(lián)系實際，加強高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的學(xué)習。

掌握課程的內(nèi)容要有習題、課程設(shè)計等各環(huán)節(jié)的相互配合才能解決。每個環(huán)節(jié)都很重要和不可缺少,學(xué)生只有這樣,才能獲得關(guān)于高層建筑設(shè)計的比較完整的概念,也才能初步具有高層建筑設(shè)計的能力。

2、閱讀學(xué)習指導(dǎo)書

學(xué)習指導(dǎo)書將學(xué)習內(nèi)容劃分為9個學(xué)習單元。在每個單元中，有基本相同的學(xué)習方法和教學(xué)進程。

3、閱讀教材 各章教材最好能先閱讀兩遍，即粗讀和細讀。

每一章開始學(xué)習時，先閱讀學(xué)習指導(dǎo)書的內(nèi)容提要，對該章將要討論的問題有初步印象，而后結(jié)合學(xué)習方法指導(dǎo)，第一遍通讀教科書，努力對所研究的每一個問題均能分別建立起整體概念，即對于問題的性質(zhì)和提法，分析問題的理論根據(jù)和關(guān)鍵所在，力求能有清晰的概念，對分析問題的細節(jié)以及對結(jié)論的理解如不能深透，可不勉強，留待第二遍細讀時解決。第二遍細讀時努力做到深透理解各章節(jié)內(nèi)容的基本原理、重要規(guī)則和分析問題的方法，各章節(jié)之間的聯(lián)系等。在第一遍通讀時未搞懂的問題這次要搞懂，必要時復(fù)習一下與先修課程有關(guān)部分的內(nèi)容。

第二遍細讀后，根據(jù)學(xué)習指導(dǎo)書中所列該章內(nèi)容提要和學(xué)習方法指導(dǎo)，檢查一遍是否對該章主要內(nèi)容已能清楚掌握，如個別地方尚有疑問，需針對這部分再學(xué)習。不能搞懂的內(nèi)容，應(yīng)及時在電話討論或書信中請教師答疑。

應(yīng)該指出，選用的教科書為土木工程專業(yè)通用教材，學(xué)習時間較少時，某些部分可不學(xué)習，因此必須根據(jù)學(xué)習進度表規(guī)定的內(nèi)容進行自學(xué)，以免貪多而消化不良，這點請學(xué)生注意。被刪除的內(nèi)容不要求閱讀，以便集中精力掌握最基本的內(nèi)容。自學(xué)進度表所指定的內(nèi)容，是共同的，大家都必須努力完成，力求掌握得更好。對于自學(xué)有余力或因工作需要，部分學(xué)員往往希望閱讀較多的內(nèi)容，學(xué)員可量力而行或根據(jù)工作的需要，選讀其中一部分或全部。這些內(nèi)容，不列為對學(xué)員的共同要求，因此每次面授或輔導(dǎo)時均不涉及，但自學(xué)中如有疑難，可提請個別答疑。

4、作筆記

為了使自己容易記住和掌握所學(xué)內(nèi)容，以及培養(yǎng)獨立工作能力和便于復(fù)習，在閱讀教材的同時，最好能作簡要的筆記。筆記的詳簡程度根據(jù)自己的忙閑而定，一般不必太詳細，以免花去過多時間而影響深入學(xué)習。筆記的內(nèi)容和寫法也因人而異，一般地說，對每節(jié)討論的問題的重要概念，分析問題的主要方法步驟，簡明的論證，以及必要的圖，重要的公式結(jié)論和閱讀后的心得體會等要能清晰、有條理且較整潔的記下來。

作筆記時可隨手記下閱讀中所發(fā)生的問題，以便用書面或口頭向教師提出，請求答疑。

5、觀看教學(xué)錄相

觀看教學(xué)錄相，對學(xué)生建立基本概念、解決學(xué)習中的難點是非常有幫助的?！?課程學(xué)時安排

課程內(nèi)容 講課 實驗 大作業(yè) 小計

（一）緒論 2

（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置 8 1

（三）高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計原則 8 2

（四）框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 2

（五）剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計 10 2

（六）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 9 2

（七）筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計 3

（八）鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計 2

（九）基礎(chǔ)設(shè)計 2

合 計 54 9 第一章 緒論

學(xué)習本章的意義和內(nèi)容：

通過本章的學(xué)習了解高層建筑的特點，發(fā)展概況，以及今后發(fā)展趨勢。本章習題內(nèi)容主要涉及：

高層結(jié)構(gòu)的定義、發(fā)展概況，以及今后發(fā)展趨勢。

1.1 高層建筑的含義

多少層的建筑或多少高度的建筑為高層建筑，不同國家有不同的規(guī)定。我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，10層及10層以上或房屋高度超過28m的建筑物為高層。建筑物高度超過100m時，無論住宅建筑或是公共建筑，均為超高層。1.2 高層建筑特點

1、高層建筑具有占地面積少、建筑面積大、造型特殊、集中化程度高。

2、隨著建筑高度的增加，建筑的防火、防災(zāi)、熱島效應(yīng)等已成為人們急待解決的難題。

3、高層建筑中，水平荷載和地震作用對結(jié)構(gòu)設(shè)計起著決定性的作用。

4、高層建筑設(shè)計不僅需要較大的承載能力，而且需要較大的剛度。

5、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計成為關(guān)鍵。

6、材料用量、工程造價呈拋物線關(guān)系增長。

1.3高層建筑的發(fā)展動向

1、結(jié)構(gòu)型式：組合結(jié)構(gòu)高層建筑將增多，新型結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用增多。

2、設(shè)計方法：動力非線性分析；結(jié)構(gòu)控制理論；全概率設(shè)計法。

3、材料：朝輕質(zhì)、高強、新型、復(fù)合方向發(fā)展。

4、高度：有可能達到或超過1000m，在近期突破500m技術(shù)上和經(jīng)濟上都是可能的。

5、智能化：自動控制、數(shù)據(jù)流動、對外通訊。

6、結(jié)構(gòu)防災(zāi)與保護：防震、防火、防腐、防撞擊、防風。

習題

1、我國高層建筑是如何界定的？

2、在受力特性上，高層建筑有何特點？

3、高層建筑的發(fā)展趨勢怎樣？ 答 案

1、我國高層建筑是如何界定的？

答：我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，10層及10層以上或房屋高度超過28m的建筑物為高層。建筑物高度超過100m時，無論住宅建筑或是公共建筑，均為超高層。

2、在受力特性上，高層建筑有何特點？

答：高層建筑受力特性看，側(cè)向荷載（風荷載和地震作用）在高層建筑分析和設(shè)計中將起著重要作用，特別是在超高層建筑中將起主要作用。因此高層建筑的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計要比一般的中低層建筑復(fù)雜得多。

3、高層建筑的發(fā)展趨勢怎樣？

答：新材料的開發(fā)和應(yīng)用；高層建筑的高度將出現(xiàn)突破；組合結(jié)構(gòu)高層建筑將增多；新型結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用將增多；耗能減振技術(shù)的應(yīng)用將得到發(fā)展。

第二章 高層建筑的結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置

學(xué)習本章的意義和內(nèi)容：

通過本章的學(xué)習了解各種結(jié)構(gòu)體系的概念，掌握結(jié)構(gòu)布置原則；重點掌握抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則及結(jié)構(gòu)平面，豎向布置原則；掌握現(xiàn)澆樓蓋和裝配整體式樓蓋的布置，了解密肋樓蓋，無粱樓蓋，預(yù)應(yīng)力樓蓋的布置；掌握各種基礎(chǔ)類型及選型原則，了解基礎(chǔ)埋深，掌握水平位移限值。

本章習題內(nèi)容主要涉及：

各種結(jié)構(gòu)體系的概念及優(yōu)缺點；抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則及結(jié)構(gòu)平面，豎向布置原則；水平位移限值。

2.1高層建筑的結(jié)構(gòu)體系 2.1.1框架結(jié)構(gòu)體系

1、概念：由梁、柱構(gòu)件通過結(jié)點連接組成的結(jié)構(gòu)

2、主要特點：布置靈活，可形成大的使用空間；施工簡便，較經(jīng)濟；但抗側(cè)移剛度小，側(cè)移大；對支座不均勻沉降較敏感等。

3、使用注意：層數(shù)受到限制；在水平荷載作用下將產(chǎn)生較大側(cè)移；節(jié)點常常是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的薄弱環(huán)節(jié)；需要注意填充墻的材料以及填充墻與框架的連接。

4、適用范圍：非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑 2.1.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系

1、概念：由墻體承受全部水平荷載和豎向荷載的結(jié)構(gòu)

2、主要特點：剛度大、側(cè)移小、空間整體性好；房內(nèi)無梁柱棱角，整體美觀；間距小，平面布置不靈活；自重較大。

3、使用注意：為了滿足底層大空間的要求，可以將剪力墻的底部幾層做成框架，稱為框支剪力墻。

4、適用范圍：住宅和旅館客房具有開間小，墻體多、房間面積不大的特點，采用剪力墻結(jié)構(gòu)較為合適。

2.1.3框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系

1、概念：在框架中設(shè)置部分剪力墻，使框架和剪力墻兩者起來，共同抵抗水平及豎向荷載。

2、主要特點：既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活，使用方便的特點；又有較大的剛度和較 強的抗震能力；剪力墻承擔大部分水平荷載，框架則承擔豎向荷載；框架發(fā)生 剪切型變形，剪力墻則是彎曲型變形，框架－剪力墻屬于彎剪型。如圖2.3所示。

3、使用注意：剪力墻的數(shù)量；剪力墻的布置及間距。

4、適用范圍：廣泛應(yīng)用于非高層辦公樓和旅館建筑。2.1.4筒體結(jié)構(gòu)體系

1、概念：將剪力墻在平面內(nèi)圍合成箱形，也可密排柱或壁式框架圍合。

2、種類：筒中筒；框架－筒；框筒－框架；多重筒；成束筒；多筒。

3、主要特點：空間結(jié)構(gòu)；抵抗水平荷載的能力更大。

4、適用范圍：特別適合在超高層結(jié)構(gòu)中采用。目前，世界最高的100棟建筑2/3采用筒體結(jié)構(gòu)。

2.2結(jié)構(gòu)布置原則

2.2.1 抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則

? 提示：從以下內(nèi)容理解：地基、基礎(chǔ)要求；合理選擇建筑場地；計算簡化、傳力途徑要求；多道抗震設(shè)防防線的要求；結(jié)構(gòu)體系的要求；合理設(shè)置防震縫；結(jié)構(gòu)剛度的要求；結(jié)構(gòu)的強度要求；節(jié)點的要求；結(jié)構(gòu)的延性的要求；突出屋面的塔樓要求；結(jié)構(gòu)自重、材料要求；局部破壞與整體穩(wěn)定性的要求。2.2.2結(jié)構(gòu)平面布置原則

? 閱讀 12-13頁(約0.5學(xué)時)難點補充解釋

1、結(jié)構(gòu)平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確、傳力直接，力爭均勻?qū)ΨQ，減少扭轉(zhuǎn)的影響。

2、結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)簡單、規(guī)則、對稱，避免凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設(shè)置樓電梯間；避免樓電梯間偏置。

3、長寬比控制：L/B≤4(7度)，L/B≤3（8度）。

4、在地震作用下，高層建筑中長度較大的樓板在平面內(nèi)既有扭轉(zhuǎn)又有撓曲，在風力作用下，也會出現(xiàn)因風力不均勻及風向紊亂變化而引起的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)，樓板平面撓曲等現(xiàn)象，因此對L/B加以限制。

2.2.3結(jié)構(gòu)豎向布置的原則

? 閱讀 14-15頁(約0.5學(xué)時)難點補充解釋

1、一般將結(jié)構(gòu)高寬比H/B控制在5～6以下，8度以上抗震時H/B限制應(yīng)該更嚴。

2、結(jié)構(gòu)的承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，變化宜均勻、連續(xù)不要突變。

3、實際工程中，往往沿豎向是分段改變構(gòu)件截面尺寸和混凝土強度等級，這種改變使剛度發(fā)生變化，也應(yīng)自下而上遞減。每次改變，梁、柱尺寸減小100～150mm，墻厚減小50mm，混凝土強度降低一個等級為宜，最好尺寸減小與強度降低錯開樓層，避免同層同時改變。

4、結(jié)構(gòu)高寬比的要求：從整體上看，建筑物好比一個頂部自由、底部嵌固于地基上的懸臂柱，承受豎向荷載和側(cè)向荷載的共同作用。在抗震設(shè)計中，該懸臂柱的長細比對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移有較大的影響，建筑物的高寬比可能比它的絕對尺寸更重要。建筑物越細長，地震的傾覆作用越厲害，外側(cè)柱子的內(nèi)力也越大，建筑物的側(cè)向位移也越大。因此應(yīng)對建筑物的高寬比進行限制。

5、豎向布置的連續(xù)性：連續(xù)性是結(jié)構(gòu)布置中的重要方面，而又常與建筑布置相矛盾。建筑師往往希望從平面到立面都豐富多變，而合理的結(jié)構(gòu)布置卻應(yīng)該是連續(xù)的、均勻的，不應(yīng)使剛度發(fā)生突變。

2.2.4設(shè)伸縮縫、沉降縫和防震縫布置的原則

? 閱讀 15-17頁(約0.5學(xué)時)難點補充解釋

1、概述：

（1）高層建筑設(shè)置“三縫”，可以解決產(chǎn)生過大內(nèi)力和變形的問題。但又產(chǎn)生許多新問題：由于縫兩側(cè)均需布置剪力墻或框架，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜和使用不便，“三縫”使建筑立面處理困難，地下部分容易滲漏，防水困難等。更加突出的是，地震中縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)進入彈塑性狀態(tài)，位移急劇增大而發(fā)生相互碰撞，產(chǎn)生嚴重的震害。

（2）高層建筑應(yīng)當調(diào)整平面尺寸和結(jié)構(gòu)布置，采取構(gòu)造措施和施工措施，能不設(shè)縫就不設(shè)縫，能少設(shè)就少設(shè)，如果沒有采取措施或必須設(shè)縫時，必須保證必要的縫寬以防止震害。

2、伸縮縫及減小溫度收縮影響的措施：

已建成的結(jié)構(gòu)受熱要膨脹，受冷則收縮。當這種變形受到約束時，就在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，這種由溫度變化而引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力稱為溫度應(yīng)力。

新澆混凝土在硬結(jié)過程中會收縮，其硬結(jié)收縮的大部分將在施工后的頭1～2月完成。在高層建筑中，溫度應(yīng)力的危害在房屋的底部數(shù)層和頂部數(shù)層比較明顯。為消除溫度和收縮對結(jié)構(gòu)造成危害，砼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定了結(jié)構(gòu)溫度區(qū)段的長度。伸縮縫將結(jié)構(gòu)從頂?shù)交A(chǔ)頂面斷開，分成獨立的溫度區(qū)段。一旦設(shè)縫，如前一樣，會造成許多困難，因此應(yīng)采取措施盡量少設(shè)或不設(shè)。

3、沉降縫

? 沉降縫是為減少不均勻沉降引起的內(nèi)力而設(shè)置的變形縫。

? 以下情況應(yīng)設(shè)沉降縫：當建筑物兩部分高差懸殊時；當建筑物兩部分荷載相差懸殊時；建筑物先后建造且先后間隔時間較長時；地基土壓縮性有顯著差異處；上部結(jié)構(gòu)采用兩種不同結(jié)構(gòu)體系時。沉降縫應(yīng)將建筑物從基礎(chǔ)至屋頂全部斷開，并有足夠的寬度。? 沉降縫應(yīng)將建筑物從基礎(chǔ)至屋頂全部斷開，并有足夠的寬度。? 沉降縫及其減少沉降危害的措施：（三種方法）（1）“放”——設(shè)沉降縫。讓各部分自由沉降，互不影響，避免出現(xiàn)不均勻沉降時產(chǎn)生的內(nèi)力。此法似乎省事，但如前所述，困難不少，有抗震要求時，縫寬還要考慮防震縫的寬度要求。（2）“抗”——采用壓縮性小的地基，減少總沉降量及沉降差（采用端承樁或利用剛度很大的基礎(chǔ)）。前者用堅硬的基巖或砂卵石層來盡可能避免顯著的沉降差，后者用基礎(chǔ)本身的剛度來抵抗沉降差。采用無沉降端承樁只能在有堅硬基巖的條件下，而且樁基造價高。用設(shè)剛度很大的基礎(chǔ)來抵抗沉降差而不設(shè)縫的做法，雖然在一些情況下能“抗”住，但基礎(chǔ)材料用量多，不經(jīng)濟。（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。在施工過程中留后澆段作為臨時沉降縫或后澆施工縫，等到沉降基本穩(wěn)定后再連為整體，不設(shè)永久性沉降縫

4、抗震縫

當房屋平面復(fù)雜、不對稱或房屋各部分剛度、高度和重量相差懸殊時，在地震力作用下，會造成扭轉(zhuǎn)及復(fù)雜的振動狀態(tài)，在連接薄弱部位會造成震害。防震縫就是為了避免這種震害而設(shè)置的。因此，抗震設(shè)防的建筑平、立面形狀宜簡單、規(guī)則、對稱，建筑的質(zhì)量分布宜均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收，結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度沿豎向應(yīng)均勻變化，樓層不宜錯層，構(gòu)件的截面由下至上逐漸減小，不突變，以減少震害。2.2.5構(gòu)件截面尺寸初估

? 閱讀 17-18頁(約0.5學(xué)時)難點補充解釋柱截面尺寸的估計：由軸壓比控制，式中 為柱軸軸向設(shè)計值； 為柱截面面積； 為混凝土抗壓強度設(shè)計值。2.3樓蓋結(jié)構(gòu)布置原則

? 閱讀 18-20頁(約0.5學(xué)時)難點補充解釋

1、樓蓋作用：將各豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)（剪力墻、框架和筒體）連為空間整體；水平力通過樓板平面進行傳遞和分配，故樓板在自身平面內(nèi)應(yīng)有足夠大的剛度。

2、對高層建筑樓蓋的要求：結(jié)構(gòu)高度小，整體性好；剛度好，重量輕，滿足使用要求，便于施工；總的趨勢是：現(xiàn)澆樓蓋（常用扁梁或密肋梁以降低結(jié)構(gòu)高度）和采用預(yù)制與現(xiàn)澆結(jié)合的疊合板。

2.4基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置

? 閱讀 20-21頁難點補充解釋

1、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置應(yīng)考慮的因素：上部結(jié)構(gòu)型式；荷載特點；工程地質(zhì)條件；施工條件。

2、基礎(chǔ)類型

1）柱下獨立基礎(chǔ)－層數(shù)不多，土質(zhì)較好的框架。

2）交叉梁基礎(chǔ)－層數(shù)不多，土質(zhì)一般的框架、剪力墻、框架－剪力墻。3）伐形基礎(chǔ)－層數(shù)不多，土質(zhì)較弱或?qū)訑?shù)較多，土質(zhì)較好。4）箱形基礎(chǔ)－層數(shù)較多，土質(zhì)較弱。5）樁基礎(chǔ)－地基持力層較深。

6）復(fù)合基礎(chǔ) －層數(shù)較多，土質(zhì)較弱。2.5水平位移限值和舒適度要求 ? 閱讀 21-22頁難點補充解釋

1、水平位移限值：根據(jù)建筑的特征采用彈性方法計算與彈塑性變形驗算，主要限制層間位移與層高的比值。

2、舒適度要求：以10年一遇的風載計算的順風向與橫風向結(jié)構(gòu)頂點加速度不超限值。習題

一、填空題

1．我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JCJ3—2002)規(guī)定：把

或房屋高度大于

m的建筑物稱為高層建筑，此處房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。2.復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)包括、、和。

3.高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向承重體系有、、、、；水平向承重體系有、、和。

4．高層結(jié)構(gòu)平面布置時，應(yīng)使其平面的和

盡可能靠近，以減小。

二、選擇題

1.下列敘述滿足高層建筑規(guī)則結(jié)構(gòu)要求的是 [ ]。a．結(jié)構(gòu)有較多錯層； b．質(zhì)量分布不均勻；

c．抗扭剛度低； d．剛度、承載力，質(zhì)量分布均勻，無突變。2．高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點是[ ]。

a． 豎向荷載為主要荷載，水平荷載為次要荷載； b．水平荷載為主要荷載，豎向荷載為次要荷載； c.豎向荷載和水平荷載均為主要荷載； d．不一定。

三、判斷題

1．高層結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)房屋的高度、高寬比、抗震設(shè)防類別、場地類別、結(jié)構(gòu)材料、施工技術(shù)等因素，選用適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系。[ ] 2．我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，高層建筑不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的各種結(jié)構(gòu)體系。[ ] 3．高層建筑宜選用對抵抗風荷載有利的平面形狀，如圓形、橢圓形、方形、正多邊形等。[ ] 4．高層結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計很重要，它直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟性。[ ]

四、簡答題

1．高層建筑側(cè)向位移如何控制？

2．高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向承重體系和水平向承重體系各有哪些？ 3．簡述高層建筑結(jié)構(gòu)布置的一般原則？ 答 案

一、填空題

1．10層及10層以上；28 2．帶轉(zhuǎn)換層的高層結(jié)構(gòu)，帶加強層的高層結(jié)構(gòu)，錯層結(jié)構(gòu)，多塔樓結(jié)構(gòu)

3．框架結(jié)構(gòu)體系，剪力墻結(jié)構(gòu)體系，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系，筒體結(jié)構(gòu)體系，板柱一剪力墻結(jié)構(gòu)體系；現(xiàn)澆樓蓋體系，疊合樓蓋體系，預(yù)制板樓蓋體系，組合樓蓋體系 4．質(zhì)量中心；剛度中心；扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

二、選擇題

1..[d] 2.[c]

三、判斷題

1.[√] 2．[√] 3.[√] 4.[√]

四、簡答題

1、高層建筑側(cè)向位移如何控制？

答：高層建筑應(yīng)具有足夠的剛度，避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和使用要求。

(1)彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比 宜符合以下規(guī)定：

1)高度不大于150m的高層建筑，比值不宜大于規(guī)范所述規(guī)定。2)高度等于或大于250m的高層建筑，不宜大于1／500。

3)高度在150—200m之間時，在第一條和第二條之間線性內(nèi)插。

(2)高層結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進行彈塑性變形驗算：7～9度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu)；甲類建筑和9度設(shè)防的乙類建筑；采用隔震和消能技術(shù)的建筑。

2)下列結(jié)構(gòu)宜進行彈塑性變形驗算：7度設(shè)防的Ⅲ、Ⅳ類場地和8度設(shè)防的乙類建筑；板柱一剪力墻結(jié)構(gòu)；滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》中表3.3.4且不滿足條文4.4.2～4.4.5條的建筑。

3)結(jié)構(gòu)薄弱層層間彈塑性位移與層高之比 應(yīng)符合規(guī)范所列要求。2．高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向承重體系和水平向承重體系各有哪些？

答：高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向承重體系有框架、剪力墻、框架－剪力墻、筒體、板柱－剪

力墻以及一些其他形式如：懸掛式結(jié)構(gòu)，巨型框架結(jié)構(gòu)和豎向桁架結(jié)構(gòu)。高層建筑結(jié)構(gòu)的水平向承重體系有現(xiàn)澆樓蓋體系(包括肋梁樓蓋體系、密肋樓蓋體系、平板式樓蓋體系、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板)、疊合樓蓋體系、預(yù)制板樓蓋體系和組合樓蓋體系。3．簡述高層建筑結(jié)構(gòu)布置的一般原則？

答：高層房屋平面宜簡單、規(guī)則、對稱，盡量減少復(fù)雜受力和扭轉(zhuǎn)受力，盡量使結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度中心、建筑平面形心、建筑物質(zhì)量中心重合，以減少扭轉(zhuǎn)。高層建筑，其平面形狀可以是方形、矩形和圓形，也可以采用L形、T形、十字形和Y形。但平面尺寸要滿足有關(guān)規(guī)范要求。高層結(jié)構(gòu)房屋豎向的強度和剛度宜均勻、連續(xù)，無突變。避免有過大的外挑和內(nèi)收，避免錯層和局部夾層，同一樓層樓面標高盡量統(tǒng)一，豎向結(jié)構(gòu)層間剛度上下均勻，加強樓蓋剛度，以加強連接和力的傳遞。同時，建筑物高寬比要滿足有關(guān)規(guī)定，并按要求設(shè)置變形縫。

第三章 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與設(shè)計原則

學(xué)習本章的意義和內(nèi)容：

高層建筑主要承受豎向荷載、風荷載和地震作用等。與多層建筑有所不同，由于高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向力遠大于多層建筑，在結(jié)構(gòu)內(nèi)可引起相當大的內(nèi)力，同時由于高層建筑結(jié)構(gòu)的特點，水平荷載的影響顯著。因此本章的主要內(nèi)容是豎向荷載、風荷載和地震作用的計算。通過本章的學(xué)習為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。本章習題內(nèi)容主要涉及：

高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載取值，風荷載的影響因素及計算，計算地震作用的方法，作用組合原則，結(jié)構(gòu)簡化計算原則，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡化計算以及抗震設(shè)計的一般原則。

3.1 恒載及樓面活荷載的計算 3.1.1恒荷載

? 類型：結(jié)構(gòu)本身的自重及附加于結(jié)構(gòu)上的各種永久荷載。

? 主要包括:非承重構(gòu)件的自重；可移動的隔墻重；玻璃幕墻及其附件重；各種外飾面的材料重；樓面的找平層重；吊在樓面下的各種管道重等。? 計算：由構(gòu)件和裝修的尺寸和材料的重量直接計算?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2001）取值。釋義P37 ? 注意：不要漏項 3.1.2恒荷載

? 活荷載：使用荷載（活荷載）應(yīng)按《荷載規(guī)范》取值，規(guī)范中未規(guī)定的樓面均布荷載可按相關(guān)規(guī)定取值。? 難點補充解釋

活荷載僅占全部豎向荷載的10%~15%，因此活荷載不利不止所產(chǎn)生的影響較小，另一方面，高層建筑層數(shù)和跨數(shù)都很多，不利布置方式繁多，難以一一計算。所以在工程設(shè)計中，一般將恒荷載與活 合并計算，按滿載考慮，不再一一考慮荷載的不利布置計算。如果活荷載較大，可按滿布荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以1.1~1.2的系數(shù)加以放大，以考慮活荷載不利分布所產(chǎn)生的影響。3.2 風荷載的計算

? 閱讀 26-30頁（1學(xué)時）難點補充解釋

1、風荷載特點：具有靜力和動力作用的雙重特點，其靜力部分稱為穩(wěn)定風，動力部分稱為脈動風。脈動風的作用會引起高層建筑的振動（簡稱風振）這在高層建筑結(jié)構(gòu)抗風設(shè)計中必須加以考慮的。

2、風載的大小的影響因素：主要和近地風的性質(zhì)、風速、風向有關(guān)；和該建筑物所在地的地貌及周圍環(huán)境有關(guān)；同時和建筑物本身的高度、形狀以及表面狀況有關(guān)。

3、風荷載計算公式：

? 例題：已知一矩形平面鋼筋混凝土高層建筑，平面沿高度保持不變。，地面粗糙度指數(shù)，基本風壓。結(jié)構(gòu)的基本自振周期。求風產(chǎn)生的建筑底部彎矩。（1）、為簡化計算，將建筑沿高度劃分為5個計算區(qū)段，每個區(qū)段20m高，取其中點位置的風載值作為該區(qū)段的平均風載值，如圖所示。（2）體型系數(shù)為：

（3）本例風壓高度變化系數(shù)為：，在各區(qū)段中點高度處的風壓高度變化系數(shù)值分別為：，，（4）按公式 確定風振系數(shù)。由，查表3.4得脈動增大系數(shù)。

由 計算各區(qū)段中點高度處的第1振型相對位移：，，因建筑的高寬比，查表3.5得脈動影響系數(shù)。

將各數(shù)據(jù)代到上公式中，得各區(qū)段中點高度處的風振系數(shù)為：，，（5）按公式 計算各區(qū)段中點高度處的風壓值：，（6）根據(jù)圖所示的計算圖，由風產(chǎn)生的建筑底部彎矩為： 3.3 地震作用的計算

? 閱讀 30-38頁（1學(xué)時）難點補充解釋

1、抗震設(shè)防烈度：按國家規(guī)定的權(quán)限批準作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。

2、抗震設(shè)防一般計算原則 1）、地震作用計算：6度設(shè)防時一般不必計算地震作用，只需采取必要的抗震措施；7-9度設(shè)防時，要計算地震作用；10度及以上地區(qū)要進行專門研究； 2）、建筑重要性的考慮：甲類建筑應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度計算，其值應(yīng)按批準的地震安全評價結(jié)果確定，并采取專門的抗震措施。乙、丙類建筑按抗震設(shè)防烈度計算地震作用。

3、地震力計算方法 ? 底部剪力法：

（1）結(jié)構(gòu)高度小于40m，沿高度方向質(zhì)量及剛度分布比較均勻，并以第一振型為主的高層建筑，可以只用基本自振周期計算總底部剪力，然后按各樓層的重力荷載和樓層標高的乘積的比例分配結(jié)構(gòu)總水平地震作用標準值。（2）計算公式：，公式中 ：相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期 的 值；

：結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，；

：包括結(jié)構(gòu)自重、50%～80％的使用荷載及50％的雪荷載。

（3）當結(jié)構(gòu)的振動為剪切形，即各樓層在振動中的水平位移近似為一直線時，各樓層的水平地震作用才按該層重力荷載代表值和樓層高度的乘積比例分配。實際工作中由于有彎曲型的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)（剪力墻或薄壁筒體），所以振動形式是彎剪型，與剪切型相比，頂部位移比下部增大很多，頂部水平作用也會加大。為了反映這一特點，首先將一部分底部剪力移至結(jié)構(gòu)頂層，其余部分按比例分配至各層。這樣，總底部剪力不變，上部樓層剪力加大，各層傾覆力矩加大，更好地符合彎剪型結(jié)構(gòu)的工作特點。? 計算公式為：

? 地震力沿建筑高度分布圖

? 振型分解反應(yīng)譜法

（1）不符合底部剪力法條件時，應(yīng)采用振型分解反應(yīng)譜法。當結(jié)構(gòu)的平面形狀和立面體型比較簡單、規(guī)則時，兩個主軸方向的水平地震作用可以分別計算，它們與扭動振動的耦連可以不考慮。

（2）每個方向均有幾個振型（n為樓層數(shù)）；每個振型都分別按反應(yīng)譜曲線計算地震影響系數(shù)，第j個振型第i個樓層處的等效地震荷載：

4、突出屋面上塔樓的地震力（1）塔樓的底部放在屋面上，受到的是經(jīng)過主體建筑放大后的地震加速度，因而受到強化的激勵。突出屋面的塔樓，其剛度和質(zhì)量都比主體結(jié)構(gòu)小得多，因而產(chǎn)生非常顯著的鞭梢效應(yīng)。地震中屋面上塔樓震害嚴重表明了這一點。（2）當采用時程分析方法時，塔樓與主體建筑一起分析，反應(yīng)結(jié)果可以直接采用，不必修正。（3）用振型分解反應(yīng)譜方法計算地震作用時，當采用6~15個振型時，已充分考慮了高階振型的影響，可以不必修正。如果只采用3個振型，則所得的地震力可能偏小，塔樓的水平地震力宜乘以放大系數(shù)1.5。

（4）當采用底部剪力法時，由于假定以第一振型的振型曲線為標準，因為求得到的地震力可能偏小較多，因而必須修正。

3.4荷載效應(yīng)組合3.4.1高層建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載： ?豎向荷載——恒載結(jié)構(gòu)、填充墻、裝修等自重 ?使用荷載——雪荷載（活荷載）?水平荷載——風載、地震荷載 3.4.2荷載效應(yīng)組合

按照概率理論把各種荷載效應(yīng)按一定規(guī)律加以組合，就是荷載組合效應(yīng)。?1）、無地震作用組合： ?2）、有地震作用荷載組合： 3）、荷載分項系數(shù)取值表：

3.5結(jié)構(gòu)簡化計算原則

? 閱讀 38-39頁（0.5學(xué)時）難點補充解釋

1、彈性工作狀態(tài)： 高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移按彈性方法計算，在非抗震設(shè)計時，在豎向荷載和風荷載作用下，結(jié)構(gòu)應(yīng)保持正常使用狀態(tài)，結(jié)構(gòu)處于彈性工作階段，在抗震設(shè)計時，結(jié)構(gòu)計算是對多遇的小震(低于設(shè)防烈度1．5度)進行的，此時結(jié)構(gòu)處于不裂的彈性階段。所以，從結(jié)構(gòu)整體來說，基本上處于彈性工作狀態(tài)，按彈性方法計算。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮整體共同工作： ?在低層建筑設(shè)計中，常采用將整個結(jié)構(gòu)劃分為若干平面結(jié)構(gòu)，按構(gòu)件間距分配荷載，然后逐片按平面結(jié)構(gòu)獨立進行分析，這種設(shè)計方法對高層建筑結(jié)構(gòu)不適用。?由于高層建筑中樓板在自身平面內(nèi)的剛度是很大的，幾乎不產(chǎn)生變形，在不考慮扭轉(zhuǎn)影響時，同層各構(gòu)件水平位移相同，剪力墻結(jié)構(gòu)中各片墻的水平力大致按其等效剛度分配；框架結(jié)構(gòu)中的各片框架的水平力大致按其抗側(cè)剛度分配；框架—剪力墻和筒體結(jié)構(gòu)則受力較為復(fù)雜，要進行專門的計算。

3、平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和剛性樓板假定：（1）、平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)假定

一片框架或一片墻在其自身平面內(nèi)剛度很大，可以抵抗在本身平面內(nèi)的側(cè)向力；而在平面外的剛度很小，可以忽略，即垂直于該平面的方向不能抵抗側(cè)向力。因此，整個結(jié)構(gòu)可以劃分成不同方向的平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，共同抵抗結(jié)構(gòu)承受的側(cè)向水平荷載。（2）、剛性樓板假定

水平放置的樓板，在其自身平面內(nèi)剛度很大，可以視為剛度無限大的平板；樓板平面外的剛度很小，可以忽略。剛性樓板將各平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)連接在一起共同承受側(cè)向水平荷載。?在此兩基本假定下，復(fù)雜的高層建筑結(jié)構(gòu)的計算可大為簡化。

4、在計算中應(yīng)考慮墻與柱子軸向變形的影響通常在低層建筑結(jié)構(gòu)分析中，只考慮彎矩項，因為軸力項和剪切項很小，一般可以不考慮。但對于高層建筑結(jié)構(gòu)，情況就不同了。由于層數(shù)較多，高度大，軸力值很大，再加上沿高度積累的軸向變形顯著，軸向變形會使高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力數(shù)值與分布產(chǎn)生顯著的改變。

軸向變形的影響在結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)當考慮，但是，結(jié)構(gòu)所受的豎向荷載不是在結(jié)構(gòu)完成后一次施加的。特別是，占絕大部分的結(jié)構(gòu)自重是在施工過程中逐層施加的，軸向壓縮變形已在施工過程中分階段完成，并在各層標高處找平。

所以，在考慮軸向變形影響時，要考慮施工過程分層施加豎向荷載這一因素，不能簡單按一次加載考慮，否則會出現(xiàn)一些不合理的計算結(jié)果，3.6扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡化計算

? 閱讀 39-43頁（0.5學(xué)時）難點補充解釋

扭轉(zhuǎn)偏心距：水平力作用點與剛度中心，兩者之距為扭轉(zhuǎn)偏心距。3.7抗震設(shè)計的一般原則閱讀 39-43頁（0.5學(xué)時）難點補充解釋

1、結(jié)構(gòu)整體的抗震性能取決于如下因素：各構(gòu)件的強度和變形性能；構(gòu)件之間的連接構(gòu)造；結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)的整體性及空間工作能力；能有多道抗震設(shè)防系統(tǒng)；非主要構(gòu)件的抗震能力。

2、抗震設(shè)防目標：地震是多年不遇的偶然作用，而且有巨大的破壞力，因此，不能要求一般高層建筑在地震中完好無損，只能按照“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則進行設(shè)計。（1）小震不壞：在建筑物使用期間內(nèi)可能遇到的多遇地震(小震)，即相當于比設(shè)防烈度低1，5度的地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)保持彈性狀態(tài)而不損壞，按這種受力狀態(tài)進行內(nèi)力計算和截面設(shè)計。

（2）中震可修：即在設(shè)防烈度下，建筑結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)損壞，經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)使用，并保證生命和設(shè)備的安全。

（3）大震不倒 當遭遇了千年不遇的罕遇地震(大震)，建筑物會嚴重損壞，但要求不倒塌，保證生命安全。所謂大震，一般指超出設(shè)計烈度1～1．5度的地震。

3、抗震設(shè)計的基本要求：為了使高層建筑具有足夠的抗震能力，達到“小震不壞，大震不倒”的要求，下列基本原則在設(shè)計中應(yīng)充分考慮：

（1）選擇有利的場地，避開不利場地，采取措施保證地基的穩(wěn)定性；

（2）選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一般框架抗震能力較差，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)較好，剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)抗震能力高；

（3）平面布置力求簡單、規(guī)則、對稱，避免應(yīng)力集中的凹角和收進；避免樓、電梯間偏置，盡量減少扭轉(zhuǎn)的影響；（4）盡量避免建筑物豎向體型復(fù)雜、外挑內(nèi)收變化過多，力求剛度均勻，不要剛度突變，避免產(chǎn)生變形集中。當頂層設(shè)置大房間、底層部分剪力墻變?yōu)榭蚣軙r，應(yīng)按專門規(guī)定進行設(shè)計；

（5）結(jié)構(gòu)布置要受力明確，傳力途徑直接簡單；

（6）加強結(jié)構(gòu)空間整體性，增加超靜定次數(shù)，組織多道設(shè)防；

（7）保證構(gòu)件的延性，避免脆性破壞(如錨固破壞、剪切破壞等)，也要采取措施防止結(jié)構(gòu)在地震中失穩(wěn)和傾覆；

（8）盡量減輕結(jié)構(gòu)自重，減少地基土壓力，降低地震作用；（9）保證足夠的剛度，滿足高層建筑結(jié)構(gòu)允許位移值的要求；

（10）調(diào)整平面形狀與尺寸，采取構(gòu)造措施和留臨時性施工縫(后澆帶)的方法，盡量不設(shè)防震縫，少設(shè)防震縫。

習題

一、填空題

1、在框架設(shè)計中，一般將豎向活荷載按 考慮，不再考慮活荷載的 布置。如果活荷載較大，可按 布置荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以 的系數(shù)加以放大，以考慮活荷載不利分布所產(chǎn)生的影響。

2、抗震設(shè)計時高層建筑按 可分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑等三類。

3、高層建筑應(yīng)按不同情況分別采用相應(yīng)的地震作用計算方法：①高度不超過40m，以剪切變形為主，剛度與質(zhì)量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采用 ；②高度超過40m的高層建筑物一般采用 方法；③剛度與質(zhì)量分布特別不均勻的建筑物、甲類建筑物等，宜采用 進行補充計算。

4、在計算地震作用時，建筑物重力荷載代表值為 之和。

二、選擇題 1．在下列地點建造相同的高層建筑，什么地點承受的風力最大?[ ] A．建在海岸； b.建在大城市郊區(qū)；

c．建在小城鎮(zhèn)； d．建在有密集建筑群的大城市市區(qū)。

2．在設(shè)計高層建筑風荷載標準值時，下列何種情況風荷載應(yīng)乘以大于1的風振系數(shù)[ ] a．高度大于50m，且高寬比大于1．5的高層建筑； b．高度大于30m，且高寬比小于1．5的高層建筑； c．高度大于50m，且高寬比大于4的高層建筑； d．高度大于40m，且高寬比大于3的高層建筑。

3.有特別重要和有特殊要求的高層建筑時，標準風壓值應(yīng)取重現(xiàn)期為多少年[ ] a．30年； b．50年； c．80年； d．100年。

4.多遇地震作用下層間彈性變形驗算的重要目的是下列所述的哪種?[ ] a.防止結(jié)構(gòu)倒塌； b．防止結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞； c.防止非結(jié)構(gòu)部分發(fā)生過重的破壞； d．防止使人們驚慌。

5.抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)，對豎向地震作用的考慮，下列哪項是符合規(guī)定的?[] a.8度、9度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用；

b.9度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利組合；

c.8度設(shè)防的較高建筑及9度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利 組合；

d．7度設(shè)防的較高建筑及8度、9度設(shè)防時應(yīng)考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利組合。

6．當高層建筑結(jié)構(gòu)采用時程分析法進行補充計算所求得的底部剪力小于底部剪力法 或振型分解反應(yīng)譜法求得的底部剪力的80％時，其底部剪力應(yīng)按下列何值取用?[ ] a．按90％取用； b．至少按80％取用；

c.至少按75％取用； d．至少按85％取用。

三、問答題 1．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮哪些荷載或作用？

2．對高層建筑結(jié)構(gòu)進行豎向荷載作用下的內(nèi)力計算時，是否要考慮活荷載的不利布置？ 3．結(jié)構(gòu)承受的風荷載與哪些因素有關(guān)? 4．高層結(jié)構(gòu)計算時，基本風壓、風荷載體型系數(shù)和高度變化系數(shù)應(yīng)分別如何取值? 5．什么是風振系數(shù)?在什么情況下需要考慮風振系數(shù)?它如何取值?6．計算地震作用的底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法、時程分析法各適用于什么情況?7．什么是荷載效應(yīng)組合?有地震作用組合和無地震作用組合表達式是什么?答 案

一、填空題

1、滿載；不利；滿載；1.1-1.2

2、其使用功能的重要性

3、底部剪力法；振型分解反應(yīng)譜；時程分析法

4、永久荷載和有關(guān)可變荷載的組合值

二、選擇題

1.[a] 2．[b] 3．[d] 4．[c] 5．[b] 6．[b]

三、問答題

1.答：高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)主要承受豎向荷載、風荷載和地震作用等。與多層建筑有所不同，由于高層建筑的豎向力遠大于多層建筑，在結(jié)構(gòu)內(nèi)可引起相當大的內(nèi)力；同時由于高層建筑的特點，水平荷載的影響顯著增加。

2．答：對高層建筑，在計算活荷載產(chǎn)生的內(nèi)力時，可不考慮活荷載的最不利布置，這是因為目前我國鋼筋混凝土高層建筑單位面積的重量大約為12～14kN／m2(框架、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系)和14～16 kN／m2(剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)體系)，而其中活荷載平均約為2.0 kN／m2左右，僅占全部豎向荷載15％左右，所以樓面活荷載的最不利布置對內(nèi)力產(chǎn)生的影響較小；另一方面，高層建筑的層數(shù)和跨數(shù)都很多，不利布置方式繁多，難以一一計算。為簡化計算，可按活荷載滿布進行計算，然后將梁跨中彎矩乘以1.1-1.2的放大系數(shù)。

3．答：當計算承重結(jié)構(gòu)時，垂直于建筑物表面上的風荷載標準值應(yīng)按下式計算：

式中 ――風荷載標準值，kN／m’；

――基本風壓；

――風荷載體型系數(shù)；

――風壓高度變化系數(shù)；

――高度z處的風振系數(shù)。4．答：（1）基本風壓系以當?shù)乇容^空曠平坦地面上離地10m高統(tǒng)計所得的50年一遇10min平均最大風速(單位：kN／m2)為標準，按 確定的風壓值。它應(yīng)按《荷載規(guī)范》全國基本風壓分布圖及附錄D.4給出的數(shù)據(jù)采用，但不得小于0.3 kN／m2。對于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及對風荷載比較敏感的高層結(jié)構(gòu)，基本風壓分布圖及附錄D.4規(guī)定的基本風壓值乘以1.1的系數(shù)后采用。（2）風壓高度變化系數(shù)按《荷載規(guī)范》取用。風速大小與高度有關(guān)，一般地面處的風速較小，愈向上風速愈大。但風速的變化還與地貌及周圍環(huán)境有關(guān)。（2）風荷載體型系數(shù)是指風作用在建筑物表面上所引起的實際風壓與基本風壓的比值，它描述了建筑物表面在穩(wěn)定風壓作用下的靜態(tài)壓力的分布規(guī)律，主要與建筑物的體型和尺寸有關(guān)，也與周圍環(huán)境和地面粗糙度有關(guān)。在計算風荷載對建筑物的整體作用時，只需按各個表面的平均風壓計算，即采用各個表面的平均風載體型系數(shù)計算。對高層建筑，風荷載體型系數(shù)與建筑的體型、平面尺寸等有關(guān)。5．答：（1）風對建筑物的作用是不規(guī)則的，風壓隨風速、風向的紊亂變化而不停地改變。通常把風作用的平均值看成穩(wěn)定風壓或平均風壓，實際風壓是在平均風壓上下波動的。平均風壓使建筑物產(chǎn)生一定的側(cè)移，而波動風壓使建筑物在該側(cè)移附近左右振動。對于高度較大，剛度較小的高層建筑，波動風壓會產(chǎn)生不可忽略的動力效應(yīng)，在設(shè)計中必須考慮。目前采用加大風荷載的辦法來考慮這個動力效應(yīng)，在風壓值上乘以風振系數(shù)。當房屋高度大于30m、高寬比大于1.5時，以及對于構(gòu)架、塔架、煙囪等高聳結(jié)構(gòu)，均考慮風振。（2）結(jié)構(gòu)在z高度處的風振系數(shù) 可按下式計算： 式中 ――風壓高度變化系數(shù)；

――脈動增大系數(shù)； ――脈動影響系數(shù)；

――振型系數(shù)，可由結(jié)構(gòu)動力計算確定，計算時可僅考慮受力方向基本振型的影響。6．答：高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)不同的情況，分別采用下列地震作用計算方法：(1)高層建筑結(jié)構(gòu)宜采用振型分解反應(yīng)譜法。對質(zhì)量和剛度不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)以及高度超過100m的高層建筑應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動影響的振型分解反應(yīng)譜法。

(2)高度不超過40m，以剪切變形為主，剛度與質(zhì)量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采用底部剪力法。

(3)甲類高層建筑結(jié)構(gòu)，表2-2—1所列的乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu)，質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)等，應(yīng)采用彈性時程分析法進行多遇地震作用下的補充計算。7．答：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用期間，可能遇到同時承受永久荷載和兩種以上可變荷載的情況。但這些荷載同時都達到它們在設(shè)計基準期內(nèi)的最大值的概率較小，且對某些控制截面來說，并非全部可變荷載同時作用時其內(nèi)力最大。按照概率統(tǒng)計和可靠度理論把各種荷載效應(yīng)按一定規(guī)律加以組合，就是荷載效應(yīng)組合。

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》規(guī)定高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的表達式如下：

(1)無地震作用效應(yīng)組合時：

式中 ——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值；

、、——分別為永久荷載、樓面活荷載和風荷載的分項系數(shù)；

——永久荷載效應(yīng)標準值； ——樓面活荷載效應(yīng)標準值；

——風荷載效應(yīng)標準；

、——分別為橫斷面活荷載組合值系數(shù)和風荷載組合值系數(shù)，當永久荷載效應(yīng)起控制作用時應(yīng)分別取0.7和0；當可變荷載效應(yīng)起控制作用時應(yīng)分別取1.0和0.6，或0.7和1.0。(2)有地震作用效應(yīng)組合時：

式中 ——荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計值； ——重力荷載代表值的效應(yīng)； ——水平地震作用標準值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)； ——豎向地震作用標準值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；

、、、——分別為重力荷載、風荷載、水平地震作用、豎向地震作用的分項系數(shù)?！L荷載的組合值系數(shù)，應(yīng)取0.2。

第4章 框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

學(xué)習本章的意義和內(nèi)容：

框架結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定,豎向荷載作用下分層法計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力；水平荷載作用下反彎點法與D值法求解框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力；掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合，框架粱、柱、節(jié)點的設(shè)計。本章習題內(nèi)容主要涉及：

了解框架結(jié)構(gòu)計算簡圖；掌握豎向荷載作用下的計算；掌握水平荷載作用下的計算；重點掌握D值法；掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合；掌握框架粱、柱、節(jié)點的設(shè)計。了解延性框架意義和實現(xiàn)延性框架的基本措施。

4.1 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖

? 閱讀 50-51頁（0.5學(xué)時）難點補充解釋

1、計算單元的確定：

? 忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向空間聯(lián)系；

? 忽略各構(gòu)件的抗扭作用； 按縱向、橫向平面框架計算? 豎向荷載的分擔與承重方式有關(guān)； ? 水平荷載的分擔；

2、構(gòu)件抗彎剛度的計算

計算框架梁截面慣性矩時，應(yīng)考慮樓板對梁截面剛度提高的影響。在框架梁兩端截面，梁受負彎矩，樓板對梁截面剛度影響較小，在框架梁跨中，梁受正彎矩，形成T形截面，樓板對梁截面剛度影響較大，在工程設(shè)計中，為簡化計算，仍假定梁截面慣性矩沿軸線不變。故在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架取，邊框架取。

4.2 豎向荷載作用下的近似計算—分層計算法 4.1.1 計算假定

根據(jù)力法和位移法精確計算的結(jié)果可知，豎向荷載作用下的框架，它的水平位移是極小的，并且每層梁上的荷載只對本層梁產(chǎn)生影響，而對其它各層梁的影響很小。為簡化計算，分層法作了兩個假定：（1）、在豎向荷載作用下，剛架的側(cè)移忽略不計。（2）、每層梁上的荷載對其它層的梁的影響不計。4.1.2 計算思路

根據(jù)以上假定，下圖中的框架，在豎向荷載作用下的內(nèi)力計算可以作如下簡化：即把各層梁及其上、下柱所組成的框架作為一個獨立計算單元來分層計算。分層計算所得到的梁的彎矩即為其最終彎矩，而柱的最終彎矩為上、下兩層計算得到的彎矩迭加。4.1.3 注意

1、上層各柱線剛度都要先乘0.9，然后再計算各結(jié)點的分配系數(shù)，上層柱遠端彎矩等于各柱近梁端彎矩的1/3（即傳遞系數(shù)為1/3）。底層各柱遠端彎矩為柱近梁端彎矩的1/2（底端固定，分配系數(shù)為1/2）。

２、分層計算法最后所得的結(jié)果，在剛結(jié)點上各彎矩可能不平衡，但誤差不致太大，這是由于分層計算單元與實際情況不符帶來的誤差。如有需要，可對結(jié)點不平衡彎矩再進行一次分配。4.3 水平荷載作用下的反彎點法4.3.1 反彎點法的條件

反彎點法適用于層數(shù)不多（多層）的框架、柱子軸力較小，截面也較小，當梁的線剛度比柱的線剛度大的多時，用此法誤差小。4.3.2 反彎點位置 ? 底層：距支座2/3層高處； ? 其余層：1/2層高處。

4.3.3 柱的抗側(cè)移剛度 側(cè)移剛度系數(shù)d是表示柱上下兩端相對有單位側(cè)移時柱中產(chǎn)生的剪力，它與兩端約束有關(guān)。由于剛架中，梁的剛度比柱的大，在水平荷載作用下，各柱端轉(zhuǎn)角很小，可假定結(jié)點轉(zhuǎn)角為零，由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知：，其中 為線剛度。4.3.4 反彎點法的計算步驟

1、反彎點高度確定；

2、側(cè)移剛度系數(shù)的計算；

3、同層各柱剪力的確定；

4、柱端彎矩的確定；

5、梁端彎矩的確定。

4.4 水平荷載作用下的D值法（水平荷載作用下的改進反彎點法）4.4.1概述

反彎點法在考慮柱側(cè)移剛度時，假設(shè)結(jié)點轉(zhuǎn)角為0，亦即橫梁的線剛度假設(shè)為無窮大。對于層數(shù)較多的框架，由于柱軸力大，柱截面也隨著增大，梁柱線剛度比較接近，甚至有時柱的線剛度反而比梁大，因此上述假設(shè)將產(chǎn)生較大誤差。另外，反彎點法計算反彎點高度時，假設(shè)柱上下結(jié)點轉(zhuǎn)角相等，這樣誤差也較大，實際上柱的反彎點位置是隨著柱、梁之間的線剛度比而變化的，也與該層柱所處的樓層位置（層次）及上、下層層高的不同而異。因此，對框架柱側(cè)向剛度應(yīng)進行修正，對框架柱的反彎點在柱高的1/2處的概念也應(yīng)進行修正。當完成了柱的側(cè)向剛度修正，并確定了修正后的柱的反彎點位置之后，這時的高層框架在水平荷載作用下的內(nèi)力計算如同大家熟悉的反彎點法一樣。這種方法實際上是對反彎點法的改進。對修正后的柱側(cè)移剛度用D表示，故稱為D值法。4.4.2 影響柱抗側(cè)剛度的因素

1、影響柱抗側(cè)剛度的因素主要有：柱本身的線剛度；上、下梁的線剛度；上、下柱的線剛度；柱端的其他約束。

2、影響柱兩端約束剛度的因素：結(jié)構(gòu)的總層數(shù)及該層位置；梁、柱線剛度比；荷載型式；上、下層梁剛度比；上、下層層高變化。4.4.3 修正后框架柱的抗側(cè)移剛度

假定各層層高相等，各層梁柱節(jié)點轉(zhuǎn)角相等，各層層間位移相等，由公式推導(dǎo)可得到框架柱的抗側(cè)移剛度為：，其中 即為修正系數(shù)。

4.5 水平荷載作用下位移的近似計算閱讀 57-58頁（0.5學(xué)時）補充解釋

框架結(jié)構(gòu)側(cè)向位移只是由梁、柱彎曲變形所產(chǎn)生的變形量，而未考慮梁、柱的軸向變形和截面剪切變形所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)側(cè)移，結(jié)構(gòu)的位移曲線稱為剪切型。4.6 框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合4.6.1 控制截面 ? 梁：梁端及跨中

１）梁端截面：－Mmax、Mmax、Vmax ２）梁跨中截面：+Mmax ? 柱：柱上、下端

3）柱截面：|Mmax|及相應(yīng)的N、V；Nmax及相應(yīng)的M；Nmin及相應(yīng)的M；

說明：一般柱子都是對稱配筋，因此組合時要找到絕對值最大的彎矩。有時絕對最大或最小的內(nèi)力不見得是最不利的。對于大偏心受壓構(gòu)件，M愈大，截面需要的鋼筋愈多，對小偏壓構(gòu)件，如果N并不是最大，但相應(yīng)的M比較大時，配筋也會多一點。4.6.2 不利組合內(nèi)力

對于框架，由荷載、活載及風載、地震作用分別計算內(nèi)力后，進行荷載效應(yīng)組合時，常常需要一種以上的組合情況進行組合，對同一個構(gòu)件或截面，多種組合產(chǎn)生的不同內(nèi)力都可能出現(xiàn)，而設(shè)計時要按照可能與最不利原則進行挑選，找出最不利內(nèi)力進行構(gòu)件截面設(shè)計。塑性調(diào)幅框架中允許梁端出現(xiàn)塑性鉸，因此在梁中可考慮塑性內(nèi)力重分布，通常是降低支座彎矩，以減小支座的配筋。支座彎矩降低后，必須相應(yīng)加大跨中彎矩，這樣在支座出現(xiàn)塑性鉸之后，不會導(dǎo)致跨中截面承載力不足，同時規(guī)范規(guī)定，梁截面設(shè)計時所采用的跨中正彎矩不應(yīng)小于按簡支梁計算的跨中彎矩的一半。具體取值規(guī)定如下： 1）現(xiàn)澆框架：支座彎矩的調(diào)幅系數(shù)采用0.8～0.9。

2）裝配整體式框架：支座彎矩的調(diào)幅系數(shù)采用0.7～0.8。

3）跨中彎矩可乘以1.1～1.2的調(diào)整系數(shù)，同時還可以必須滿足其他條件。

注意：塑性調(diào)幅主要是在豎向荷載作用下的內(nèi)力調(diào)整，因此，要在組合前進行調(diào)幅，然后才和水平荷載作用下內(nèi)力進行組合。

4.7 框架梁的設(shè)計 閱讀 59-63頁（1.5學(xué)時）重點補充解釋

1、框架結(jié)構(gòu)的延性

在強地震要求下結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)是沒有必要的，也是不經(jīng)濟的。通常的做法是在中等烈度的地震作用下允許結(jié)構(gòu)某些桿件屈服，出現(xiàn)塑性鉸，使結(jié)構(gòu)剛度降低塑性變形加大，當塑性鉸達到一定數(shù)量時，結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)“屈服”現(xiàn)象，即承受的地震力不再增加或增加很少，而結(jié)構(gòu)變形迅速增加。如果結(jié)構(gòu)能維持承載力而又具有較大的變形能力，就稱為延性結(jié)構(gòu)。在地震區(qū)都應(yīng)當設(shè)計延性結(jié)構(gòu)。

２、結(jié)構(gòu)的延性能力通常用頂點水平位移延性比來衡量即：

在框架中，塑性鉸可能出現(xiàn)在梁上，也可能出現(xiàn)在柱上，因此梁、柱構(gòu)件都應(yīng)有良好的延性。構(gòu)件的延性以構(gòu)件的變形或塑性鉸轉(zhuǎn)動能力來衡量，稱為構(gòu)件位移延性比。３、鋼筋砼延性框架的基本措施：

? 強柱弱梁：要控制梁、柱的相對強度，使塑性鉸首先在梁端出現(xiàn)，盡量避免或減少柱子中的塑性鉸。在梁端出現(xiàn)的塑性鉸數(shù)量可以很多而不致形成機構(gòu)。此外，梁是受彎構(gòu)件，具有良好的延性。塑性鉸出現(xiàn)在柱中，很容易形成破壞機構(gòu)，柱是壓彎構(gòu)件，這種受力狀態(tài)決定了柱的延性較小，而且作為結(jié)構(gòu)的主要承載部分，柱子破壞將引起嚴重后果。在抗震結(jié)構(gòu)中應(yīng)絕對避免出現(xiàn)同層柱端均出現(xiàn)塑性鉸即軟弱層的情況。

? 強剪弱彎：剪切破壞是脆性的，或者延性很小，因此構(gòu)件不能過早剪壞，要保證構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸而不過早剪壞，因此要使構(gòu)件抗剪承載力大于塑性鉸抗彎承載力。

? 強節(jié)點、強錨固：要保證節(jié)點區(qū)和鋼筋錨固不過早破壞，不再梁、柱塑性鉸充分發(fā)揮作用前破壞。

以上基本措施，通過抗震構(gòu)造措施等級選用來達到。

4、影響框架梁延性和耗能能力的因素 1）、配筋率：配筋率越高，延性越差 2）、在適筋梁范圍內(nèi)，梁截面延性隨受拉鋼筋配筋率提高而降低；受壓鋼筋配筋率提高而提高；隨砼強度提高而提高；隨鋼筋屈服強度提高而降低。3）、剪壓比：梁的名義剪力（V/bh0）與混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值fc之比。剪壓比越高，梁的強度、剛度退化越快，破壞越早，這時增加箍筋用量已不能發(fā)揮作用。

4）跨高比：一般認為，梁的凈跨不宜小于截面高度的4倍。但梁的跨度較小時，而梁的設(shè)計內(nèi)力較大，宜首先考慮加大梁的跨度，這樣雖然增加了縱筋，但對提高梁延性十分有利。5）、塑性鉸區(qū)箍筋用量：配置足夠的封閉箍筋，可以防止受壓鋼筋過早屈服，提高混凝土極限壓應(yīng)變，阻止裂縫開展，增加節(jié)點的變形和耗能能力。4.8 框架柱的設(shè)計閱讀 63-70頁（1.5學(xué)時）重點補充解釋影響框架柱延性的主要因素：1）、剪跨比：反映柱截面承受的彎矩與剪力之比的一個參數(shù)（λ＝M/Vh0），λ取值大小不同，則柱子分為長柱、短柱、極短柱，結(jié)構(gòu)破壞逐漸為脆性破壞。2）軸壓比：軸壓比越小，柱子延性越好。3）箍筋配筋率：箍筋加密，采用復(fù)合箍筋和螺旋箍筋，減小無支撐長度，對提高延性有利。

4）縱筋配筋率：配筋率越大，延性好。

4.9 框架節(jié)點的設(shè)計閱讀 70-76頁（1.5學(xué)時）重點補充解釋影響節(jié)點承載力和延性的主要因素： 1）、直交梁對節(jié)點核心區(qū)的約束作用； 2）、軸壓力對節(jié)點核心區(qū)混凝土抗剪強度及延性的影響； 3）、剪壓比和配箍率對節(jié)點受剪承載力的影響； 4）、梁縱筋滑移對節(jié)點受剪承載力的影響。習題 問答題

1、框架結(jié)構(gòu)計算簡圖如何確定？

2、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗彎剛度如何計算？

3、框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度如何確定？

4、什么是結(jié)構(gòu)的延性？簡述影響框架梁與框架柱延性的因素？

答 案

1、框架結(jié)構(gòu)計算簡圖如何確定？

答：框架結(jié)構(gòu)是一個空間受力體系，忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算。在結(jié)構(gòu)計算簡圖中，構(gòu)件用其軸線來表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線之間的距離，當上下層柱截面尺寸變化時，一般以最小截面的形心線來確定?？蚣艿膶痈呒礊橄鄳?yīng)的建筑層高，而底層柱的長度則應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起。

2、框架結(jié)構(gòu)梁截面抗彎剛度如何計算？ 答：在計算框架梁截面慣性矩 時應(yīng)考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節(jié)點附近，梁受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面的抗彎剛度影響較?。欢诳蚣芰旱目缰?，梁受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成T形截面梁，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較大。在工程設(shè)計中，為簡化計算，仍假定梁截面慣性矩沿軸線不變。故在現(xiàn)澆樓蓋中，中框架取，邊框架取。這里 為矩形截面梁的截面慣性矩。

3、框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度如何確定？

答：側(cè)移剛度系數(shù)d是表示柱上下兩端相對有單位側(cè)移時柱中產(chǎn)生的剪力，它與兩端約束有關(guān)。由于剛架中，梁的剛度比柱的大，在水平荷載作用下，各柱端轉(zhuǎn)角很小，可假定結(jié)點轉(zhuǎn)角為零，由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知：，其中 為線剛度。

同時，影響柱抗側(cè)剛度的因素主要有：柱本身的線剛度；上、下梁的線剛度；上、下柱的線剛度；柱端的其他約束。如考慮這些影響因素，則抗側(cè)移剛度為：，其中 即為修正系數(shù)。

4、什么是結(jié)構(gòu)的延性？簡述影響框架梁與框架柱延性的因素？

答：結(jié)構(gòu)延性：結(jié)構(gòu)的延性是指它們進入破壞階段以后，在承載能力沒有顯著下降的情況下承受變形的能力。

影響框架梁延性的因素：（1）、縱筋配筋率：配筋率越低延性越好；（2）剪壓比：剪壓比越低延性越好；（3）跨高比：跨高比越高延性越好；（4）塑性鉸區(qū)的箍筋用量：應(yīng)加強箍筋的用量，增強延性。影響框架柱延性的因素：（1）、剪跨比：應(yīng)盡量避免短柱的設(shè)計，增大剪跨比；（2）軸壓比：軸壓比越低延性越好；（3）箍筋配筋率：應(yīng)加強箍筋的用量，增強延性；（4）、縱筋配筋率：配筋率不過小。

第五章 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

學(xué)習本章的意義和內(nèi)容：

通過本章的學(xué)習，掌握以下重點、難點：剪力墻的基本形式；剪力墻結(jié)構(gòu)的布置；剪力墻結(jié)構(gòu)的類型及判斷；整截面剪力墻的內(nèi)力、位移計算；整體小開口剪力墻的內(nèi)力、位移計算；雙肢剪力墻的內(nèi)力、位移計算；壁式框架的內(nèi)力、位移計算；剪力墻截面設(shè)計。本章習題內(nèi)容主要涉及：

剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、結(jié)構(gòu)布置、剪力墻的類型及其受力特點、破壞過程、構(gòu)造要求以及承載能力的計算方法。

5.1 概 述 5.1.1 概述

1、利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)體系。墻體同時也作為維護及房間分隔構(gòu)件。

2、剪力墻的間距受樓板構(gòu)件跨度的限制，一般為3～8m。因而剪力墻結(jié)構(gòu)適用于要求小房間的住宅、旅館等建筑，此時可省去大量砌筑填充墻的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先進的施工方法，施工速度很快。

3、剪力墻沿豎向應(yīng)貫通建筑物全高，墻厚在高度方向可以逐步減少，但要注意避免突然減少很多。剪力墻厚度不應(yīng)小于樓層高度的1/25及160mm。5.1.2 結(jié)構(gòu)布置

1、剪力墻結(jié)構(gòu)是由縱向和橫向鋼筋混凝土墻所組成，豎向荷載、風荷載及地震作用均由這些墻體承受。

2、高層剪力墻結(jié)構(gòu)，墻體應(yīng)雙向或多向布置，形成對承受豎向荷載有利、抗側(cè)力剛度大的平面和豎向布局。在抗震結(jié)構(gòu)中、應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式，剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不宜過大。剪力墻間距不宜太密，宜采用大開間布置。剪力墻宜自下到上連續(xù)布置，避免剛度突變。

5.2 整體剪力墻和整體小開口剪力墻的計算5.2.1 整體剪力墻

1、整體剪力強的定義：凡墻上門窗洞口等開洞面積不超過墻面面積的15％，且孔洞凈距及孔洞至墻邊凈距大于孔洞長邊時，可忽略洞口的影響，按整體懸臂墻方法計算墻在水平荷載作用下截面的內(nèi)力（M、V）。

2、內(nèi)力分析：洞口對截面應(yīng)力分布的影響可以忽略，在彈性階段，水平荷載作用下沿截面高度的正應(yīng)力成線性分布。可直接應(yīng)用材料力學(xué)公式，按豎向懸臂梁計算剪力墻任意點的應(yīng)力或任意水平面上的內(nèi)力。剪力墻在水平荷載作用下的內(nèi)力計算公式： ?M=PH（頂部集中力）；V=P ?M=q/2H2(均布荷載)；V=qH ?M=q/3H2(倒三角形)；V=qH/2 ?M：墻體底部彎矩；V：墻體底部剪力。

3、計算位移：

（1）考慮洞口對截面面積削弱：

其中： 折算截面面積，：截面毛面積。

（2）組合截面慣性矩：即取有洞和無洞截面慣性矩沿豎向的加權(quán)：（3）計算位移時，除彎曲變形外，宜考慮剪切變形的影響。為了計算方便，引入等效剛度 的概念，它把剪切變形與彎曲變形綜合成用彎曲變形的形式表達。

5.2.2 整體小開口剪力墻的計算

1、定義：整體小開口剪力墻是指門窗洞口沿豎豎向成列布置、洞口的總面積雖然超過總立面面積的16%，但總的來說洞口仍很小。

2、內(nèi)力計算思路：整體小開口剪力墻在水平荷載作用下，整體剪力墻既要繞組合截面的形心軸產(chǎn)生整體彎曲變形，各墻肢還要繞各自截面的形心軸產(chǎn)生局部彎曲變形，并在各墻肢產(chǎn)生相應(yīng)的整體彎曲應(yīng)力和局部彎曲應(yīng)力。相比之下，整體彎曲變形是主要的，而局部彎曲變形是次要的，它不超過整體彎曲變形的15%。

3、內(nèi)力計算方法：任一墻肢的彎矩： ：外荷載作用下，計算截面所產(chǎn)生的彎矩（總彎矩）； ：第j墻肢的截面慣性矩； ：組合截面慣性矩； ：整體彎矩系數(shù)（整體彎矩占總彎矩的比例），可近似取0.85。

5.3 聯(lián)肢墻在水平荷載下的內(nèi)力與位移計算5.3.1 聯(lián)肢墻的特點

剪力墻上洞口較大，整體性受到影響，剪力墻截面變形不再符合平截面假定，水平截面上正應(yīng)力不再是一連續(xù)的直線分布，不能再作為單個構(gòu)件用材料力學(xué)方法計算。5.3.2 聯(lián)肢墻內(nèi)力計算的基本思路

連系梁的連續(xù)化：將每一樓層處的連系梁用沿高度連續(xù)分布的柵片代替，連續(xù)柵片在層高范圍內(nèi)的總抗彎剛度與原結(jié)構(gòu)中的連系梁的抗彎剛度相等，從而使得連系梁的內(nèi)力可用沿著豎向分布的連續(xù)函數(shù)表示。

具體步驟為：建立相應(yīng)的微分方程；求解后再換算成實際連系梁的內(nèi)力；求出墻肢的內(nèi)力。5.3.3 基本原理－以雙肢墻為例

1、基本假定： 1）、連梁的作用可以用沿高度連續(xù)分布的柵片代替－將結(jié)構(gòu)沿高度連續(xù)化，為建立微分方程提供前提； 2）、連粱的軸向變形可忽略－墻肢在同一標高處具有相同水平位移； 3）、各墻肢在同一標高處的轉(zhuǎn)角和曲率相等－得出連梁的反彎點在梁跨中； 4）、層高、墻肢截面積、慣性矩、連梁截面積、慣性矩等幾何參數(shù)沿墻高不變－保證微分方程的系數(shù)為常數(shù)，從而簡化方程。

2、微分方程的建立過程的要點 1）、利用連梁跨中剪力集度為未知數(shù)； 2）、跨中切口處的豎向相對位移為0的變形條件建立微分方程； 3）、任一高度處的剪力集度已知后，利用平衡條件可求得墻肢和連梁的內(nèi)力； 4）、切口處的豎向位移可通過在切口處施加一對方向相反的單位力求得； 5）、位移包括：墻肢和連梁的彎曲、剪切和軸向變形引起。在單位荷載作用下，連梁內(nèi)無軸力，同時略去墻肢內(nèi)產(chǎn)生的剪力。5.4 壁式框架的計算5.4.1 定義

1、剪力墻洞口尺寸很大，剪力墻的受力接近于框架。同時，由于壁梁和壁柱截面都較寬，在梁柱相交處形成一個結(jié)合區(qū)（不再是一個結(jié)點），這個結(jié)合區(qū)可以視作不產(chǎn)生變形的剛域，或不產(chǎn)生彎曲變形和剪切變形的剛域，因此，壁式框架的梁、柱實際上都是帶剛域的桿件。因而壁式框架就是桿端帶有剛域的變截面剛架。

2、壁式框架和普通框架的區(qū)別有兩點：一是剛域的存在；二是桿件截面較寬，剪切變形不宜忽略。因此，在采用D值法進行計算時，原理和步驟與普通框架都是一樣的。但相應(yīng)的要進行一些修正，這些修正也都是由于上述兩個特點帶來的。

3、截面尺寸效應(yīng)不能忽略：端部剛性區(qū)域較大；需考慮剪切變形的影響。因此，用D值法計算壁式框架必須作一些修正。5.4.2 壁式框架的內(nèi)力計算

壁式框架在水平荷載作用下的內(nèi)力分析可采用D值法進行，但在計算時應(yīng)注意以下幾點： 1）、梁和壁柱截面都比較寬，剪切變形的影響是不可忽略的； 2）、梁柱節(jié)點處有剛域存在。

由于這兩個原因的存在，對框架柱的抗側(cè)剛度D和反彎點高度都有一定的影響，因此在內(nèi)力分析前，首先把壁柱的D值及反彎點高度進行修正。5.5 剪力墻結(jié)構(gòu)的分類5.5.1 按整體參數(shù)來劃分

在推導(dǎo)聯(lián)肢墻求解方法的公式中曾給出：，式中D為連梁的剛度系數(shù)，是衡量連梁轉(zhuǎn)動剛度的依據(jù)，其值越大，連梁的轉(zhuǎn)動剛度也越大，連梁對墻肢的約束作用也就越大。為剪力墻墻肢慣性矩之和，反映剪力墻本身的剛度。剪力墻的整體性程度如何，主要取決于連梁與墻肢兩者剛度之間的相對關(guān)系，即取決于。當剪力墻上的門窗洞口很大，連梁的剛度很小而墻肢的剛度又相對較大時，值就小，說明連梁對墻肢的約束作用很小，連梁猶如鉸接于墻肢的一個連桿，每一墻肢相當于一個單肢的剪力墻，這些單肢剪力墻完全承擔了水平荷載，墻肢中的軸力為零，各墻肢橫截面上的正應(yīng)力呈線性分布。

反之，當剪力墻開洞很小，連梁剛度很大而墻肢的剛度又相對較小時，連梁對墻肢的約束作用很強，整個 剪力墻的整體性很好。此時的剪力墻猶如一片整體墻或整體小開口墻，在整個剪力墻的截面中，正應(yīng)力呈線性分布或接近于線性分布。當連梁對墻肢的約束作用介于上述兩種情況之間時，它的受力狀態(tài)也介于上述兩種情況之間，這時整個剪力墻截面正應(yīng)力不再呈線性分布，墻肢中局部彎曲正應(yīng)力的比例增大。5.5.2 按剪力墻墻肢慣性矩比值來劃分

整體參數(shù)反映了剪力墻整體性的強弱，它基本上能反映出剪力墻的受力狀態(tài)，但不能反映墻肢彎矩沿墻高度方向是否出現(xiàn)反彎點，因此在某些情況下，僅靠 值的大小還不足以完全判別剪力墻的類型。通過分析表明，墻肢是否出現(xiàn)反彎點，與墻肢慣性矩的比值、剪力墻的整體參數(shù) 及結(jié)構(gòu)的層數(shù)N更諸多因素有關(guān)。5.5.3 剪力墻類型的判別方法

剪力墻的類型判別應(yīng)以其受力特點為依據(jù)，從剪力墻的整體性能及墻肢沿高度是否出現(xiàn)反彎點兩個主要特征來進行判別，具體條件如下：

（1）當α < 1 時，可以忽略連梁對墻肢的約束作用，各墻肢按獨立墻肢分別計算；（2）當 1≤α<10時，且 時，可按聯(lián)肢墻進行計算；

（3）當α ≥10 時，且 時，可按整體小開口墻進行計算；（4）當α ≥10 時，且 時，按壁式框架計算；

（5）當無洞口或有洞口而洞口面積小于墻總立面的16％時，按整體墻計算。5.6 剪力墻的截面設(shè)計5.6.1 墻肢正截面抗彎承載力

墻肢正截面抗彎承載力，可以按照鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件進行計算，與柱配筋不同，墻肢截面中的分布鋼筋都能參加受力，計算中應(yīng)當考慮，以減少端部鋼筋數(shù)量。但是，由于豎向分布筋都比較細，容易產(chǎn)生壓屈現(xiàn)象。所以，在受壓區(qū)，不考慮分布筋的作用，使設(shè)計偏于安全。如有可靠措施防止分布筋壓屈，也可以考慮其作用。

偏心受壓承載力計算公式：按照平截面變形假定，在軸力及彎矩共同作用下，墻截面應(yīng)變呈線性分布，由此可求得平衡配筋的名義壓區(qū)高度與橫截面有效高度的比值，可以判斷墻截面是屬于大偏心受壓，還是小偏心受壓破壞狀態(tài)。5.6.2 剪力墻斜截面計算

墻肢中由混凝土及水平鋼筋共同抗剪，在斜裂縫出現(xiàn)后，穿過斜裂縫的鋼筋受拉，可以阻止斜裂縫展開，維持混凝土抗剪的面積?？辜舫休d力采用經(jīng)驗公式。

抗震設(shè)計時，為實現(xiàn)剪力墻的強剪弱彎，一、二、三級抗震等級時，剪力墻底部加強部位墻肢截面的剪力設(shè)計值進行調(diào)整。5.6.3 例題

已知剪力墻，采用混凝土強度等級為C25,。配有豎向分布鋼筋2 8@250mm。墻肢兩端200mm范圍內(nèi)配置縱向鋼筋，采用HRB335級鋼筋。作用在墻肢計算截面上的內(nèi)力設(shè)計值為，(壓)。試確定墻肢的縱向鋼筋截面面積、和水平分布鋼筋的數(shù)量。解：

(1)確定墻肢的縱向鋼筋截面面積、。1)確定計算數(shù)據(jù)

已知縱向集中配在兩端的200mm范圍內(nèi)，故合力中心點到邊緣的距離，則： mm 沿截面腹部均勻配置豎向分布鋼筋區(qū)段的高度為： 3920-100=3820mm

豎向鋼筋的排數(shù) 取16排，則： 豎向分布鋼筋的配筋率 滿足構(gòu)造要求。2)求偏心距。mm mm mm,取 1，6354mm 6534+4020/2-100=8444mm 3)判斷大小偏心受壓。采用對稱配筋： 為大偏心受壓。4)校核 值。

5)求。

6)求、。

(2)確定水平分布鋼筋數(shù)量。1)驗算墻肢的截面尺寸。

滿足要求。

2)計算剪跨比。

3)判斷是否按構(gòu)造配置水平分布鋼筋。4)選用鋼筋。

選用Φ8＠250mm, =101mm2

5.7 剪力墻軸壓比限值及邊緣構(gòu)件配筋要求閱讀 102-104頁（0.5學(xué)時）? 重點補充解釋如何進行剪力墻延性設(shè)計：在高層剪力墻結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土剪力墻的高度較大，豎向荷載也較大，作用在剪力墻上的軸壓應(yīng)力也隨之加大。當偏心受壓剪力墻所受軸壓力較大時，壓區(qū)高度增大，與偏心受壓的鋼筋混凝土柱類似，延性就會降低，對抗震性能不利。因此，與鋼筋混凝土框架柱類似，為保證在地展作用下剪力墻具有良好的延性，就需要限制剪力墻軸壓比的大小。研究表明，剪力墻的邊緣構(gòu)件（暗柱、明柱、冀柱）配置橫向鋼筋，可約束混凝土而改善混凝土的受壓性能，提高剪力墻的延性。因此，在剪力墻軸壓比滿足要求的情況下，還需對剪力墻邊緣構(gòu)件的設(shè)計作出規(guī)定。5.8 短肢剪力墻的設(shè)計要求閱讀 104-105頁（0.5學(xué)時）補充解釋

短肢剪力墻概念：截面高度與厚度之比為5～8；

短肢剪力墻優(yōu)點：有利于住宅建筑的布置，又可減輕結(jié)構(gòu)的自重； 短肢剪力墻缺點：抗震性能較差，地震區(qū)經(jīng)驗應(yīng)用不多。

5.9 剪力墻設(shè)計構(gòu)造要求閱讀 105-107頁（0.5學(xué)時）補充解釋 剪力墻的分布鋼筋要求： 1）、高層建筑剪力墻中豎向和水平分布鋼筋，不應(yīng)采用單排配筋； 2）、當剪力墻截面厚度bw不大于400mm時，可采用雙排配筋；當bw大于400mm，但不大于700mm時，宜采用三排配筋；當bw大于700mm時，宜采用四排配筋； 3）、各排分布鋼筋之間的拉接筋間距不應(yīng)大于600mm，直徑不應(yīng)小于6mm，在底部加強部位，約束邊緣構(gòu)件以外的拉接筋間距尚應(yīng)適當加密； 4）、分布鋼筋的直徑不宜大于墻肢截面厚度的1/10； 5）、最小配筋率要求。

5.10 連梁截面設(shè)計及配筋構(gòu)造閱讀 105-107頁（0.5學(xué)時）補充解釋

剪力墻中連梁主要承受水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，一般取梁端截面為控制截面。因此，連梁可參照框架梁進行梁端彎矩和剪力組合。對于連梁的跨高比小于5的連梁，豎向荷載作用下產(chǎn)生的彎矩占總彎矩的比例較小，水平荷載作用下產(chǎn)生的反彎使它對剪切變形十分敏感，容易出現(xiàn)剪切裂縫，按本節(jié)內(nèi)容設(shè)計。當連梁的跨高比不小于5時，豎向荷載作用下的彎矩占總彎矩的比例較大，與一般框架梁的受力類似，可按照框架梁設(shè)計方法進行設(shè)計。

習題

一、填空題

1、剪力墻根據(jù)有無洞口，洞口大小和位置以及形狀等，可分為，和 四類。

2、孔洞面積／墻面面積≤0．16，且孔洞凈距及孔洞邊至墻邊距離大于孔洞長邊尺寸，按

計算。

3、當 且，按

計算。

4、當

，按聯(lián)肢墻計算。

5、當，且

，按壁式框架計算

6、壁式框架的側(cè)移剛度可采用

進行計算，但應(yīng)考慮桿件剪切變形以及帶剛域桿件的影響。

7、當結(jié)構(gòu)單元內(nèi)僅有整截面剪力墻時，應(yīng)按

計算風荷載或水平地震荷載作用下各樓層的總剪力和總彎矩。

8、軸壓比的表達式為。

9、為了提高剪力墻的延性，保證墻體穩(wěn)定及改善剪力墻的抗震性能，應(yīng)在剪力墻邊緣設(shè)置。

10、整體工作系數(shù) 愈大，說明剪力墻。

二、選擇題

1、剪力墻宜自下而上連續(xù)布置，不宜中斷，避免[ ]。

a．強度不夠； B.剛度突變； c．變形不夠；d．強度突變。

2、整體工作系數(shù) 愈小，說明剪力墻整體性[ ]。

a．強； b．弱； c.與 沒有關(guān)系； d．沒有變化。

3、整體工作系數(shù) 愈愈大，說明剪力墻的側(cè)向剛度[ ]，側(cè)移[ ]。

a.增大，減??； b．增大，增大； c.減小，減小； d．減小, 增大。

4、當[ ]，可不考慮連梁的約束作用，各墻肢分別按獨立的懸臂墻計算。a．

5、當1≤ ≤10時，按[ ]計算。

a.整體小開口墻； b．整片墻； c．聯(lián)肢墻；d．壁式框架。

6、當 ≥10，且 時，按[ ]計算。

a.整體小開口墻； b．整片墻； c．聯(lián)肢墻；d．壁式框架。

7、當[ ]且 時，按壁式框架計算。

a.

8、剪力墻高寬比越大，剪切變形的影響就[ ]。

a.越大； b．與高寬比無關(guān)； c．越小；d.不變。

9、墻肢的軸向變形，隨著層數(shù)增大，其影響就[ ] a.越大； b．與高寬比無關(guān)； c．越?。?d．與 沒有關(guān)系。

10、剪力墻結(jié)構(gòu)的變形曲線為[ ]。

a.彎曲型； b．剪切型； c.彎剪型； d．彎壓型。

11、在水平荷載作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)處于[ ]狀態(tài)并且有足夠的剛度，避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和使用條件。

a．塑性； b．彈塑性； c．彈性； d．其他。

12、當[ ]，為大偏壓剪力墻。

a.； b.；c． d．。

13、當 時，剪力墻為[ ]。

a.大偏壓； b．小偏壓； c.受彎； d．受剪。

14、剪力墻在偏心受壓時的斜截面受剪承載力, [ ]壓力使得抗剪能力提高的那部分影響。a.考慮； b．沒有考慮； c．無所謂。

15、是為了保證剪力墻的截面不宜[ ]。

a．過?。?b．過大； c．變化； d．其他

三、問答題

1、如何判斷剪力墻的類型?

2、整截面剪力墻的等效剛度、墻體截面內(nèi)力、頂點位移如何計算?

3、在水平荷載作用下，計算剪力墻結(jié)構(gòu)時的基本假定是什么?

4、剪力墻墻肢內(nèi)力組合是如何考慮的?

5、連梁內(nèi)力組合是如何考慮的?

6、剪力墻除厚度、混凝土強度等級滿足要求以外，其截面還應(yīng)符合哪些要求? 答 案

一、填空題

1、整截面墻，整體小開口墻，聯(lián)肢墻，壁式框架；

2、整截面墻；

3、整體小開口墻；

4、1≤ ≤10；

5、；

6、D值法；

7、豎向懸臂梁；

8、；

9、約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件；

10、整體性很強

二、選擇題

1、[b]

2、[b]

3、[a]

4、[a]

5、[c]

6、[a]

7、[c] 8[c]

9、[a]

10、[a]

11、[c]

12、[a]

13、[b]

14、[a]

15、[a]

三、問答題

1、答：剪力墻類型的判別如下：

(1)當剪力墻無洞口或雖有洞口但洞口面積與墻面面積之比不大于0.16，且孔洞口凈距及孔洞邊至墻邊距離大于孔洞長邊尺寸時，按整截面墻計算。

(2)當 <1時，可不考慮連梁的約束作用，各墻肢分別按獨立的懸臂墻計算。(3)當1≤ <10時，按聯(lián)肢墻計算。

(4)當 ≥10，且 時，按整體小開口墻計算。(5)當 ≥10，且 時，按壁式框架計算。

2、答：

(1)整截面墻的等效剛度。當剪力墻高寬比()小于或等于4時，應(yīng)考慮剪切變形影響。在均布荷載、倒三角形分布荷載和頂點集中荷載作用下，為簡化計算，整截面墻的等效剛度可近似按下式計算：，式中 ：混凝土彈性模量，當各層 不同時，沿豎向取加權(quán)平均值；、：無洞口剪力墻的截面面積和慣性矩。對有洞口整截面墻： 墻截面毛面積； ：墻面總面積； ：墻面洞口面積； ：剪力墻有洞口截面和無洞口截面的慣性矩；

：剪力墻有洞口截面和無洞口截面相應(yīng)各段的高度； ：剪力墻總高度；

：截面剪應(yīng)力分布不均勻系數(shù)，矩形截面盧＝1.2。

(2)墻體截面內(nèi)力：按照材料力學(xué)方法，計算整體懸臂墻在水平荷載作用下截面的內(nèi)力。(3)頂點位移。

式中 ――剪力墻底部總剪力。

3、答：剪力墻結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)體系，在水平荷載作用為簡化計算，作如下假定：(1)樓蓋在自身平面內(nèi)的剛度為無限大。

(2)各片剪力墻在其平面的剛度較大，忽略其平面外的剛度。

4、答：剪力墻墻肢的內(nèi)力組合如下：(1)剪力墻的彎矩和軸力設(shè)計值。剪力墻為偏心受力構(gòu)件，與柱的受力狀態(tài)相似，故其彎矩和軸力的組合方法與框架柱相同。

(2)由于豎向荷載在剪力墻截面產(chǎn)生的剪力很小，故可只考慮由水平荷載所產(chǎn)生的剪力，即：抗震設(shè)計時 ；非抗震設(shè)計時，式中 ：剪力墻組合的剪力設(shè)計值； ：由水平地震作用產(chǎn)生的剪力墻剪力標準值； ：風荷載產(chǎn)生的剪力墻剪力標準值。(3)剪力墻內(nèi)力設(shè)計值的調(diào)整。對于有抗震設(shè)防要求的剪力墻，剪力墻的彎矩和剪力設(shè)計值應(yīng)按下列方法調(diào)整：

1)一級抗震等級時的剪力墻，其底部加強部位及以上一層，應(yīng)按墻肢底部截面組合彎矩設(shè)計值采用；其他部位，墻肢截面的組合彎矩設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)，其值可采用1.2。

2)雙肢墻中，墻肢不宜出現(xiàn)小偏心受拉；當任一墻肢為大偏心受拉時，另一墻肢的彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25。

3)剪力墻底部加強區(qū)范圍內(nèi)墻肢截面的剪力設(shè)計值，一、二、三級抗震等級時，應(yīng)按下式調(diào)整，四級抗震等級及無抗震作用組合時可不調(diào)整：

；9度時尚應(yīng)符合。式中 ：剪力墻底部按實際鋼筋計算的考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)的正截面受彎承載力值；、：考慮地震作用組合的剪力墻計算部位的彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值； ：剪力增大系數(shù)，一級為1.6，二級為1.4，三級為1.2。

5、答：剪力墻中連梁主要承受水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，一般取梁端截面為控制截面。因此，連梁可參照框架梁進行梁端彎矩和剪力組合。

6、答:剪力墻的截面應(yīng)符合下列要求： 無地震作用組合： 有地震作用組合： 剪跨比大于2.5時，剪跨比不大于2.5時，剪力墻是片狀構(gòu)件，受力性能不如柱，其軸壓比限制比柱嚴。

一、二級抗震等級的剪力墻底部加強部位，在重力荷載代表值作用下的軸壓比 不宜超過規(guī)范的限值。

第六章 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)學(xué)習本章的意義和內(nèi)容： 通過本章的學(xué)習了解框架一剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的原理，簡化設(shè)計計算方法的基本假定以及計算簡圖，理解框架一剪力墻結(jié)構(gòu)計算簡圖中鉸結(jié)體系和剛結(jié)體系的結(jié)構(gòu)分析原理，微分方程的建立，利用邊界條件確定待定常數(shù)，能夠應(yīng)用兩種結(jié)構(gòu)分析方法進行結(jié)構(gòu)的計算，同時，結(jié)合概念設(shè)計和構(gòu)造措施進行結(jié)構(gòu)的設(shè)計。本章習題內(nèi)容主要涉及：

框架一剪力墻結(jié)構(gòu)總體布置原則，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的原理，計算簡圖的選取，微分方程的建立，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移分析。6.1 概 述6.1.1 概念

1、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，簡稱框剪結(jié)構(gòu)，它是由框架和剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。

2、適用范圍：適用于需要靈活大空間的多層和高層建筑。

3、一種延性較好的結(jié)構(gòu)體系：抗側(cè)力剛度較大并帶有邊框的剪力墻和有良好耗能性能的連梁所組成,具有多道抗震設(shè)防。6.1.2 水平荷載作用下的變形特征 框架結(jié)構(gòu)為剪切變形，剪力墻為彎曲變形，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下位移將協(xié)調(diào)，變形曲線程反S形的彎剪型位移曲線。如圖6.1所示。

6.1.3 水平荷載作用下的受力特征框剪結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下，框架與剪力墻之間樓層剪力的分配和框架個樓層剪力分布情況，是隨樓層所處高度的變化，與結(jié)構(gòu)剛度特征值 直接相關(guān)的。如圖6.2所示。

6.1.4 框剪結(jié)構(gòu)協(xié)同工作

在協(xié)同工作時，剪力墻單元的剛度比框架大得多，往往由剪力墻擔負大部分外荷載，其次，兩者分擔荷載的比例上、下是變化的，由他們的變形特點可知，剪力墻下部變形將增大，框架下部變形卻減小了，這使得下部剪力墻擔負更多剪力，而框架擔負的剪力較小。上部則相反，剪力墻變形減小，因而卸載，框架上部變形加大，擔負的剪力將增大，因此框架上部下部所受剪力趨于均勻化。6.1.5 剪力墻的布置

1、剪力墻的數(shù)量：通過多次地震中實際震害的情況表明：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，剪力墻數(shù)量越多，地震震害減輕得越多?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在強震中大量破壞、倒塌，而剪力墻結(jié)構(gòu)震害輕微。因此，一般來說，多設(shè)剪力墻對抗震是有利的。但是，剪力墻超過了必要的限度，是不經(jīng)濟的。剪力墻太多，雖然有較強的抗震能力，但由于剛度太大，周期太短，地震作用要加大，不僅使上部結(jié)構(gòu)材料增加，而且?guī)砘A(chǔ)設(shè)計的困難。另外，框剪結(jié)構(gòu)中，框架的設(shè)計水平剪力有最低限值，剪力墻再增多，框架的材料消耗也不會再減少。所以，單從抗展的角度來說，剪力墻數(shù)量以多為好；從經(jīng)濟性來說，剪力墻則不宜討多，因此，有一個剪力墻的合理數(shù)量問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中剪力墻的合理數(shù)量可參考表1決定。

2、剪力墻的布置：(1)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成雙向抗側(cè)力體系?？拐鹪O(shè)計時，結(jié)構(gòu)兩主軸方向均應(yīng)布置剪力墻。

(2)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間除個別節(jié)點外不應(yīng)采用鉸接。(3)、梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合。

(4)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置宜符合下列要求：

1）剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大；

2）平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻； 3）縱、橫剪力墻宜組成L形、T形和[形等型式；

4）單片剪力墻底部承擔的水平剪力不宜超過結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的40 ％；

5）剪力墻宜貫通建筑物的全高，宜避免剛度突變；剪力墻開洞時，洞口宜上下對齊； 6）樓梯、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置；

7）抗震設(shè)計時，剪力墻的布置宜使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近。

(5)、長矩形平面或平面有一部分較長的建筑中，其剪力墻的布置尚宜符合下列要求： 1）橫向剪力墻沿長方向的間距宜滿足P114表6.3的要求，當這些剪力墻之間的樓蓋有較大開洞時，剪力墻的間距應(yīng)適當減??；

2）縱向剪力墻不宜集中布置在房屋的兩盡端(6)、框粱-剪力墻結(jié)構(gòu)可采用下列形式： 1）框架與剪力墻（單片墻、聯(lián)肢墻或較小井筒）分開布置； 2）在框架結(jié)構(gòu)的若干跨內(nèi)嵌入剪力墻（帶邊框剪力墻）； 3）在單片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)內(nèi)連續(xù)分別布置框架和剪力墻； 4）上述兩種或三種形式的混合。

6.2 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算6.2.1 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的簡化計算模型

1、基本假定： 1）樓板在自身平面內(nèi)剛度無限大。

2）水平荷載的合力通過結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度中心。3）框架與剪力墻的剛度特征值沿結(jié)構(gòu)高度為常量。在上述假定的基礎(chǔ)上：

1）框架與剪力墻承擔的剪力與其抗側(cè)剛度成正比，而與平面位置無關(guān)。

2）可將框架等效為綜合框架、剪力墻等效為綜合剪力墻，放于同一平面內(nèi)分析。3）綜合框架、綜合剪力墻之間用軸向剛度無限大的綜合連桿連接。

總結(jié)：計算簡圖取法—平移協(xié)同工作計算方法：把所有剪力墻合并為總剪力墻，所有框架合并為總框架，協(xié)同工作計算主要解決荷載在總剪力墻和總框架之間地分配，得到總剪力墻和總框架的內(nèi)力，并計算側(cè)向位移。每片剪力墻的內(nèi)力，按各片墻等效抗彎剛度進行再分配，各個柱子的水平剪力也將按每個柱子的D值進行再分配。

6.2.2 框架－剪力墻鉸接體系的基本方程及內(nèi)力計算

1、基本假定：1）框架與剪力墻之間沒有彎矩傳遞，僅傳遞軸力；

2）綜合連桿沿高度方向連續(xù)，其作用以等代分布力Pf代替。

2、框架與剪力墻變形協(xié)調(diào)，建立位移方程，如圖6.8所示，求解得到內(nèi)力計算方程。

3、結(jié)論：

計算時首先根據(jù)結(jié)構(gòu)剛度特征值 及所求截面相對坐標，從圖查出各系數(shù)，然后根據(jù)下列式子求得結(jié)構(gòu)該截面處的位移與內(nèi)力： 結(jié)構(gòu)位移： ；

剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力：，； 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力：。6.2.3 例題

某12層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示，層高3m，總高36m。沿y軸方向作用地震力，在各樓層處的水平地震力如圖2所示。已知沿y軸方向，邊柱D值為，中柱D值為，每片剪力墻，1~12層截面不變。試計算結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的位移，計算結(jié)構(gòu)整體底部處的剪力及框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)底部處的剪力。

圖1 結(jié)構(gòu)平面圖 圖2 各樓層處的水平地震力解：在y軸方向有4片剪力墻、8根邊柱、8根中柱。過道處梁剛度較小，忽略連梁的約束作用，按鉸接體系計算。邊柱： 中柱：

結(jié)構(gòu)剛度特征值：

計算懸臂構(gòu)件的、、值：

，查表可知： 剪力墻： 框架結(jié)構(gòu)：。

6.3 框架——剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作性能閱讀 127-128頁（1.0學(xué)時）重點補充解釋

1、:反映綜合框架與綜合剪力墻剛度之比的參數(shù)，稱為框架－剪力墻結(jié)構(gòu)剛度特征值。是影響框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的受力、變形性能的主要參數(shù)。２、位移曲線： 很小時（如），剪力墻變形呈彎曲型，墻起主要作用； 很大（如）時，框架的作用愈來愈大，結(jié)構(gòu)位移曲線逐漸變成剪切型，當 時，位移曲線介于兩者之間，下部略帶彎曲型，而上部略帶剪切型，呈反S型，稱為彎剪型變形，此時上下層間變形較為均勻。３、荷載與剪力分布特征：剪力墻下部剪力 大于外荷載P，上部荷載逐漸減小，頂部有反向的集中力?？蚣芟虏孔饔弥摵奢d，上部變?yōu)檎奢d，頂部有集中力。由變形協(xié)調(diào)產(chǎn)生的相互作用的頂部集中力是剪力墻及框架頂部剪力不為零的原因。

6.4 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計及構(gòu)造要求閱讀 128-129頁（1.0學(xué)時）重點補充解釋

帶邊框剪力墻的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：

1、帶邊框剪力墻的截面厚度應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）抗震設(shè)計時，一、二級剪力墻的底部加強部位均不應(yīng)小于200mm，且不應(yīng)小于層高的1/16；（2）除第1項以外的其他情況下不應(yīng)小于160mm，且不應(yīng)小于層高的1/20；

2、剪力墻的水平鋼筋應(yīng)全部錨入邊框柱內(nèi)，錨固長度不應(yīng)小于la（非抗震設(shè)計）或laE（抗震設(shè)計）；

3、帶邊框剪力墻的混凝土強度等級宜與邊框柱相同；

4、與剪力墻重合的框架梁可保留，亦可做成寬度與墻厚相同的暗梁，暗梁截面高度可取墻厚的2倍或與該片框架梁截面等高，暗梁的配筋可按構(gòu)造配置且應(yīng)符合一般框架梁相應(yīng)抗震等級的最小配筋要求；

5、剪力墻截面宜按工字形設(shè)計，其端部的縱向受力鋼筋應(yīng)配置在邊框柱截面內(nèi)；

6、邊框柱截面宜與該榀框架其他柱的截面相同，邊框柱應(yīng)符合本有關(guān)框架柱構(gòu)造配筋規(guī)定；剪力墻底部加強部位邊框柱的箍筋宜沿全高加密；當帶邊框剪力墻上的洞口緊鄰邊框柱時，邊框柱的箍筋宜沿全高加密。習題

一、填空題

1、在水平荷載作用下，框架的側(cè)移曲線為

型，剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線為

型，兩種結(jié)構(gòu)共同工作時的側(cè)移曲線為

型。

2、在框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，如結(jié)構(gòu)特征剛度值很大，則其性能趨近于

結(jié)構(gòu)，如結(jié)構(gòu)特征剛度值很小，則其性能趨近于

結(jié)構(gòu)。

3、在均布荷載作用下，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)頂部存在大小相等、方向相反的 ； 在頂點集中荷載戶作用下，結(jié)構(gòu)頂部(＝H)總框架與總剪力墻的剪力之和為

4、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架主要承受

荷載，剪力墻主要承受

荷載。

5、框架一剪力墻鉸接體系的連桿代表

樓板。它使各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在同一層處具有

側(cè)移。而剛結(jié)體系中的連桿代表

和

之間的連梁，連梁的兩端存在彎矩，對剪力墻和柱均產(chǎn)生約束彎矩。

6、在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，考慮連梁的約束作用時，結(jié)構(gòu)剛度特征值

，側(cè)向位移

；剪力墻上部截面的 彎矩增大，下部截面

彎矩減小，反彎點

移；剪力墻的剪力

，框架的剪力。

二、問答題

1、為什么框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻布置不宜過分集中?

2、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置要求是什么?

3、什么是框架與剪力墻協(xié)同工作?試從變形方面分析框－剪力墻是如何協(xié)同工作的。

4、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)按剛結(jié)體系計算，考慮連梁的約束剛度對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形有何影響?

5、怎樣建立框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的計算簡圖?

答 案

一、填空題

1、剪切；彎曲；彎剪

2、框架；剪力墻

3、自平衡力，P

4、豎向；水平

5、剛性；相同；樓板；框架與剪力墻

6、增大，減??；正；負；下；增大；減小

二、問答題

1、答：剪力墻布置若過分集中，將會形成過大的質(zhì)量和剛度，造成整個結(jié)構(gòu)中的剛度和質(zhì)量分布不均勻，造成應(yīng)力集中，引起破壞。

2、答：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置宜符合下列要求：

1）剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大；

2）平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻； 3）縱、橫剪力墻宜組成L形、T形和[形等型式；

4）單片剪力墻底部承擔的水平剪力不宜超過結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的40 ％；

5）剪力墻宜貫通建筑物的全高，宜避免剛度突變；剪力墻開洞時，洞口宜上下對齊； 6）樓梯、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置；

7）抗震設(shè)計時，剪力墻的布置宜使結(jié)構(gòu)各主軸方向的側(cè)向剛度接近。

3、答：框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剛性樓蓋的連接，在水平荷載作用下，框架與剪力墻協(xié)同變形而共同工作，稱為協(xié)同工作。

框架與剪力墻結(jié)構(gòu)是兩種變形形式不同的抗側(cè)力構(gòu)件，單獨的框架的變形為整體的剪切型變形，單獨的剪力墻的變形為彎曲型變形，在結(jié)構(gòu)的底部框架的側(cè)移大，剪力墻的側(cè)移??；在結(jié)構(gòu)的上部，框架的側(cè)移小，剪力墻的側(cè)移大，這樣變形就不協(xié)調(diào)，由于剛性樓蓋的連接，兩種結(jié)構(gòu)相互制約而使變形協(xié)調(diào)并共同工作。

4、答：考慮連梁的約束作用，結(jié)構(gòu)的剛度特征值 會增大，側(cè)向位移減小；考慮連梁的約束作用，剪力墻的彎矩圖形會發(fā)生變化，剪力墻的剪力將增大，框架剪力減少。

5、答：框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的計算簡圖分剛結(jié)方案與鉸結(jié)方案。首先根據(jù)剪力墻的布置及是否考慮連梁的約束作用確定計算方案，若不考慮連梁的約束作用，則選擇鉸結(jié)方案；若考慮連梁的約束作用，則選擇剛結(jié)方案。然后，將結(jié)構(gòu)內(nèi)的各榀框架，各片剪力墻及連梁形成總框架、總剪力墻和總連梁。

第7章 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介

學(xué)習本章的意義和內(nèi)容：

通過本章的學(xué)習了解筒體結(jié)構(gòu)的特點及類型，了解筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般布置原則。

? 閱讀 131-140頁(約2學(xué)時)難點補充解釋

1、筒體結(jié)構(gòu)一般包括：核心筒結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、框架－核心筒結(jié)構(gòu)、成束筒結(jié)構(gòu)、多重筒結(jié)構(gòu)等類型。

2、筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)定：（1）、筒中筒結(jié)構(gòu)的高度不宜低于60m，高寬比不應(yīng)小于3。（2）、筒體結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不宜低于C30。（3）、當相鄰層的柱不貫通時，應(yīng)設(shè)置轉(zhuǎn)換梁等構(gòu)件。轉(zhuǎn)換梁的高度不宜小于跨度的1/6。（4）、筒體結(jié)構(gòu)的樓蓋外角宜設(shè)置雙層雙向鋼筋，單層單向配筋率不宜小于0.3%，鋼筋的直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于150mm，配筋范圍不宜小于外框架（或外筒）至內(nèi)筒外墻中距的1/3和3m。

3、框架-核心筒結(jié)構(gòu)介紹：核心筒宜貫通建筑物全高。核心筒的寬度不宜小于筒體總高的1/12，當筒體結(jié)構(gòu)設(shè)置角筒、剪力墻或增強結(jié)構(gòu)整體剛度的構(gòu)件時，核心筒的寬度可適當減小。

4、筒中筒結(jié)構(gòu)介紹：（1）、筒中筒結(jié)構(gòu)的平面外形宜選用圓形、正多邊形、橢圓形或矩形等，內(nèi)筒宜居中。（2）、矩形平面的長寬比不宜大于2。（3）、內(nèi)筒的邊長可為高度的1/12～1/15，如有另外的角筒或剪力墻時，內(nèi)筒平面尺寸還可適當減小。內(nèi)筒宜貫通建筑物全高，豎向剛度宜均勻變化。（4）、三角形平面宜切角，外筒的切角長度不宜小于相應(yīng)邊長的1/8，其角部可設(shè)置剛度較大的角柱或角筒；內(nèi)筒的切角長度不宜小于相應(yīng)邊長的1/10，切角處的筒壁宜適當加厚。第8章 混合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介 學(xué)習本章的意義和內(nèi)容： 通過本章的學(xué)習了解混合結(jié)構(gòu)的特點及類型，了解鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)主要有以下特點及優(yōu)點；組合結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)的形式。

? 閱讀 141-159頁(約2學(xué)時)難點補充解釋

1、混合結(jié)構(gòu)定義:本章所稱混合結(jié)構(gòu)系指由鋼框架或型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土筒體所組成的共同承受豎向和水平作用的高層建筑結(jié)構(gòu)。

2、混合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)布置一般原則：（1）、建筑平面的外形宜簡單規(guī)則，宜采用方形、矩形等規(guī)則對稱的平面，并盡量使結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力中心與水平合力中心重合。建筑的開間、進深宜統(tǒng)一。（2）、混合結(jié)構(gòu)的豎向布置宜符合下列要求：

1）結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力沿豎向宜均勻變化，構(gòu)件截面宜由下至上逐漸減小，無突變； 2）當框架柱的上部與下部的類型和材料不同時，應(yīng)設(shè)置過渡層；

3）對于剛度突變的樓層，如轉(zhuǎn)換層、加強層、空曠的頂層、頂部突出部分、型鋼混凝土框架與鋼框架的交接層及鄰近樓層，應(yīng)采取可靠的過渡加強措施；

4）鋼框架部分采用支撐時，宜采用偏心支撐和耗能支撐，支撐宜連續(xù)布置，且在相互垂直的兩個方向均宜布置，并互相交接；支撐框架在地下部分，宜延伸至基礎(chǔ)。（3）、混合結(jié)構(gòu)體系的高層建筑，7度抗震設(shè)防且房屋高度不大于130m時，宜在樓面鋼梁或型鋼混凝土梁與鋼筋混凝土筒體交接處及筒體四角設(shè)置型鋼柱；7度抗震設(shè)防且房屋高度大于130m及8、9度抗震設(shè)防時，應(yīng)在樓面鋼梁或型鋼混凝土梁與鋼筋混凝土筒體交接處及筒體四角設(shè)置型鋼柱。（4）、混合結(jié)構(gòu)體系的高層建筑，應(yīng)由鋼筋混凝土筒體承受主要的水平力，并應(yīng)采取有效措施，保證鋼筋混凝土筒體的延性。（5）、混合結(jié)構(gòu)中，外圍框架平面內(nèi)梁與柱應(yīng)采用剛性連接；樓面梁與鋼筋混凝土筒體及外圍框架柱的連接可采用剛接或鉸接。（6）、鋼框架-鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)中，當采用H形截面柱時，宜將柱截面強軸方向布置在外圍框架平面內(nèi)；角柱宜采用方形、十字形或圓形截面。

3、鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)主要有以下特點及優(yōu)點：

(1)、受力合理，材料利用充分。組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件充分利用混凝土的抗壓性能和鋼材的抗拉壓性能，鋼筋混凝型鋼形成整體，共同受力，比普通混凝土具有更高的承載力，與全鋼結(jié)構(gòu)比可節(jié)約l／3左右的鋼材，性能比良好。

(2)、穩(wěn)定性好，抗風抗震性能也好。外包混凝土對鋼骨有較強的約束作用，可防止鋼骨的局部屈曲，提高的整體剛度和抗扭能力。型鋼混凝土截面具有較好的延性，有利于結(jié)構(gòu)抗震。在設(shè)計時考慮質(zhì)量與剛度個比較合理的比值，并可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的阻尼特性，能使結(jié)構(gòu)最優(yōu)化，具有小于其他類型高層建筑的風振加和水平側(cè)移值；較小的結(jié)構(gòu)自重也有利于現(xiàn)代高層建筑的減震與制振設(shè)計，通過設(shè)置消能機構(gòu)減小地震，以達到明顯的抗風、抗震效果。

(3)、綜合經(jīng)濟效益好。與純鋼結(jié)構(gòu)相比，節(jié)省用鋼量，造價降低；與全混凝土結(jié)構(gòu)相比構(gòu)件截面尺寸小，結(jié)重輕；可用建筑空間大，便于建筑靈活布置；此外還可減少結(jié)構(gòu)總高。(4)、鋼筋混凝土的外殼可作為保護層，大大增強型鋼的防火防銹能力，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。(5)、施工方便，建造速度快。結(jié)構(gòu)施工時混凝土部分和鋼結(jié)構(gòu)部分可以同時建造，亦可有先后。施工時，構(gòu)骨架可作為臨時的支架承擔上面的若干層的施工荷載，也可作為下面樓層澆筑混凝土的操作平臺，以腳手架工程。

由于上述優(yōu)點，鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景十分廣闊，在我國高層及超高層建筑中有較多的使用。

4、組合結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)的形式：

組合結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)的形式是多樣的，可以根據(jù)工程實際，靈活地組合鋼、鋼筋混凝土、型鋼混凝土構(gòu)件，構(gòu)造出結(jié)構(gòu)性能良好的抗側(cè)力體系和豎向承重體系。一般在實際工程設(shè)計中，可以優(yōu)先考慮以下幾個組合方式：

(1)、鋼筋混凝土核芯筒，鋼框架(含支撐)，鋼梁組合樓面；(2)、鋼筋混凝土核芯筒，鋼外框簡，鋼梁組合樓面；(3)、鋼筋混凝土核芯筒，鋼外桁架筒，鋼梁組合樓面；(4)、鋼筋混凝土外框筒，鋼內(nèi)柱，鋼梁組合樓面；(5)、鋼筋混凝土豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，鋼梁組合樓面。

之所以選擇這樣幾種組合，是因為工程實踐證明，它們能更充分地發(fā)揮組合結(jié)構(gòu)不同材料性能的優(yōu)勢，具有較高的結(jié)構(gòu)功能合理性，更有利于建筑的造型和布置，且造價經(jīng)濟、施工便捷。當然，在有可靠依據(jù)并采取相應(yīng)的措施后，選擇其他的結(jié)構(gòu)形式也是完全可行的。第9章 高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計

學(xué)習本章的意義和內(nèi)容：

本章主要講述了基礎(chǔ)的選型，埋置深度的確定以及各類基礎(chǔ)的實用設(shè)計構(gòu)造要求。? 閱讀 160-185頁(約2學(xué)時)難點補充解釋

1、高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計一般規(guī)定：（１）、高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計，應(yīng)綜合考慮建筑場地的地質(zhì)狀況、上部結(jié)構(gòu)的類型、施工條件、使用要求，確保建筑物不致發(fā)生過量沉降或傾斜，滿足建筑物正常使用要求。還應(yīng)注意與相鄰建筑的相互影響，了解鄰近地下構(gòu)筑物及各項地下設(shè)施的位置和標高，確保施工安全。（２）、在地震區(qū)，高層建筑宜避開對抗震不利的地段；當條件不允許避開不利地段時，應(yīng)采取可靠措施，使建筑物在地震時不致由于地基失穩(wěn)而破壞，或者產(chǎn)生過量下沉或傾斜。（3）、基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和地質(zhì)狀況進行，宜考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的影響。需要降低地下水位的，應(yīng)在施工時采取有效措施，避免因基坑降水而影響鄰近建筑物、構(gòu)筑物、地下設(shè)施等正常使用和安全。同時還應(yīng)注意降水的時間要求，以免停止降水后，水位過早上升，使建筑物發(fā)生上浮等問題。（4）、高層建筑應(yīng)采用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。宜采用筏形基礎(chǔ)，必要時可采用箱形基礎(chǔ)。當?shù)刭|(zhì)條件好、荷載較小，且能滿足地基承載力和變形要求時，也可采用交叉梁基礎(chǔ)或其他基礎(chǔ)形式；當?shù)鼗休d力或變形不能滿足設(shè)計要求時，可采用樁基或復(fù)合地基。（５）、在地基土比較均勻的條件下，箱形基礎(chǔ)、及筏形基礎(chǔ)的基礎(chǔ)平面形心宜與上部結(jié)構(gòu)豎向永久荷載重心重合。當不能重合時，偏心距e宜符合下式要求：（6）、高寬比大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)；高寬比不大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面與地基之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15%。計算時，質(zhì)量偏心較大的裙樓與主樓可分開考慮。（7）、基礎(chǔ)應(yīng)有一定的埋置深度。在確定埋置深度時，應(yīng)考慮建筑物的高度、體型、地基土質(zhì)、抗震設(shè)防烈度等因素。埋置深度可從室外地坪算至基礎(chǔ)底面，并宜符合下列要求： 1）天然地基或復(fù)合地基，可取房屋高度的1/15； 2）樁基礎(chǔ)，可取房屋高度的1/18（樁長不計在內(nèi)）。（8）、高層建筑的基礎(chǔ)和與其相連的裙房的基礎(chǔ)，可通過計算確定是否設(shè)置沉降縫。當設(shè)置沉降縫時，應(yīng)考慮高層主樓基礎(chǔ)有可靠的側(cè)向約束及有效埋深。當不設(shè)沉降縫時，應(yīng)采取有效措施減少差異沉降及其影響。（9）、高層建筑基礎(chǔ)的混凝土強度等級不宜低于C30。當有防水要求時，混凝土抗?jié)B等級應(yīng)根據(jù)地下水最大水頭與防水混凝土厚度的比值按表１采用，且不應(yīng)小于0.6MPa。必要時可設(shè)置架空排水層。

2、基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)滿足以下要求：

(1)、基底的壓力不超過地基承載力或樁基承載力；(2)、基礎(chǔ)總沉降量和差異沉降量控制在允許值范圍內(nèi)；(3)、滿足建筑物地下室部分的防水要求；

(4)、基礎(chǔ)施工應(yīng)避免和減輕對相鄰建筑物的影響和干擾；

(5)、考慮綜合經(jīng)濟技術(shù)指標，設(shè)計應(yīng)考慮使用條件、施工條件和施工工期。

3、高層建筑常用的基礎(chǔ)形式有：(1)箱形基礎(chǔ)；(2)筏形基礎(chǔ)；(3)交叉梁式基礎(chǔ)；

(4)樁基礎(chǔ)(包括預(yù)制樁和灌注樁)或復(fù)合地基；

(5)聯(lián)合基礎(chǔ)(樁基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)聯(lián)合使用、樁基礎(chǔ)與筏形基礎(chǔ)聯(lián)合使用等)

4、高層建筑的基礎(chǔ)形式，應(yīng)考慮以下條件綜合各方面因素選定：(1)上部結(jié)構(gòu)的類型、整體性和結(jié)構(gòu)剛度；(2)地基土條件；(3)抗震設(shè)防要求；(4)施工技術(shù)；

(5)周圍建筑物和環(huán)境條件。

一般情況下，高層建筑宜優(yōu)先選用整體性較好的箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)；當層數(shù)少、高度不大，抗震設(shè)防要求不高，地基情況較均勻時，可考慮采用交叉梁式基礎(chǔ)；高層建筑通常不宜采用獨立柱基礎(chǔ)。當?shù)鼗休d力不足、沉降量大時，可采用箱基、筏基與樁基或復(fù)合地基組合成聯(lián)合基礎(chǔ)。高層建筑直接建造在基巖上時，可考慮采用條形基礎(chǔ)或單獨基礎(chǔ)。裙房層數(shù)少、荷重輕、面積大，當不需要設(shè)置地下室時，可采用交叉梁基礎(chǔ)和加拉梁的獨立基礎(chǔ)。

5、筏形基礎(chǔ)簡介：筏形基礎(chǔ)具有良好的整體剛度，適用于地基承載力較低、上部結(jié)構(gòu)豎向荷載較大的工程。筏形基礎(chǔ)本身是地下室的底板，厚度較大，有良好的抗?jié)B性能。由于筏板剛度大，可以調(diào)節(jié)基礎(chǔ)不均勻沉降。由于筏形基礎(chǔ)不必設(shè)置很多內(nèi)部墻體，可以形成較大的自由空間，便于地下室的多種用途，因而能較好地滿足建筑功能的要求。筏形基礎(chǔ)如同倒置的樓蓋，可采用平板式或夾板式。

6、箱形基礎(chǔ)簡介：箱形基礎(chǔ)是高層建筑中常采用的基礎(chǔ)形式，它由數(shù)量較多的縱向與橫向墻體和有足夠厚度的底板、頂板組成剛度很大的箱形空間結(jié)構(gòu)。箱形基礎(chǔ)整體剛度好，能將上部結(jié)構(gòu)的荷載較均勻地傳遞給地基或樁基；能利用自身的剛度調(diào)整沉降差異，減少由于沉降差產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力；箱形基礎(chǔ)對上部結(jié)構(gòu)的嵌固更接近于固定端條件，使計算結(jié)果與實際受力情況比較一致；箱形基礎(chǔ)有利于抗震，在地震區(qū)采用箱形基礎(chǔ)的高層建筑震害較輕。另一方面，由于形成箱形基礎(chǔ)必須有間距較密的縱橫墻，而且墻上開洞面積受到限制，因此，當?shù)叵率倚枰^大空間和建筑功能上要求較靈活布置時(如地下室作為地下商場、地下停車場、地鐵車站等)，就難以采用箱形基礎(chǔ)。

7、樁基礎(chǔ)簡介：當?shù)鼗鶞\層土質(zhì)軟弱，不能滿足承載力和沉降要求時，采用樁基礎(chǔ)將荷載傳到下部較堅實的土層，或通當?shù)鼗鶞\層土質(zhì)軟弱，不能滿足承載力和沉降要求時，采用樁基礎(chǔ)將荷載傳到下部較堅實的土層，或通過樁側(cè)面與土體的摩擦力來達到強度與變形要求，是有效的技術(shù)途徑。

附錄：《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》習題集及參考答案

一、填空題

1、我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，及其以上或把房屋高度大于 m的建筑物稱為高層建筑，2、柱子截面尺寸一般可由 控制來進行初估。

3、在框架設(shè)計中，一般將豎向活荷載按 考慮，不再考慮活荷載的 布置。如果活荷載較大，可按 布置荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以 的系數(shù)加以放大，以考慮活荷載不利分布所產(chǎn)生的影響。

4、在均布荷載作用下，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)頂部存在大小相等、方向相反的，在頂點集中荷載P的作用下，結(jié)構(gòu)頂部(Z＝H)總框架與總剪力墻的剪力之和為。

5、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，如果 值很大，則其性能趨近于 結(jié)構(gòu)；如果 值很小，則其性能趨近于 結(jié)構(gòu)。

6、多、高層建筑的基本抗側(cè)力單元主要有、和筒體等，由它們可以組成多種結(jié)構(gòu)體系。

7、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最主要特點是 為主要因素，成為確定各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)數(shù)量的控制指標。

8、高層建筑結(jié)構(gòu)計算時應(yīng)考慮各抗側(cè)力構(gòu)件的協(xié)同工作，各構(gòu)件除必須考慮彎曲變形外，一般宜考慮 和 的影響。

9、剪力墻根據(jù)有無洞口，洞口大小和位置以及形狀等，可分為整體剪力墻、、、四類。

10、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計一般由 荷載所控制，因為房屋越高，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的 和 越大。

11、在水平荷載作用下，雙肢墻中一肢的軸力為 力，另一肢的軸力為 力。墻肢中的軸力是由 引起的。

12、計算整截面剪力墻的側(cè)移變形時，需考慮 和 兩種變形的影響；對于框架柱一般可僅考慮 變形。

13、在水平荷載作用下，框架的側(cè)移曲線為 型，剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線為 型；兩種結(jié)構(gòu)共同工作時的側(cè)移曲線為 型。

14、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，如果 值很大，則其性能趨近于 結(jié)構(gòu)；如果 值很小，則其性能趨近于 結(jié)構(gòu)。

15、在剪力墻大偏心受壓正截面承載力計算時，為簡化計算，假定在截面受拉區(qū)一定范圍內(nèi)的受拉豎向分布鋼筋，同時，為了安全起見，不考慮受壓區(qū) 的作用。

16、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最主要特點是 為主要因素，成為確定各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)數(shù)量的控制指標。

17、高層結(jié)構(gòu)平面布置時，應(yīng)使其平面的 和 盡可能靠近，以減小。

18、高層建筑應(yīng)按不同情況分別采用相應(yīng)的地震作用計算方法：①高度不超過40m，以剪切變形為主，剛度與質(zhì)量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采用 ；②高度超過40m的高層建筑物一般采用 方法；③剛度與質(zhì)量分布特別不均勻的建筑物、甲類建筑物等，宜采用 進行補充計算。

19、孔洞面積／墻面面積≤0．16，且孔洞凈距及孔洞邊至墻邊距離大于孔洞長邊尺寸按 計算。當，且，按 計算。

20、為了提高剪力墻的延性，保證墻體穩(wěn)定及改善剪力墻的抗震性能，應(yīng)在剪力墻邊緣設(shè)置。

21、框架-剪力墻鉸接體系的連桿代表 樓板。它使各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在同一層處具有 側(cè)移。而剛結(jié)體系中的連桿代表 和 之間的連梁，連梁的兩端存在彎矩，對剪力墻和柱均產(chǎn)生約束彎矩。

22、在框架設(shè)計中，一般將豎向活荷載按 考慮，不再考慮活荷載的 布置。如果活荷載較大，可按 布置荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以 的系數(shù)加以放大，以考慮活荷載不利分布所產(chǎn)生的影響。

23、多、高層建筑的基本抗側(cè)力單元主要有、和 等，由它們可以組成多種結(jié)構(gòu)體系。

24、高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向承重體系有、、等，水平向承重體系有、、等。

25、在計算地震作用時，建筑物重力荷載代表值為 之和。

26、框架結(jié)構(gòu)在計算框架梁慣性矩I時應(yīng)考慮到樓板的影響，對現(xiàn)澆樓蓋中，中框架梁取，邊框架梁取，這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。

27、為保證在地震作用下剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的延性，就需要限制剪力墻結(jié)構(gòu)的 的大小，同時進行約束邊緣構(gòu)件或 設(shè)計。

二、名詞解釋

1、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值

2、剪力墻的等效剛度EIW

3、總框架的剪切剛度CF

4、結(jié)構(gòu)延性

5、剪力墻結(jié)構(gòu)的整體參數(shù)

6、風振系數(shù)

7、抗側(cè)剛度

三、問答題

1、多高層建筑結(jié)構(gòu)有哪幾種結(jié)構(gòu)體系?各種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點和受力特點如何（只講述三種結(jié)構(gòu)）?

2、用連續(xù)桿法分析水平荷載作用下雙肢墻的內(nèi)力和位移時，采用了哪些假定？簡要說明基本微分方程是如何建立的？

3、簡述影響框架梁與框架柱延性的因素？

4、簡述用D值法計算水平荷載作用下壁式框架內(nèi)力時，與普通框架結(jié)構(gòu)有何異同?

5、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系在水平荷載作用下的內(nèi)力分析中的假定？

6、什么是結(jié)構(gòu)的延性？如何保證剪力墻的延性？

7、抗震設(shè)計中兩階段設(shè)計內(nèi)容是什么？

8、在多高層建筑結(jié)構(gòu)計算中，假定樓蓋在自身平面內(nèi)為絕對剛性有何意義?如果樓 蓋不滿足絕對剛性的假定，則計算中應(yīng)如何考慮?

9、簡要說明扭轉(zhuǎn)對建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響?

10、什么是框架與剪力墻協(xié)同工作?試從變形方面分析框-剪力墻是如何協(xié)同工作的。

四、計算題

1、某12層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示，層高3m，總高36m。沿y軸方向作用地震力，在各樓層處的水平地震力如圖2所示。已知沿y軸方向，邊柱D值為，中柱D值為，每片剪力墻，1~12層截面不變。試計算結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的位移，計算結(jié)構(gòu)整體底部處的剪力及框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)底部處的剪力。

圖1 結(jié)構(gòu)平面圖

附圖：各樓層處的水平地震力 圖

2、某框架結(jié)構(gòu)，取一榀框架計算，如圖1所示，利用D值法計算柱端和梁端彎矩，已知結(jié)構(gòu)所受地震力如圖2所示，求解邊框架梁與邊框架柱的彎矩，計算結(jié)果列于表中即可。備注： 為柱子與該層柱子的剛度比； ：柱子反彎點處的剪力值

：柱子下截面的彎矩； ：柱子上截面的彎矩； ：梁左截面的彎矩

圖1 計算的一榀框架 圖2 一榀框架所受地震力

表1 邊框架柱端彎矩計算 層次

（kN）y(kN.m)(kN.m)5 0.033 28.44 0.37 38.08 64.29 4 0.033 0.45 0.033 0.50 0.033 0.50 0.034 0.50

表2 邊框架梁端彎矩計算

層次 結(jié)點處柱端彎矩(kN.m)分配系數(shù)(kN.m)5 64.29 4 1 3 1 2 1 1 1 64.29

參考答案

一、填空題、10、28

2、軸壓比

3、滿布、不利、滿布、1.1~1.2

4、集中力、P

5、框架、剪力墻

6、框架、剪力墻

7、水平荷載、側(cè)移

8、軸向變形、剪切變形

9、整體小開口、聯(lián)肢、壁式框架

10、水平、彎矩、水平側(cè)移

11、拉、壓、彎曲變形

12、彎曲變形、剪切變形、彎曲變形

13、剪切、彎曲、彎剪

14、框架、剪力墻

15、達到屈服強度、受壓分布鋼筋

16、水平荷載、側(cè)移

17、質(zhì)量中心、剛度中心、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)

18、底部剪力法；振型分解反應(yīng)譜；時程分析法

19、整體剪力墻、整體小開口剪力墻 20、約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件

21、剛性；相同；樓板；框架與剪力墻

22、滿布、不利、滿布、1.1~1.2

23、框架、剪力墻、筒體

24、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系（任填三個即可）；現(xiàn)澆樓蓋體系、預(yù)制板樓蓋體系、組合樓蓋體系

25、永久荷載和有關(guān)可變荷載的組合值

26、I=2I0、I=1.5I0

27、軸壓比、構(gòu)造邊緣構(gòu)件

二、名詞解釋

1、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值 ：框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值 是一個與框架和剪力墻的剛度比有關(guān)的參數(shù)，對于鉸結(jié)體系，對于剛結(jié)體系，對框架一剪力墻結(jié)構(gòu)受力和變形剛度特征值有重大影響，此值越大，說明框架剪力墻結(jié)構(gòu)的受力和側(cè)移特點越接近于框架結(jié)構(gòu)，反之，則越接近于剪力墻結(jié)構(gòu)。

2、剪力墻的等效剛度EIw：為綜合考慮剪力墻彎曲變形、剪切變形和軸向變形的影響，可采用按頂點位移相等求得的豎向懸臂受彎構(gòu)件的彎曲剛度，作為剪力墻的等效剛度。

3、總框架的剪切剛度Cf:使總框架在樓層間產(chǎn)生單位剪切變形()時所需的水平剪力，即總框架的剪切剛度Cf。其表達式為。

4、結(jié)構(gòu)延性：結(jié)構(gòu)的延性是指它們進入破壞階段以后，在承載能力沒有顯著下降的情況下承受變形的能力。

5、剪力墻結(jié)構(gòu)的整體參數(shù) ：是衡量連梁轉(zhuǎn)動剛度的依據(jù)，其值越大，連梁的轉(zhuǎn)動剛度也越大，連梁對墻肢的約束作用也就越大。其值的大小決定剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性程度。

6、風振系數(shù)：對于高度較大，剛度較小的高層建筑，波動風壓會產(chǎn)生不可忽略的動力效應(yīng)，采用加大風載的方法來考慮這個動力效應(yīng)，引入風振系數(shù)。

7、抗側(cè)剛度：表示要使柱上下端產(chǎn)生單位相對水平位移時，需要在柱頂施加的水平力。

三、問答題

1、多高層建筑結(jié)構(gòu)有哪幾種結(jié)構(gòu)體系?各種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點和受力特點如何（只講述三種結(jié)構(gòu)）? 答：多、高層建筑結(jié)構(gòu)有以下結(jié)構(gòu)體系：（優(yōu)缺點和受力特性只講述三中即可）

(1)框架結(jié)構(gòu)體系。優(yōu)點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，也可按需要做成小房間；建筑立面容易處理；結(jié)構(gòu)自重較輕；計算理論比較成熟；在一定高度范圍內(nèi)造價較低。缺點是：框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，水平荷載作用下側(cè)移較大，故需要控制建筑物的高度。

(2)剪力墻結(jié)構(gòu)體系。優(yōu)點是：剪力墻的承載力和側(cè)向剛度均很大，側(cè)向變形較小。缺點是：結(jié)構(gòu)自重較大；建筑平面布置局限性大，較難獲得大的建筑空間。

(3)框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系。優(yōu)點是：框架一剪力墻結(jié)構(gòu)房屋比框架結(jié)構(gòu)房屋的水平承載力和側(cè)向剛度都有所提高。

(4)筒體結(jié)構(gòu)體系。優(yōu)點是：最主要的優(yōu)點是它的空間性能好。缺點是：容易有剪力滯后現(xiàn)象。

(5)框架一筒體結(jié)構(gòu)體系。優(yōu)點是：這種結(jié)構(gòu)體系兼有框架體系與筒體體系兩者的優(yōu)點，建筑平面布置靈活便于設(shè)置大房間，又具有較大的側(cè)向剛度和水平承載力。

2、用連續(xù)桿法分析水平荷載作用下雙肢墻的內(nèi)力和位移時，采用了哪些假定？簡要說明基本微分方程是如何建立的？

答：假定為：(1)每一樓層處的連梁簡化為該樓層均勻連續(xù)分布的連桿；(2)忽略連梁的軸向變形，故兩墻肢在同一標高處的水平位移相等；(3)每層連梁的反彎點在梁的跨度中央；(4)沿豎向墻肢和連梁的剛度及層高均不變。

連梁的微分方程是根據(jù)力法建立的。將連續(xù)化后的連梁沿其跨度中央切開，可得到力法求解時的基本體系。根據(jù)變形連續(xù)條件，基本體系在外荷載、切口處軸力和剪力共同作用下，切口處沿未知力方向上的相對位移應(yīng)為零，據(jù)此建立起連梁的微分方程。

2、簡述影響框架梁與框架柱延性的因素？ 答：影響框架梁延性的因素：（1）、縱筋配筋率：配筋率越低延性越好；（2）剪壓比：剪壓比越低延性越好；（3）跨高比：跨高比越高延性越好；（4）塑性鉸區(qū)的箍筋用量：應(yīng)加強箍筋的用量，增強延性。影響框架柱延性的因素：（1）、剪跨比：應(yīng)盡量避免短柱的設(shè)計，增大剪跨比；（2）軸壓比：軸壓比越低延性越好；（3）箍筋配筋率：應(yīng)加強箍筋的用量，增強延性；（4）、縱筋配筋率：配筋率不過小。

4、簡述用D值法計算水平荷載作用下壁式框架內(nèi)力時，與普通框架結(jié)構(gòu)有何異同? 答：用D值法計算水平荷載作用下壁式框架內(nèi)力時，與一般框架的區(qū)別主要有兩點：其一是梁柱桿端均有剛域，從而使桿件的剛度增大；其二是梁柱截面高度較大，需考慮桿件剪切變形的影響。

5、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系在水平荷載作用下的內(nèi)力分析中的假定？ 答： 1）樓板在自身平面內(nèi)的剛度無限大。這一假定保證樓板將整個計算區(qū)段內(nèi)的框架和剪力墻連成一個整體，在水平荷載作用下，框架和剪力墻之間不產(chǎn)生相對位移。2）構(gòu)體形規(guī)則、剪力墻布置比較對稱均勻時，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計扭轉(zhuǎn)的影響；否則，應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)的影響。

3）不考慮剪力墻和框架柱的軸向變形及基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動的影響。

6、什么是結(jié)構(gòu)的延性？如何保證剪力墻的延性？

答：結(jié)構(gòu)的延性是指它們進入破壞階段以后，在承載能力沒有顯著下降的情況下承受變形的能力。保證剪力墻的延性主要限制剪力墻的軸壓比的大小，同時，剪力墻的邊緣構(gòu)件配置橫向鋼筋，可約束混凝土而改善混凝土的受壓性能，提高剪力墻的延性。

7、抗震設(shè)計中兩階段設(shè)計內(nèi)容是什么？ 答：

第一階段設(shè)計：按照第一水準（多遇地震）的地震動參數(shù)進行地震作用計算，結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件內(nèi)力計算，按規(guī)范進行截面設(shè)計，然后采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，達到“小震不壞，中震可修”的要求。

第二階段設(shè)計：對特定結(jié)構(gòu)還要進行薄弱層部位的彈塑性變形驗算和采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，使薄弱層的水平位移不超過容許的彈塑性位移，實現(xiàn)第三水準的要求。

8、在多高層建筑結(jié)構(gòu)計算中，假定樓蓋在自身平面內(nèi)為絕對剛性有何意義?如果樓 蓋不滿足絕對剛性的假定，則計算中應(yīng)如何考慮? 答：在水平荷載作用下，樓板在其自身平面內(nèi)不發(fā)生相對變形，只做剛體運動—平動和轉(zhuǎn)動。這樣參與抵抗水平荷載的各片剪力墻，按樓板水平位移線性分布的條件進行水平荷載的分配，從而簡化了計算。若水平荷載作用點與結(jié)構(gòu)剛度中心重合，結(jié)構(gòu)無扭轉(zhuǎn)，則可按同一樓層各片剪力墻水平位移相等的條件進行水平荷載的分配，亦即水平荷載按各片剪力墻的抗側(cè)剛度進行分配，使計算進一步簡化。

如果不滿足的話，則宜采用考慮樓蓋平面內(nèi)剛度的計算方法，或?qū)Σ捎脛傂詷巧w計算結(jié)果進行調(diào)整。

9、簡要說明扭轉(zhuǎn)對建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響? 答：建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)之后，建筑物的角部容易開裂發(fā)生破壞。同時整個結(jié)構(gòu)沿豎軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，平面內(nèi)發(fā)生翹曲。不僅使結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，而且使結(jié)構(gòu)內(nèi)力增大，屬不利因素，因此設(shè)計中應(yīng)通過合理的結(jié)構(gòu)布置使結(jié)構(gòu)規(guī)整、對稱，剛度、質(zhì)量分布均勻，使房屋剛度中心與荷載作用合力盡量重合予以避免。

10、什么是框架與剪力墻協(xié)同工作?試從變形方面分析框-剪力墻是如何協(xié)同工作的。

答：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剛性樓蓋的連接，在水平荷載作用下，框架與剪力墻協(xié)同變形而共同工作，稱為協(xié)同工作。框架和剪力墻是兩種變形形式不同的抗側(cè)力構(gòu)件，單獨的框架的變形為整體的剪切型變形，單獨的剪力墻的變形為彎曲型變形，在結(jié)構(gòu)的底部框架的側(cè)移大，剪力墻的側(cè)移??；在結(jié)構(gòu)的上部，框架的側(cè)移?。患袅Φ膫?cè)移大，這樣變形就不協(xié)調(diào)。由于剛性樓蓋的連接，兩種結(jié)構(gòu)互相制約而使變形協(xié)調(diào)并共同工作。

四、計算題

1、解：在y軸方向有4片剪力墻、8根邊柱、8根中柱。過道處梁剛度較小，忽略連梁的約束作用，按鉸接體系計算。邊柱： 中柱：

結(jié)構(gòu)剛度特征值：

計算懸臂構(gòu)件的、、值：

，查表可知： 剪力墻： 框架結(jié)構(gòu)：

2、解：

表1 柱端彎矩計算 層次

（kN）y(kN.m)(kN.m)5 0.033 28.44 0.37 38.08 4 0.033 48.44 0.45 72.64 88.78 3 0.033 57.24 0.50 103.02 103.02 2 0.033 65.67 0.50 118.20 118.20 1 0.034 73.38 0.50 184.34 109.19

表2 柱端彎矩計算

層次 結(jié)點處柱端彎矩(kN.m)分配系數(shù) 4 126.86 1 126.86 3 175.66 1 175.66 2 221.22 1 221.22 1 227.39 1 227.39

64.29(kN.m)5 64.29 1 64.29