高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingStructures

Page

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingStructures緒論一、本課程講授的主要內(nèi)容

高層建筑的一般知識(shí)高層建筑結(jié)構(gòu)的體系與布置高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載與設(shè)計(jì)要求框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算剪力墻的計(jì)算框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算Page

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingStructures二、本課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)以現(xiàn)行鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程為重點(diǎn)，介紹高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理與方法;能夠進(jìn)行高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，特別是高層框架結(jié)構(gòu)、高層剪力墻結(jié)構(gòu)和高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。Page

4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingStructures三、本課程的學(xué)習(xí)方式課堂講授與自學(xué)相結(jié)合．講課與作業(yè)相結(jié)合．四、主要參考文獻(xiàn)1.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）2.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-2010)3.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2010)4.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）5.現(xiàn)行地基與樁基設(shè)計(jì)規(guī)范6.趙西安，《現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，1999年7.沈蒲生，《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，20068.傅學(xué)怡，《實(shí)用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，2010年P(guān)age

5高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingStructures第一章高層建筑的一般知識(shí)Page

6高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingstructures一、高層建筑的定義（世界各國(guó)無(wú)統(tǒng)一的定義）

表1-1一部分國(guó)家和組織對(duì)高層建筑起始高度的規(guī)定國(guó)家和組織名稱高層建筑起始高度聯(lián)合國(guó)≥9層，分為四類：第一類：9~16層（最高50m）；第二類：17~25層（最高75m）；第三類：26~40層（最高100m）；第四類：40層以上（高度在100m以上，為超高層建筑）。前蘇聯(lián)住宅在10層及10層以上，其它建筑為7層及7層以上美國(guó)22~25m，或7層以上法國(guó)住宅為8層及8層以上，或≥31m英國(guó)24.3m日本11層，31m德國(guó)≥22m（從室內(nèi)地面起）比利時(shí)25m（從室內(nèi)地面起）我國(guó)《防火規(guī)范》GBK45-82：≥10層或≥24m《民用建筑設(shè)計(jì)通則》JGJ37-87：同上面。《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010：≥10層，或≥28m住宅。高度等于和大于100m的建筑為超高層建筑。Page

7高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingstructures二、發(fā)展高層建筑的意義圖1-1世界人口變化圖節(jié)約用地

節(jié)省城市基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用

改善城市市容

Page

8高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingstructures金茂大廈JinmaoBuilding【竣工日期】：1999年3月18日【占地面積】：2.3公頃【建筑面積】：29萬(wàn)平方米【建筑層數(shù)】：地上88層，地下3層【建筑高度】：420.5米【結(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)三、典型工程（已建成）Page

9高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingstructures上海環(huán)球金融中心ShanghaiWorldFinancialCenter【竣工日期】：2008年8月29日【用地面積】：30,000m2

【占地面積】：14,400m2

【建筑面積】：381,600m2

【建筑層數(shù)】：地上101層、地下3層【建筑高度】：492米

【結(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（SRC結(jié)構(gòu)）、鋼結(jié)構(gòu)（S結(jié)構(gòu)）

Page

10高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

DesignofTallBuildingstructures臺(tái)北101TAIPEI101【竣工日期】：2003年10月?！窘ㄖ訑?shù)】：地上101層、地下5層。【建筑高度】：508米?！窘Y(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)新型的巨型結(jié)構(gòu)Page11高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingstructures吉隆坡石油雙雙塔ThePetronasTwinTowers【開工時(shí)間】：1993年12月27日【竣工時(shí)間】：1996年2月13日【占地面積】：40公頃【建筑面積】：28.95萬(wàn)平方米【建筑高度】：452米【建筑層數(shù)】：88層Page12高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingstructures廣州塔（小蠻腰）CantonTower【竣工時(shí)間】：2009年9月【占地面積】：17.546萬(wàn)平方米【建筑面積】：11.4054萬(wàn)平方米【建筑高度】：塔身主體454米，天線桅桿156米，總高度610米?！窘ㄖ訑?shù)】：108層，最細(xì)處在66層【結(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)Page13高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingstructures迪拜塔BurjDubai【開工時(shí)間】：2004年9月21日【竣工時(shí)間】：2010年1月4日【建筑面積】：344,000萬(wàn)平方米【建筑高度】：總高度828米。當(dāng)前世界第一高樓樓?！窘ㄖ訑?shù)】：162層【結(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)Page14高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingstructures四、典型工程（未未建成）上海中心大廈廈ShanghaiCenterTower【開工時(shí)間】：2008年11月29日【竣工時(shí)間】：2015年投入使用【建筑高度】：結(jié)構(gòu)高度580米總高度632米【建筑層數(shù)】：127層【結(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土核心筒-外框架結(jié)構(gòu)Page15高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingstructures深圳證券交易所營(yíng)營(yíng)運(yùn)中心ShenzhenInternationalTradeCenter深圳證券交易所營(yíng)營(yíng)運(yùn)中心營(yíng)運(yùn)中心心占地面積3.91萬(wàn)平方米，建筑總總高度245.8米，建設(shè)規(guī)模約26.7萬(wàn)平方米，其中地地上部分約為18.3萬(wàn)平方米，地下部部分約為8.4萬(wàn)平方米。深圳證券交易所營(yíng)營(yíng)運(yùn)中心營(yíng)運(yùn)中心心大樓外觀為立柱柱形，大廈底座被被抬升至30多米形成一個(gè)巨大的““漂浮平臺(tái)”，平平臺(tái)的“腰部”由由一條鮮亮的紅色色光帶“纏繞”，，整體造型猶如一一個(gè)漂亮的燭臺(tái)。。Page16高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingstructures深圳平安國(guó)際金融融中心PingAnInternationalFinanceCenter“平安國(guó)際金融中中心”共115層，1～8層為裙房，用作商商業(yè)，8～115層是辦公區(qū)。帶外伸臂的混合結(jié)結(jié)構(gòu)。本工程于2011年11月15日動(dòng)工，工期4～5年，計(jì)劃于2016年3月竣工。設(shè)計(jì)高度為塔頂646米，屋面588米，該中心將成為深深圳市標(biāo)志性建筑筑物。Page17高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingstructures九龍倉(cāng)長(zhǎng)沙國(guó)際金金融中心ChangshaInternationalFinanceCenter“九龍倉(cāng)”位于長(zhǎng)長(zhǎng)沙市五一商圈和和中央商務(wù)核心區(qū)區(qū)。最高塔樓設(shè)計(jì)高度度510米，建成后將成為湖南第一高樓，長(zhǎng)沙市的新地標(biāo)標(biāo)。項(xiàng)目計(jì)劃于2016年全部建成。Page18高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures第二章結(jié)構(gòu)體體系及布置Page19高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§2-1引言一、高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的受力特點(diǎn)當(dāng)建筑物高度增加加時(shí)，水平荷載（（風(fēng)荷載及地震作作用）對(duì)結(jié)構(gòu)起的的作用將愈來(lái)愈大大。除了結(jié)構(gòu)內(nèi)力力將明顯加大外，，結(jié)構(gòu)側(cè)向位移增增加更快。圖2-1是結(jié)構(gòu)內(nèi)力（N，M）、位移（△）與高度的關(guān)系，，彎矩和位移都成成指數(shù)曲線上升。。內(nèi)力或位移△=f(H4)M=f(H2)N=f(H)H圖2-1結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移與與高度的關(guān)系Page20二、高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)定定高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)注重概念設(shè)計(jì)，重視結(jié)構(gòu)選型與與平、立面布置的的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和和抗風(fēng)好且經(jīng)濟(jì)的的結(jié)構(gòu)體系，加強(qiáng)強(qiáng)構(gòu)造措施。在抗抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保保證結(jié)構(gòu)的整體性性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)具有必要的承載載力、剛度和延性性。結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下下列規(guī)定：應(yīng)具有必要的承載載力、剛度和變形形能力；應(yīng)避免因局部破壞壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞；對(duì)可能的薄弱部位位要采取加強(qiáng)措施施；結(jié)構(gòu)選型與布置合合理，避免局部突突變和扭轉(zhuǎn)；宜具有多道抗震防防線。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructuresPage21三、高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)體系多層和高層建筑抗抗側(cè)力體系在不斷斷的發(fā)展和改進(jìn)，，建筑高度也不斷斷增高。現(xiàn)在，多層和高層層建筑結(jié)構(gòu)體系大大約可分為四大類類型：框架結(jié)構(gòu)；剪力墻結(jié)構(gòu)；框架剪力墻結(jié)構(gòu)；；筒體結(jié)構(gòu)。各有不同的適用的的高度和優(yōu)缺點(diǎn)。。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructuresPage22§2-2常用結(jié)構(gòu)體系框架、剪力墻、框框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是是多層及高層建筑筑中傳統(tǒng)的、廣為為應(yīng)用的抗側(cè)力體體系；在高度較大的高層層建筑中，利用結(jié)結(jié)構(gòu)空間作用，又又發(fā)展了：框架-筒體結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)構(gòu)及多筒結(jié)構(gòu)等多多種抗側(cè)力很好的的結(jié)構(gòu)體系。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructuresPage23一、框架結(jié)構(gòu)——梁、柱、板構(gòu)成當(dāng)采用梁、柱組成成的結(jié)構(gòu)體系作為為建筑豎向承重結(jié)結(jié)構(gòu)，并同承受水水平荷載時(shí)，稱其其為框架結(jié)構(gòu)體系系。1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：建筑平面布置靈活活；可形成大空間；施工簡(jiǎn)便，較經(jīng)濟(jì)濟(jì)；抗側(cè)剛度小，側(cè)移移大；對(duì)支座不均勻沉降降敏感；宜用于15層以下，最大適適用高度70m。圖2-2框架結(jié)構(gòu)示例高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructuresPage242、類別:①整體式框架——整體現(xiàn)澆；②裝配式框架——構(gòu)件預(yù)制；③裝配整體式框框架——部分現(xiàn)澆、部分分預(yù)制（采用疊疊合梁）。3、承重分類：①橫向框架承重重；②縱向框架承重重；③縱橫向框架承承重。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructuresPage25二、剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)——剪力墻、梁、板板構(gòu)成利用建筑物的墻墻體作為豎向承承重和抵抗側(cè)力力的結(jié)構(gòu)，稱為為剪力墻結(jié)構(gòu)體體系。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：抗側(cè)剛度大；整體性、抗震性性好；平面布置不靈活活。最大適用高度150-180m。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures圖2-3剪力墻結(jié)構(gòu)示例例Page26高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures三、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：剪力墻承受大部部分水平荷載，，框架主要承受豎豎向荷載。一般用于140-170m。圖2-4框架-剪力墻結(jié)構(gòu)示示例Page27高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures四、筒體結(jié)構(gòu)構(gòu)1、框架-核心筒結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：類似框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。。最大適用高度度160-220m。圖2-5框架-核心筒結(jié)構(gòu)示例Page28高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures2、筒中筒結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：剛度大、空間間整體性好。。最大適用高度度200-300m。圖2-6筒中筒結(jié)構(gòu)示例Page29高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures3、多筒體結(jié)構(gòu)構(gòu)圖2-7多筒體結(jié)構(gòu)示例當(dāng)建筑物高度度大，受到的的水平荷載較較大，筒中筒筒結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度度和剛度不能能滿足要求時(shí)時(shí)，可以采用用多重筒結(jié)構(gòu)構(gòu)。即：在建筑平平面內(nèi)也布置置多個(gè)筒體，，形成如圖2-7所示的多筒體體結(jié)構(gòu)。Page30高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures五、其他結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分兩級(jí)結(jié)構(gòu)，，第二級(jí)為一一般框架，只只承受豎向荷荷載，并將其其傳遞給第一一級(jí)。第一級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)承受全全部水平荷載載和豎向荷載載。適用于超高層層建筑。圖2-8新的豎向承重重結(jié)構(gòu)體系巨型框架結(jié)構(gòu)構(gòu)、巨型桁架架結(jié)構(gòu)、懸掛掛結(jié)構(gòu)等。Page31高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§2-3結(jié)構(gòu)布置1、柱網(wǎng)、層高高按300mm進(jìn)級(jí)，一般3m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m等。2、主體結(jié)構(gòu)不不應(yīng)采用鉸接接。3、抗震不宜采采用單跨框架架。4、填充墻宜用用輕質(zhì)墻，抗抗震設(shè)計(jì)如采采用砌體填充充墻應(yīng)符合如如下要求:（1）上、下層剛剛度不宜變化化過(guò)大;（2）減小抗側(cè)移移剛度偏心；；（3）避免形成短短柱。5、抗震不應(yīng)采采用砌體墻與與框架梁混合合承重。6、抗震框架結(jié)結(jié)構(gòu)少量剪力力墻位置產(chǎn)生生較大剛度偏偏心時(shí)，宜將將剪力墻減薄，開豎縫等等措施減小剪剪力墻的作用用。一、框架結(jié)構(gòu)構(gòu)Page32高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures1、非抗震時(shí)宜宜雙向布置剪剪力墻，抗震震時(shí)避免單向向布置剪力墻墻，抗側(cè)移剛度不宜過(guò)大大。2、不應(yīng)采用全全短肢剪力墻墻（h/b≤8）結(jié)構(gòu)，其中，，h為剪力墻墻肢肢截面高度，b為剪力墻墻肢肢截面厚度。。3、剪力墻門窗窗洞口宜上下下對(duì)齊，成列列布置，形成成明確的墻肢肢和連梁。4、H/B應(yīng)大于2，防止地震力力太大和受剪剪破壞，其中中，H為剪力墻高度，B為剪力墻寬度度。二、剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)Page33高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures1、剪力墻布置置力求對(duì)稱、、均勻。2、各層剛度中中心位置力求求一致。3、剪力墻盡可可能離開房屋屋重心，提高高抗扭能力。。4、沿高度剛度度不宜發(fā)生突突變，避免產(chǎn)產(chǎn)生局部擺動(dòng)動(dòng)。5、盡可能增加加剪力墻承擔(dān)擔(dān)的豎向荷載載，從而可以以減少鋼筋的的用量。6、每道剪力墻墻承擔(dān)的水平平剪力不宜超超過(guò)總水平剪剪力的40%。三、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)Page34高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§2-4變形縫的設(shè)置置1、伸縮縫減小溫度變化化和混凝土收收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的的影響而設(shè)置置的縫，縫寬寬t≥5cm。表2-1伸縮縫最大間間距結(jié)構(gòu)體系施工方法最大間距（m）框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆55剪力墻結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆45采用后澆帶可可適當(dāng)放寬伸伸縮縫間距：：后澆帶每30~40m一道，帶寬800~1000mm；鋼筋采用搭搭接，宜在2個(gè)月后澆筑。。Page35高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures3、防震縫避免地震附加加力對(duì)結(jié)構(gòu)的的影響而設(shè)置置的縫，縫寬寬按規(guī)范要求求設(shè)置。防震縫最小縫縫寬應(yīng)符合下下列規(guī)定：（1）框架房屋，，高度不超過(guò)過(guò)15m的部分，可取取70mm；高度超過(guò)15m的部分，6度、7度、8度、9度相應(yīng)每增加加5m、4m、3m、2m，宜加寬20mm。（2）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)房房屋可按第一一項(xiàng)規(guī)定的70%采用，剪力墻墻結(jié)構(gòu)房屋可可按第一項(xiàng)規(guī)規(guī)定的50%采用，但二者者均不宜小于于70mm。2、沉降縫避免不均勻沉沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的的影響而設(shè)置置的縫，縫寬寬t≥5cm。沉降縫不但上上部結(jié)構(gòu)要斷斷開，基礎(chǔ)也也要斷開。Page36高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§2-5結(jié)構(gòu)高寬比控控制結(jié)構(gòu)高寬比應(yīng)應(yīng)控制在相應(yīng)應(yīng)的范圍內(nèi)，，保證抗側(cè)移移剛度和抗傾傾覆能力。表2-2A級(jí)高度鋼筋混混凝土高層建建筑適用的最最大高寬比結(jié)構(gòu)體系非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度6度、7度8度9度框架、板柱-剪力墻5432框架-剪力墻5543剪力墻6654筒中筒、框架-核心筒6654Page37高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§2-6結(jié)構(gòu)平面和豎豎向布置原則則二、豎向布置置體型規(guī)則、均均勻、避免過(guò)過(guò)大的外挑和和內(nèi)收；側(cè)移移剛度下大上上小，逐漸均均勻變化。一、平面布置置結(jié)構(gòu)平面應(yīng)盡盡量設(shè)計(jì)成規(guī)規(guī)則、對(duì)稱而而簡(jiǎn)單的平面面形狀，盡量量減少因形狀狀不規(guī)則產(chǎn)生生結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的的可能性。Page38高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§2-7樓蓋結(jié)構(gòu)1、房屋高度超超過(guò)50m時(shí)宜采用現(xiàn)澆澆樓蓋；2、高度不超過(guò)過(guò)50m時(shí)，8、9度抗震設(shè)計(jì)的的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)宜宜采用現(xiàn)澆樓樓蓋，6、7度抗震設(shè)計(jì)的的框架或剪力力墻結(jié)構(gòu)可采采用裝配式樓樓蓋。3、樓蓋結(jié)構(gòu)型型式：普通肋肋形樓蓋、無(wú)無(wú)梁樓蓋、組組合式樓蓋等等。Page39高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§2-8高層建筑的地地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)高層建筑地基基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)該因地制宜，主要取決于于具體工程及及所在地的工工程地質(zhì)狀況況和施工條件件。一、具有共性性的三個(gè)必須須遵循的設(shè)計(jì)計(jì)原則：1、適宜的地基基（樁基）剛剛度，保證高高層建筑的穩(wěn)穩(wěn)定和嵌固；；2、地基（樁基基）的承載力力控制，避免免高層建筑在在重力荷載、、水平荷載等等作用下發(fā)生生地基破壞（（主要是剪切切破壞）。3、重力荷載合合力中心與基基礎(chǔ)（樁基））平面形心的的重合，保證證高層建筑的的穩(wěn)定和抗傾傾覆。Page40高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures二、基礎(chǔ)型式式及選擇1、柱下獨(dú)立基基礎(chǔ)適用：層數(shù)不多、、土質(zhì)較好的的框架結(jié)構(gòu)。。2、交叉梁基礎(chǔ)礎(chǔ)雙向?yàn)闂l形基基礎(chǔ)適用：層數(shù)不多、、層數(shù)不多、、土質(zhì)一般的的框架、剪力力墻、框架——剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu)。圖2-9交叉梁基礎(chǔ)Page41高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures3、片筏基礎(chǔ)適用：層數(shù)不多土土質(zhì)較弱或?qū)訉訑?shù)較多土質(zhì)質(zhì)較好時(shí)用。。圖2-10帶墩基的片筏筏基礎(chǔ)圖2-11梁板式片筏基基礎(chǔ)Page42高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures4、箱形基礎(chǔ)適用：層數(shù)較多、、土質(zhì)較弱的的高層建筑。。圖2-12箱形梁基礎(chǔ)剖剖面圖Page43高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures5、樁基礎(chǔ)礎(chǔ)適用：地基持持力層較較深時(shí)采采用。圖2-13樁基礎(chǔ)圖2-14樁筏基礎(chǔ)礎(chǔ)圖2-15樁箱基礎(chǔ)礎(chǔ)6、復(fù)合基基礎(chǔ)適用：層數(shù)較較多或土土質(zhì)較弱弱時(shí)采用用。Page44高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures第三章高高層層建筑的的荷載及及設(shè)計(jì)要要求Page45高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures高層建筑筑結(jié)構(gòu)主主要承受受豎向荷載載和水平荷載載。1）豎向荷載2）水平荷載恒荷載活荷載風(fēng)荷載地震作用與多層建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)有所不不同，高高層建筑筑結(jié)構(gòu)：：1）豎向荷荷載效應(yīng)應(yīng)遠(yuǎn)大于于多層建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)；2）水平荷荷載的影影響顯著著增加，，成為其其設(shè)計(jì)的的主要因因素；3）對(duì)高層層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)尚應(yīng)應(yīng)考慮豎豎向地震震的作用用。Page46高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§3-1豎向荷載載二、樓面面活荷載載見(jiàn)表3-1一、恒載載為結(jié)構(gòu)自自重，裝裝飾層重重等。結(jié)構(gòu)自重重=構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)尺寸×材料單位位體積自自重Page47高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures表3-1民用建筑筑樓面均均布活荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值及其其組合值值、頻遇值和和準(zhǔn)永久久值系數(shù)數(shù)項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)

(ψc)頻遇值系數(shù)

(ψf)準(zhǔn)永久值系數(shù)

(ψq)1（1）住宅、宿舍、旅館、辦公室、醫(yī)院病房、托兒院、幼兒園（2）教室、實(shí)驗(yàn)室、閱覽室、會(huì)議室、醫(yī)院門診室2.00.70.50.60.40.52食堂、餐廳、一般資料檔案室2.50.70.60.53（1）禮堂、劇場(chǎng)、影院、有固定座位的看臺(tái)（2）公共洗衣房3.03.00.70.70.50.60.30.54（1）商店、展覽廳、車站、港口、機(jī)場(chǎng)大廳及其旅客等候室（2）無(wú)固定座位的看臺(tái)3.53.50.70.70.60.50.50.3Page48高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)(ψc)頻遇值系數(shù)(ψf)準(zhǔn)永久值系數(shù)(ψq)5（1）健身房、演出舞臺(tái)（2）舞廳4.04.00.70.70.60.60.50.36（1）書庫(kù)、檔案庫(kù)、貯藏室（2）密集柜書庫(kù)5.012.00.90.90.87通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房7.00.90.90.88汽車通道及停車庫(kù)：（1）單向板樓蓋（板跨不小于2m）

客車消防車（2）雙向板樓蓋和無(wú)梁樓蓋（柱網(wǎng)尺寸不小于6mx6m)

客車

消防車4.035.02.520.00.70.70.70.70.70.70.70.70.60.60.60.6Page49高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures項(xiàng)次類別標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)組合值系數(shù)

(ψc)頻遇值系數(shù)

(ψf)準(zhǔn)永久值系數(shù)

(ψq)9廚房（1）一般的（2）餐廳的2.04.00.70.70.60.70.50.710浴室、廁所、輿洗室：（1）第一項(xiàng)中的民用建筑（2）其他民用建筑2.02.50.70.70.50.60.40.511走廊、門廳、樓梯：（1）宿舍、旅館、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園、住宅（2）辦公樓、教室、餐廳，醫(yī)院門診部（3）消防疏散樓梯，其他民用建筑2.02.53.50.70.70.70.50.60.50.40.50.312陽(yáng)臺(tái)：（1）一般情況：（2）當(dāng)人群有可能密集時(shí)2.53.50.70.60.5Page50高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures四、雪荷荷載式中：Sk——雪荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值；；μr——屋面積雪雪分布系系數(shù)；S0——基本雪壓壓。三、屋面面均布活活荷載上人的平平屋頂2.0kN/m2不上人的的平屋頂頂0.5kN/m2直升機(jī)的的等效均均布荷載載為5kN/m2長(zhǎng)沙：圖3-1屋面積雪雪分布系系數(shù)（3-1）Page51高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§3-2風(fēng)荷載式中：——高度z處建筑物物表面單單位面積積上的風(fēng)風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值；——風(fēng)載體形形系數(shù)；；——風(fēng)壓高度度變化系系數(shù)；——基本風(fēng)壓壓值；——風(fēng)振系數(shù)數(shù)。（3-2）Page52高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures一、基本本風(fēng)壓值值長(zhǎng)沙：一般高層層建筑最最大風(fēng)壓壓重現(xiàn)期期為50年；特別重要要或?qū)︼L(fēng)風(fēng)荷載比比較敏感感的高層層建筑，，按100年重重現(xiàn)期的的風(fēng)壓值值采用。。當(dāng)沒(méi)有有100年一遇的的風(fēng)壓資資料時(shí)，，也可近近似將50年一遇的的基本風(fēng)風(fēng)壓值乘乘以增大大系數(shù)1.1采用。對(duì)風(fēng)荷載載比較敏敏感的建建筑（H＞60m）,承載力設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)按基本本風(fēng)壓的的1.1倍采用。。Page53高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures二、風(fēng)壓壓高度變變化系數(shù)數(shù)風(fēng)壓高度度系數(shù)為為某類地地表上空空高度處處的風(fēng)壓壓與基本本風(fēng)壓的的比值，，該系數(shù)數(shù)取決于于地面粗糙糙程度指數(shù)。地面粗糙度類別地面特征A近海海面、海島、海岸、沙灘B鄉(xiāng)村田野丘陵、房屋比較稀疏的中小城市和大城市郊區(qū)C房屋密集的城市市區(qū)D房屋較高密集的大城市市區(qū)表3-2地面粗糙糙度分類類Page54高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures表3-3風(fēng)壓高度度變化系系數(shù)離地面或海平面高度(m)地面粗糙度類別ABCD5101520304050607080901001.091.281.421.521.671.791.891.972.052.122.182.231.001.001.131.231.391.521.621.711.791.871.932.000.650.650.650.740.881.001.101.201.281.361.431.500.510.510.510.510.510.600.690.770.840.910.981.04Page55高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures續(xù)表3-3離地面或海平面高度(m)地面粗糙度類別ABCD150200250300350400450500≥5002.462.642.782.912.912.912.912.912.912.252.462.632.772.912.912.912.912.911.792.032.242.432.602.762.912.912.911.331.581.812.022.222.402.582.742.91Page56高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures三、風(fēng)荷荷載體型型系數(shù)風(fēng)荷載體體型系數(shù)數(shù)主要與與建筑物物的體型型和尺度度有關(guān)，，也與周周圍環(huán)境境和地面面粗糙度度有關(guān)。。一般采采用相似似原理，，在邊界界層風(fēng)洞洞內(nèi)對(duì)擬擬建的建建筑物模模型進(jìn)行行測(cè)試。。房屋和構(gòu)構(gòu)筑物與與表中的的體型類類同時(shí)，，可按表規(guī)定定取用；房屋和構(gòu)構(gòu)筑物與與表中的的體型類類不同時(shí)時(shí)，可參考有關(guān)關(guān)資料采采用；房屋和構(gòu)構(gòu)筑物與與表中的的體型類類不同且且無(wú)參考考資料可可借鑒時(shí)時(shí)，宜由風(fēng)洞洞試驗(yàn)確確定；對(duì)重要且且體型復(fù)復(fù)雜的房房屋和構(gòu)構(gòu)筑物，，應(yīng)由風(fēng)洞洞試驗(yàn)確確定。《建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載規(guī)規(guī)范》（GB50009-2012）表8.3.1列出39項(xiàng)不同類類型的建建筑物和和各類結(jié)結(jié)構(gòu)的體體型系數(shù)數(shù)，當(dāng)建建筑物與與表中列列出的體體型類同同時(shí)可參參考應(yīng)用用。Page57高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures例：矩形形截面Page58高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures四、風(fēng)振振系數(shù)式中：g——峰值因子子，可取取2.5；I10——10m高度名義義湍流，，對(duì)應(yīng)A、B、C和D類地面粗粗糙度，，可分別取取0.12、0.14、0.23和0.39；R——脈動(dòng)風(fēng)荷荷載的共共振分量量因子；Bz——脈動(dòng)風(fēng)荷荷載的背背景分量量因子。。Page59高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures注意：房屋高度度大于200m時(shí)，宜采采用風(fēng)洞洞實(shí)驗(yàn)來(lái)來(lái)確定建建筑物的的風(fēng)荷載載；房屋高度度大于150m，有下列列情況之之一時(shí)，，宜采用用風(fēng)洞實(shí)實(shí)驗(yàn)來(lái)確確定建筑筑物的風(fēng)風(fēng)荷載：：——平面形狀狀不規(guī)則則，立面面形狀復(fù)復(fù)雜；——立面開洞洞或連體體建筑；；——周圍地形形和環(huán)境境較復(fù)雜雜。五、風(fēng)洞洞試驗(yàn)Page60高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§3-3地震作用用地震作用用——由于地面面運(yùn)動(dòng)引引起房屋屋的結(jié)構(gòu)構(gòu)反應(yīng)稱稱為地震震。我國(guó)是一一個(gè)多地地震的國(guó)國(guó)家，地地震災(zāi)害害的面積積占國(guó)土土面積的的一半以以上。660個(gè)城市中中，位于于地震區(qū)區(qū)的占74.5%；118個(gè)百萬(wàn)以以上的大大城市中中，有85.7%位于地震震區(qū)，2/3的基本烈烈度為７７度及７７度以上上。Page61高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures一、建筑筑抗震設(shè)設(shè)防分類類和設(shè)防防標(biāo)準(zhǔn)分類建筑類型設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)甲類重大建筑、產(chǎn)生次生災(zāi)害建筑高于本地區(qū)設(shè)防烈度乙類不能中斷或需盡快恢復(fù)建筑計(jì)算按本地區(qū)設(shè)防烈度構(gòu)造高一度丙類一般建筑計(jì)算和構(gòu)造均按本地區(qū)設(shè)防烈度丁類次要建筑計(jì)算按本地區(qū)設(shè)防烈度構(gòu)造適當(dāng)降低表3-4Page62高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures二、三水水準(zhǔn)設(shè)防防目標(biāo)和和兩階段段設(shè)計(jì)方方法目標(biāo)地震三個(gè)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及要求結(jié)構(gòu)狀態(tài)50年超越概率與基本烈度的關(guān)系設(shè)計(jì)階段6度7度8度9度多遇地震（小震）眾值烈度（不壞或可不修）63%低一度半0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32第一階段：承載力驗(yàn)算。取第一水準(zhǔn)參數(shù)按彈性方法計(jì)算內(nèi)力與變形并配筋偶遇地震（中震）基本烈度（可修）10%基本烈度—0.230.450.90罕遇地震（大震）大震烈度（不倒）2%~3%高一度—0.50(0.72)0.90(1.20)1.40第二階段：變形驗(yàn)算注：括號(hào)號(hào)內(nèi)數(shù)值值分別用用于設(shè)計(jì)計(jì)基本地地震加速速度為0.15g和0.30g的地區(qū)表3-5Page63高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures圖3-2框架結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞程程度與房間側(cè)移移的對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系圖3-3三個(gè)水準(zhǔn)準(zhǔn)烈度的的頻率和對(duì)應(yīng)關(guān)關(guān)系1.55度1度不倒可修不壞眾值烈度基本烈度大震烈度Page64高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures三、設(shè)計(jì)計(jì)地震分分組分組的目目的：體體現(xiàn)震級(jí)級(jí)于與震震中距的的影響。。分組：分分第一組組、第二二組和第第三組三三個(gè)組。。湖南省縣縣級(jí)及縣縣級(jí)以上上設(shè)防城城鎮(zhèn)，設(shè)設(shè)計(jì)地震震分組均均為第一一組。Page65高層建筑筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures四、特特征周周期值值（s）設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別IIIIIIIV第一組第二組第三組0.250.300.350.350.400.450.450.550.650.650.750.90表3-6Page66高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures五、基基本地地震加加速度度抗震設(shè)防烈度6789基本地震加速度值0.05g

0.10g（0.15g）

0.20g（0.30g）0.40g表3-7湖南省省：常德市市抗震震設(shè)防防烈度度為7度，設(shè)設(shè)計(jì)基基本地地震加加速度度值0.15g；岳陽(yáng)、、岳陽(yáng)陽(yáng)縣、、汨羅羅、湘湘陰、、臨澧澧、澧澧縣、、津市市、桃桃源、、安鄉(xiāng)鄉(xiāng)、漢漢壽抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度為為7度，設(shè)設(shè)計(jì)基基本地地震加加速度度為0.10g;長(zhǎng)沙、、益陽(yáng)陽(yáng)、張張家界界等抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度為為6度，設(shè)設(shè)計(jì)基基本地地震加加速度度為0.05g.Page67高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures六、設(shè)設(shè)計(jì)反反映譜譜曲線線mk單質(zhì)點(diǎn)體系運(yùn)動(dòng)方方程為：式中:m，c，k——質(zhì)量、阻尼系數(shù)和和剛度系數(shù)；,,——質(zhì)點(diǎn)的位移、速度度、加速度；——地面運(yùn)動(dòng)加速度。。圖3-4（3-3-1）Page68高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures如地面運(yùn)動(dòng)已已知知，便可求出質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的位移、速度、、加速度反應(yīng)，反反應(yīng)的最大值分別別為，，，。。有了質(zhì)點(diǎn)最大加速速度反應(yīng)后后，由牛牛頓定律可得最大大慣性力為：式中：m，G——單質(zhì)點(diǎn)體系的質(zhì)量量及重量；g，k——重力加速度及地震震系數(shù)；β——為動(dòng)力系數(shù)；α——地震影響系數(shù)（3-3-2）Page69高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures注：小于0時(shí)，取0；小于0.55時(shí)，取0.55。（3-3-3）（3-3-4）（3-3-5）圖3-5地震影響系數(shù)曲曲線Page70高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures七、等效地震荷荷載計(jì)算方法1、水平地震作用用計(jì)算（1）底部剪力法：：當(dāng)結(jié)構(gòu)高度小于于40m，沿高度方向質(zhì)質(zhì)量及剛度分布布比較的均勻，，并以剪切變形形為主的高層建建筑，可采用底底部剪力法計(jì)算算等效地震荷載載。采用底部剪力法法時(shí)，各樓層可可僅取一個(gè)自由由度，結(jié)構(gòu)的水水平地震作用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值按下列公公式計(jì)算：Page71高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures式中：

——相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值；

——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載，對(duì)單質(zhì)點(diǎn)體系應(yīng)取總重力荷載代表值的85%；

——頂部附加地震作用系數(shù)，多層鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)房屋可按表3-8采用，多層內(nèi)框架磚房可采用0.2，其他房屋可采用0。（3-3-6）（3-3-7）（3-3-8）圖3-6Page72高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures表3-8計(jì)算式0.00.35~0.55Page73高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures結(jié)構(gòu)基本自振周周期可可按下式計(jì)計(jì)算：式中：

——計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移（m)，即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值作為水平荷載算得的頂點(diǎn)位移；

——結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)。

框架結(jié)構(gòu)框剪結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)（3-3-9）Page74高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures求建筑的重力荷荷載時(shí)，各荷載載的組合值系數(shù)數(shù)按表3-9采用?？勺兒奢d種類組合值系數(shù)雪荷載0.5屋面積灰荷載0.5屋面活荷載不考慮按實(shí)際情況考慮的樓面活載1.0按等效均布荷載考慮的樓面活載藏書庫(kù)、檔案庫(kù)0.8其它民用建筑0.5吊車懸吊重力硬鉤吊車0.3軟鉤吊車不考慮表3-9Page75高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures(2)振型分解反應(yīng)譜譜法①適應(yīng)范圍除底部部剪力法以外的的所有建筑，宜宜采用振型分解解法。②計(jì)算方法n個(gè)自由度體系有有n個(gè)基本振型，如如：圖3-7Page76高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructuresA.第j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平地震震作用的標(biāo)準(zhǔn)值值式中：——相應(yīng)于第j振型周期的的地震影影響系數(shù)；——j振型i質(zhì)點(diǎn)的水平相對(duì)對(duì)位移；——振型的參與系數(shù)數(shù)。（3-3-10）（3-3-11）Page77高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructuresB.水平地震作用效效應(yīng)（內(nèi)力和位位移）計(jì)算水平地震作用效效應(yīng)先根據(jù)各振振型的地震作用用分別計(jì)算，然然后再采用用平方和的平方方根方法（SRSS法）計(jì)算：一般情況下可只只取前2~3個(gè)振型，當(dāng)基本本自振周期大于于1.5秒或房屋高寬比大于5時(shí)，振型個(gè)數(shù)應(yīng)應(yīng)適當(dāng)增加。為計(jì)算各振型所所用的自振周周期也應(yīng)按考考慮建筑結(jié)構(gòu)估計(jì)水水平地震作用扭扭轉(zhuǎn)影響時(shí)，應(yīng)應(yīng)按規(guī)定計(jì)算其其地震作用和作用效應(yīng)．．（3-3-12）Page78高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures(3)時(shí)程分析法反應(yīng)譜法的缺陷陷：設(shè)計(jì)反應(yīng)譜主要要依據(jù)的是加速速度反應(yīng)譜，未未反映速度與位位移及持續(xù)時(shí)間間影響。是建立在彈性動(dòng)動(dòng)力分析的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，未考慮彈彈塑性性能的影影響。高層建筑是多質(zhì)質(zhì)點(diǎn)體系，而反反應(yīng)譜曲線是從從單質(zhì)點(diǎn)體系得得到的。反應(yīng)譜方法得到到的地震過(guò)程中中的最大慣性力力值，不能得到到地震過(guò)程中的的變形及破壞過(guò)過(guò)程，無(wú)法確定定某些薄弱部位位的各種危險(xiǎn)狀狀態(tài)。Page79高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures注：特別不規(guī)則的建建筑、甲類建筑筑和表3-10所列高度范圍內(nèi)內(nèi)高層建筑，應(yīng)應(yīng)采用時(shí)程分析析法進(jìn)行多遇地地震下的補(bǔ)充計(jì)計(jì)算，可取多條條時(shí)程曲線計(jì)算算結(jié)果的平均值值與振型分解反反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)結(jié)果的較大值。。表3-10烈度、場(chǎng)地類別房屋高度范圍（m）8度Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地和7度>1008度Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地>809度>60Page80高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures時(shí)程分析法又稱稱直接動(dòng)力法，，解動(dòng)力方程式式多自由度體系在在地面運(yùn)動(dòng)作用用下的振動(dòng)方程程式為：（3-3-13）圖3-8Page81高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures注：采用時(shí)程分析法法計(jì)算時(shí)：宜輸入本地區(qū)在在設(shè)防烈度時(shí)記記錄到的地震波波進(jìn)行分析；當(dāng)當(dāng)缺少本地區(qū)達(dá)達(dá)設(shè)防烈度的地地震記錄時(shí)，宜宜按烈度、近震震、遠(yuǎn)震和場(chǎng)地地類別，選用不不少于二組的實(shí)實(shí)際地震記錄和和一組人工模擬擬的加速度時(shí)程程曲線計(jì)算。彈性時(shí)程分析時(shí)時(shí)，每條時(shí)程曲曲線求得的底部部剪力不小于振振型分解反應(yīng)譜譜法求得的底部部剪力的65%時(shí)，至少應(yīng)按80%取用．多條時(shí)程程曲線計(jì)算所得得結(jié)構(gòu)底部剪力力的平均值不應(yīng)應(yīng)小于振型分解解反應(yīng)譜法計(jì)算算結(jié)果的80%。Page82高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures2、豎向向地震震作用用計(jì)算算（1）需進(jìn)進(jìn)行豎豎向地地震作作用計(jì)計(jì)算的的范圍圍：9度設(shè)防防時(shí);水平長(zhǎng)長(zhǎng)懸臂臂構(gòu)件件和大大跨度度結(jié)構(gòu)構(gòu)。（2）豎向向地震震作用用計(jì)算算：結(jié)構(gòu)總總豎向向地震震計(jì)算算的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值按下下式計(jì)計(jì)算：：圖3-9結(jié)構(gòu)豎豎向地地震作作用計(jì)計(jì)算圖圖形（3-3-14）Page83高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures質(zhì)點(diǎn)的的豎向向地震震作用用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值：：注：各各樓層層的豎豎向地地震作作用效效應(yīng)按按各構(gòu)構(gòu)件承承受的的重力力荷載載代表表值比例分分配。。式中：：——結(jié)構(gòu)總總豎向向地震震作用用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值；；——豎向地地震影影響系系數(shù)的的最大大值。。（3-3-15）（3-3-16）（3-3-17）Page84高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures3、水平平長(zhǎng)懸懸臂構(gòu)構(gòu)件和和大跨跨度結(jié)結(jié)構(gòu)豎豎向地地震作作用水平長(zhǎng)長(zhǎng)懸臂臂構(gòu)件件和大大跨度度結(jié)構(gòu)構(gòu)考慮慮豎向向地震震作用用時(shí)，，豎向向地震震作用用的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值在8度和9度設(shè)防防時(shí)，，可分分別取取該結(jié)結(jié)構(gòu)及及所承承受重重力荷荷載代代表值值的10%和20%進(jìn)行計(jì)計(jì)算。。設(shè)計(jì)基基本地地震加加速度度為0.3g時(shí)，可可取該該結(jié)構(gòu)構(gòu)、構(gòu)構(gòu)件重重力荷荷載代代表值值的15%。Page85高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures八、地地震作作用考考慮原原則一般情情況下下，應(yīng)應(yīng)允許許在結(jié)結(jié)構(gòu)兩兩個(gè)主主軸方方向分分別考考慮水水平地地震作作用計(jì)算算，有有斜交交抗側(cè)側(cè)力構(gòu)構(gòu)件的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，當(dāng)當(dāng)相交交角度度大于于15°°時(shí)，應(yīng)應(yīng)分別計(jì)計(jì)算各各抗側(cè)側(cè)力構(gòu)構(gòu)件方方向的的水平平地震震作用用。質(zhì)量與與剛度度分布布明顯顯不對(duì)對(duì)稱、、不均均勻的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，應(yīng)應(yīng)計(jì)算算雙向向水平地震震作用用下的的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)影響響；其其它情情況，，應(yīng)計(jì)計(jì)算單單向水水平地地震作作用下的扭扭轉(zhuǎn)影影響；；8度、9度抗震震設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，，高層層建筑筑中的的大跨跨度和和長(zhǎng)懸懸臂結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)考慮豎豎向地地震作作用；；9度抗震震設(shè)計(jì)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)計(jì)算算豎向向地震震作用用。Page86高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures注：計(jì)計(jì)算單單向地地震作作用時(shí)時(shí)應(yīng)考考慮偶偶然偏偏心的的影響響。各各層質(zhì)質(zhì)心沿沿垂直直于地地震作作用方方向的的偏移移值可可按下下式計(jì)計(jì)算：：式中：：——第i層質(zhì)心心偏移移值(m)，各層質(zhì)質(zhì)心偏偏移方方向相相同；；——第i層垂直直于地地震作作用方方向的的建筑筑物總總長(zhǎng)度度(m).（3-3-18）Page87高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§3-4荷載組組合及及設(shè)計(jì)計(jì)要求求1、無(wú)地地震作作用一、荷載組組合式中——永久荷荷載分分項(xiàng)系系數(shù)，，一般般??；對(duì)由永永久荷荷載效效應(yīng)控控制的的組合合，取?。?；當(dāng)其效效應(yīng)對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)有利利時(shí)，，取——樓面活荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取=1.4；——風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取=1.4；——分別為樓面活荷載組合值系數(shù)和風(fēng)荷載組合值系數(shù);

當(dāng)永久荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)分別取0.7和0.0；當(dāng)可變荷載效應(yīng)起控制作用時(shí)分別取1.0和0.6或0.7和1.0。（3-4-1）Page88高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures2、有地震作用1.進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí)時(shí)，分項(xiàng)系數(shù)按表表3-11取值。當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)承載力有利利時(shí)，取，，風(fēng)荷載組合值系數(shù)數(shù)取2.進(jìn)行位移計(jì)算時(shí)，，全部分項(xiàng)系數(shù)取?。?-4-2）Page89高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures表3-11作用分項(xiàng)系數(shù)所考慮的組合說(shuō)明考慮重力荷載及水平地震作用1.21.3——考慮重力荷載及豎向地震作用1.2—1.3—9度抗震設(shè)防時(shí)才考慮,但水平長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)8度、9度時(shí)考慮考慮重力荷載及兩向地震作用1.21.30.5—9度抗震設(shè)防時(shí)才考慮,但水平長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)8度、9度時(shí)考慮考慮重力荷載、水平地震作用及風(fēng)荷載1.21.3—1.460m以上的高層建筑考慮考慮重力荷載、兩向地震作用及風(fēng)荷載1.21.30.51.460m以上的高層建筑,9度抗震設(shè)防時(shí)才考慮,但水平長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)8度、9度時(shí)考慮注：表中“—”號(hào)表示該項(xiàng)作用不不考慮。Page90高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures1、承載力計(jì)算公式式二、設(shè)計(jì)要求非抗震抗震式中——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；；——作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)計(jì)值，按非抗震與與抗震兩種情況分分別采用；——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)設(shè)計(jì)值，按非抗震震與抗震兩種情況況分別采用；——承載力抗震調(diào)整系系數(shù)，按表3-12采用。（3-4-3）（3-4-4）Page91高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures表3-12承載力抗震調(diào)整系系數(shù)構(gòu)件類別梁軸壓比<0.15的柱軸壓比>0.15的柱剪力墻各類構(gòu)件節(jié)點(diǎn)受力狀態(tài)受彎偏壓偏壓偏壓局部承壓受剪偏拉受剪0.750.750.800.851.00.850.85當(dāng)僅考慮豎向地震震作用組合時(shí)，各各類結(jié)構(gòu)桿件的承承載力抗震調(diào)整系系數(shù)均取為1。Page92高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures式中C——變形、裂縫等限值值。2、正常使用極限狀狀態(tài)（3-4-5）Page93高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures3、位移驗(yàn)算和舒適適度要求（1）層間位移要求結(jié)構(gòu)具有足夠夠的剛度，避免產(chǎn)產(chǎn)生過(guò)大的位移影影響結(jié)構(gòu)的承載力力、穩(wěn)定性和使用用要求。限制層間位移的主主要目的：保證主體結(jié)構(gòu)處于于彈性狀態(tài)；保證填充墻、隔墻墻完好。（3-4-6）Page94高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures表3-13層間位移限值結(jié)構(gòu)類型框架框-剪、框架-筒體、板柱-墻筒中筒、剪力墻①高度不大于150m的高層建筑，不不宜大于表3-13限值。②高度等于或大于250m的高層建筑，不宜宜大于1/500。③高度在150m~250m之間的高層建筑，，按上述限值插值值。Page95高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures（2）舒適度要求頂點(diǎn)最大加速度表3-14頂點(diǎn)最大加速度限限值房屋用途頂點(diǎn)組大加速度（m/s2）住宅、公寓0.15辦公0.25（3-4-7）Page96高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures第四章框架結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算Page97高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures本章主要內(nèi)容4.1近似計(jì)算法4.2矩陣位移法計(jì)算Page98高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§4-1近似計(jì)算法一、分層法假定：1、不考慮側(cè)移影響響；2、不考慮上、下層層荷載的相互影響響；3、假定上、下柱遠(yuǎn)遠(yuǎn)端為固端，柱子子線剛度取0.9i，傳遞系數(shù)取1/3,底層取1/2。圖5-1圖4-1計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算時(shí)梁上活載可可滿布，但跨中彎彎矩乘以1.1~1.2的系數(shù)。Page99高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures二、D值法1、D值法要解決的問(wèn)題題反彎點(diǎn)位置；柱中剪力分配。同一層各柱子側(cè)移移相同圖4-2D值法2、假定式中：Vij——每根柱子上分配的的剪力；Vi——i層總剪力；Dij——i層j柱的側(cè)移剛度。Page100高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures3、D值的計(jì)算式中:——與梁柱剛度比有關(guān)關(guān)的系數(shù)，可查表表。圖4-3反彎點(diǎn)位置4、反彎點(diǎn)位置式中：y0——標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)（不考考慮層高,上、下層梁的線剛度不同同）；y1——上、下層梁的線剛剛度不同時(shí)的修正正；y2、y3——分別為上、下層層層高不同時(shí)的修正正。Page101高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§4-2矩陣位移法計(jì)算一、結(jié)構(gòu)剛度矩陣陣圖4-4座標(biāo)系式中：——單元座標(biāo)系；——結(jié)構(gòu)座標(biāo)系；——總剛矩陣。二、位移法的基本本方程式中：——節(jié)點(diǎn)位移矩陣，——節(jié)點(diǎn)荷載矩陣，——總剛矩陣，Page102高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures三、邊界條件處理理和基本方程求解解1、邊界條件固支：不動(dòng)鉸支：可動(dòng)鉸支：已知位移支座：圖4-5Page103高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures2、求解方程解：1.位移矩陣：例：如圖所示結(jié)構(gòu)構(gòu)2.總剛矩陣：3.荷載矩陣：4.由，，有12個(gè)方程，6個(gè)位移未知量，6個(gè)荷載未知量，可可求解。圖4-6Page104高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures第五章剪力墻墻的計(jì)算Page105高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures本章主要內(nèi)容5.1計(jì)算方法5.2整體墻、小開口整整體墻的計(jì)算5.3雙肢墻的計(jì)算5.4壁式框架的計(jì)算5.5剪力墻截面設(shè)計(jì)Page106高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§5-1計(jì)算方法一、假定1、剪力墻平面外剛度度可不考慮，縱橫剪力墻可分別別考慮；2、樓板平面內(nèi)抗彎彎剛度無(wú)限大；3、各片剪力墻按等等效抗彎剛度分配配剪力。圖5-1Page107高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures二、受力特點(diǎn)1、整體墻和小開口口整體墻整體墻小開口整體墻可按整體懸臂墻計(jì)計(jì)算，符合平截面面定，正應(yīng)力為直線分布布，如圖5-2所示。大體符合平截面假假定。圖5-2整體墻圖5-3小開口整體墻圖5-4小開口整體墻(5-1)Page108高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures2、雙肢和多肢剪力力墻與小開口整體墻類類似，如圖5-5所示。3、壁式框架受力特點(diǎn)近似于框框架結(jié)構(gòu)，如圖5-6所示。圖5-5雙肢墻圖5-6壁式框架Page109高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures§5-2整體墻、小開口整整體墻的計(jì)算1、應(yīng)力計(jì)算當(dāng)剪力墻孔洞面積積與墻面面積之比比不大于0.15且孔洞凈距及孔洞洞至墻邊距離大于于孔洞長(zhǎng)邊時(shí)，可可作為整截面懸臂臂構(gòu)件按平截面假假定計(jì)算截面應(yīng)力力分布。一、整體墻圖5-7(5-2-1)(5-2-2)Page110高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures2、頂點(diǎn)位移要考慮洞口對(duì)截面面面積及剛度的削削弱影響。（1）小洞口整體墻的的折算截面面積為為：式中：A—剪力墻截面毛面積積；Aop—剪力墻面洞口面積積；Af—剪力墻面總面積。。111（5-2-3）（5-2-4）圖5-8Page111高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures（3）頂點(diǎn)位移（5-2-5）（5-2-6）（5-2-7）Page112高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures（5-2-8）（5-2-9）（5-2-10）（5-2-11）（5-2-12）（5-2-13）三種荷載下EcIeq分別為：Page113高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)DesignofTallBuildingStructures1、適用條件（1）二、小開口整體墻墻（2）墻肢不出現(xiàn)反反彎點(diǎn)。2、判別條件（1）（2），不出現(xiàn)反彎彎點(diǎn)。式中：——整體系數(shù)（值值越大，剛度度越大）；——扣去墻肢慣性性矩后剪力墻墻的慣性矩，，——由和和層數(shù)n查表。