建筑结构性能设计(ppt)
06结构的“性能设计”课件
性能化设计中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司PKPM设计软件事业部刘孝国•高规中对于性能设计相关的术语解释•建筑抗震性能化设计就是：根据工程的具体情况，确定合理的抗震性能目标、采取恰当的计算和抗震措施，实现抗震性能目标的要求。
•抗震性能化设计的抗震设防目标不应低于规范的基本抗震性能目标。
•抗震性能化设计的基本思路是：•“高延性，低弹性承载力”或•“低延性，高弹性承载力”。
•多次大地震及特大地震的震害表明，由于城市的发展和城市人口密度的增加，城市设施复杂，经济生活节奏加快，地震灾害所引起的经济损失急剧增加，因此，以生命安全为抗震设防惟一目标的单一设防标准是不全面的，应考虑控制建筑和设施的地震破坏，保持地震时正常的生产、生活功能，减少地震对社会经济生活所带来的危害，有必要采用高于（或不低于）基本抗震设防目标的性能化设计方法。
•性能化设计往往侧重于通过提高承载力，推迟结构进入塑性工作阶段并减少塑性变形，必要时还需同时提高刚度以满足使用功能的变形要求，而变形能力的要求可根据结构及其构件在中震、大震下进入弹塑性的程度加以调整。
•性能设计寻求的是结构或构件在承载力及变形能力的合理平衡点：•当承载能力提高幅度较大时，可适当降低延性要求；•而当承载力水平提高幅度较小时，可相应提高结构或构件的延性（也即当延性指标的实现有困难时，可通过提高结构或构件的承载力加以弥补；而当提高结构或构件的承载力有困难时，可通过提高结构或构件的延性加以弥补）。
•性能目标中的抗震构造“基本要求”相当于混凝土结构中四级抗震等级的构造要求，低、中、高和特种延性要求，大致相当于混凝土结构中三、二、一和特一级抗震等级的构造要求。
考虑地震作用的不确定性，对工程设计中的延性要求宜适当提高。
抗规涉及到的钢结构性能设计•抗规8.1.3•抗规9.2.14软件实现性能设计。
[精品]建筑结构基于性能的抗震设计
![[精品]建筑结构基于性能的抗震设计](https://img.taocdn.com/s3/m/8c79afd5102de2bd96058883.png)
以层间位移角验算的设计，这种设计方法都假定结
构处于线性状态，这与实际的非弹性状态下考虑时
间历程的分析结果不相一致。基于承载力的抗震设
计不能预估结构屈服后的变形能力及在大震时的实
际行为.
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三水准抗震设防思想规定比较模糊
“大震不倒，中震可修，小震不坏”的三水 准抗震设防思想规定比较模糊，在实际设计中很难 控制.
失大于100亿美元
7
地震灾害呈现的新特点
随着经济全球化和网络经济的发展，一时一地的严 重自然灾害会引起全球经济的震荡.
智能化程度越高、技术密集性越高，系统所在的结 构物遭受破坏后，其灾难性后果就越严重.
“三水准，两阶段”的抗震设防思想以保障生命安 全为主要设防目标，而如今的建筑物往往建造费用 高昂，装修、非结构构件和技术装备的损坏所造成 的损失经常令业主难以承受.
地点 土耳其，艾耳津坎 印度，凯拉里 美国，北岭 日本，神户 俄罗斯，萨哈林 中国，丽江 中国，伽师 中国，包头 伊朗，伽恩－伊尔 兼得 中国，张北 土尔其，伊兹米特 中国台湾，集集
震级 6.8 6.2 6.7 7.2 7.6 7.0 6.9 6.4 7.1
6.2 7.4 7.3
死亡人数 800 10000 57 5438 2965 309
应允许比本地区抗震设防烈度的 要求适当降低，但抗震设防烈度15 为6度时不应降低
现行设计方法存在的不足
设计目标为保证生命安全
具体实施的抗震设计方法的实质仍主要是采用
基于强度(或承载力)的设计方法，难以对建筑物进 行经济性评估.
线性状态的假定不符合实际
现行的建筑结构抗震设计方法是基于承载力辅
建筑物与构筑物的破坏
房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变 形等；
高层建筑结构设计(共44张PPT)
02
高层建筑结构体系与选型
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9
框架结构体系
优点
建筑平面布置灵活，能获得大空 间；建筑立面也容易处理；结构 自重轻，计算理论也比较成熟，
在一定高度范围内造价较低。
缺点
框架结构本身柔性较大，抗侧力 能力较差，在风荷载作用下会产 生较大的水平位移，在地震荷载 作用下则表现为较大的层间位移
造措施等。
特别注意
高层建筑结构施工图审查应加 强对复杂节点的审查和把控。
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常见问题及解决方案
常见问题
01
荷载取值不准确、结构选型不合理、构造措施不完善
等。
解决方案
02 加强设计人员培训，提高设计水平；引入专家咨询，
优化设计方案；严格执行审查制度，确保设计质量。
特别注意
03
针对高层建筑结构特点，应特别注意解决风荷载、地
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设计流程与规范
设计流程
前期准备、方案设计、初步设计、施 工图设计、施工配合等阶段。
设计规范
遵循国家相关建筑设计规范、高层建 筑结构设计规范等，确保设计的安全 性和合规性。
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结构选型
01
02
03
框架结构
由梁和柱组成的框架来承 受竖向和水平荷载。
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偶然荷载
包括地震作用、爆炸力、撞击力等 ，是偶然事件引起的荷载。
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水平荷载与效应
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风荷载
高层建筑受到的风荷载较大，需要考虑风压高度变化系数、风荷 载体型系数等。
地震作用
地震时地面运动对结构产生的水平惯性力，需要考虑地震烈度、 场地类别、结构自振周期等因素。
建筑结构优化设计
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案例四：住宅楼的结构优化设计
总结词
提高居住舒适度与降低成本
详细描述
住宅楼的结构优化设计主要关注提高居住舒适度和降 低成本。通过合理设计建筑结构和隔墙，减少噪音和 振动对居民的影响，提高居住舒适度。同时，也需要 考虑建筑成本的控制，选择经济合理的建筑材料和构 造方式，以降低建筑成本。
05
建筑结构优化设计的挑战 与前景
构件形状优化
通过改变构件的形状，如 圆形、方形等，以适应不 同的建筑需求和场地条件 。
建筑结构材料优化
材料选择
根据结构体系和构件要求，选择 合适的建筑材料，如钢材、混凝
土、木材等。
材料用量优化
通过合理的材料用量配比，降低成 本的同时满足结构的性能要求。
材料性能优化
选择具有优异性能的材料，如高强 度钢、高性能混凝土等，以提高结 构的整体性能。
结构布置
通过合理的结构布置，提 高结构的整体性能，如刚 度、承载能力、稳定性等 。
结构传力路径
确保结构传力路径明确、 直接，以提高结构的抗震 性能和抗风性能。
建筑结构构件优化
构件尺寸优化
通过调整构件的尺寸，如 梁的宽度、柱的高度等， 以实如焊接、螺栓连接等， 以提高结构的整体性和稳 定性。
利于环境保护。
改善建筑经济性
优化设计可以改善建筑的经济性 ，包括提高建筑的节能性能、降 低运营成本等。这有助于提高建 筑的竞争力，促进可持续发展。
建筑结构优化的发展趋势
多目标优化
传统的结构优化主要关注单个目标的优化，如成本最低或重量最轻。然而，在实际工程中，往往需要 同时考虑多个目标，如刚度、强度、稳定性、耐久性、材料消耗等多个因素。因此，多目标优化已成 为结构优化的一个重要研究方向。
超限高层建筑结构基于性能的抗震设计徐培福.pptx
中震不屈 服，错 层处钢 板墙， 模型试 验。
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大震柱不屈服，中 震个别斜撑屈服， 模型试验，SRC 柱试验，节点试 验
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墙中震不屈服，外 框架25％总剪力， 扭转位移比绝对 值小，适当放松。
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SP5 薄弱部位、重要部位不屈服（地震 作用及承载力均采用标准值，无内力调整 及增大系数），允许有些部位进入屈服， 但不发生脆性破坏。
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SP6 薄弱部位、重要部位进入屈服,结构 变形可选定某一限值，但不发生剪切等脆 性破坏
SP7 薄弱部位、重要部位构件进入屈服, 变形达到或接近规范给定允许变形限值， 但不发生剪切等脆性破坏
财富中心二 期，抗扭 刚度。
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裙房偏心，位移比可放松。
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剪力墙结构，170米，中震不屈服
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外支撑框架无楼板连接
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花隔外框加普通 外框，楼板不连 续，梁加强，中 震不屈服，试验
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扭转效应明显， 中震不屈服，剪 力墙特殊加强， 钢框架25％总 剪力，试验
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大连国贸 330米， 内筒外框， 中震下弹 性，内筒 大震下不 剪坏，外 框25％总 剪力，斜 撑剪力墙 试验。
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环球金融中 心，490 米，墙体、 柱、斜撑 中震不屈 服，墙大 震不剪坏， 模型试验、 节点试验
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北京国贸， 330米， 内筒加型 钢、钢板、 斜撑，大 震不屈服； 转换桁架 大震弹性； 模型试验， 剪力墙试 验。
建筑结构ppt课件完整版
建筑结构ppt课件完整版•建筑结构概述•建筑结构荷载与抗力•建筑结构材料性能与选用•建筑结构基本构件设计原理•钢筋混凝土框架结构设计方法•钢结构设计方法与案例分析•建筑结构施工图识读与实例分析建筑结构概述建筑结构定义与分类定义建筑结构是建筑物中承受荷载、传递荷载并将荷载作用在基础上的骨架结构，是建筑物的重要组成部分。
分类根据材料、受力特点和使用功能等，建筑结构可分为木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构等。
建筑结构必须能够承受各种荷载作用，保证建筑物的安全性。
安全性稳定性耐久性建筑结构应具有足够的稳定性，能够在各种自然和人为因素作用下保持整体稳定。
建筑结构应具有足够的耐久性，能够长期保持其设计功能，减少维修和更换成本。
030201建筑结构重要性近代建筑结构随着工业革命和科技进步，出现了钢筋混凝土结构和钢结构等新型建筑结构，代表建筑如埃菲尔铁塔、纽约帝国大厦等。
古代建筑结构以木结构和砖石结构为主，代表建筑如中国的长城、故宫等。
现代建筑结构随着计算机技术和新材料的发展，建筑结构设计和施工技术不断更新，出现了许多被誉为人类建筑史上的杰作，如悉尼歌剧院、迪拜塔等。
建筑结构发展历程建筑结构荷载与抗力包括结构自重、土压力、预应力等，是长期作用在结构上的荷载。
永久荷载包括楼面活荷载、屋面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等，是随时间变化的荷载。
可变荷载包括地震作用、爆炸力、撞击力等，是偶然发生的荷载。
偶然荷载荷载类型及作用方式抗力概念及来源01抗力是指结构或构件承受荷载的能力，即结构或构件在荷载作用下不产生破坏或过大变形的能力。
02抗力来源主要包括材料的强度、构件的刚度及稳定性等因素。
荷载与抗力关系分析荷载与抗力的关系是建筑结构设计和分析的核心问题。
在进行建筑结构设计时，需要根据荷载的类型和作用方式，以及抗力的来源和特性，进行合理的分析和计算。
通过荷载与抗力的关系分析，可以确定结构的安全性和稳定性，为建筑结构的设计和施工提供科学依据。
2024版建筑构造PPT课件
室内装修材料与施工方法
地面装修材料
包括陶瓷地砖、木地板、
1
石材等。施工方法包括干
铺法、湿铺法、粘贴法等。
木装修
4
包括门窗套、护墙板、踢 脚线等。施工方法包括木 工制作、安装等。
墙面装修材料
2 包括乳胶漆、壁纸、瓷砖
等。施工方法包括刮腻子、 打磨、涂刷等。
顶棚装修材料
3 包括石膏板、铝扣板、
PVC板等。施工方法包括 吊顶安装、龙骨安装等。
人工合成材料
如水泥、钢材等，具有高 强度、耐久性好的特点， 但缺乏天然质感。
复合材料
如钢筋混凝土、纤维增强 混凝土等，综合了多种材 料的优点，具有优异的力 学性能和耐久性。
材料的力学性能
强度
材料抵抗破坏的能力，包 括抗压、抗拉、抗剪等强 度。
刚度
材料抵抗变形的能力，即 弹性模量。
韧性
材料在破坏前吸收能量的 能力，即抗冲击性。
现代建筑构造
强调建筑与环境、建筑与 人的关系，注重生态、节 能和可持续发展，构造技 术不断创新和完善。
建筑构造的重要性
实现建筑设计意图
建筑构造是建筑设计的重要组成 部分，是实现建筑设计意图的基 础和保障。
促进建筑技术创新
随着科技的不断进步，建筑构造 技术也在不断创新和发展，为建 筑业的发展注入了新的活力。
框架结构
由梁、柱组成的框架来承受荷载的结构，具有空间分隔灵活、 自重轻、有利于抗震等优点，但侧向刚度较小。
剪力墙结构
利用建筑物的内外墙作为承重和抵抗侧力的主要构件，具有 侧向刚度大、整体性好、用钢量省等优点，但空间分隔不够 灵活。
钢结构
以钢材为主要承重构件的结构，具有强度高、自重轻、施工 速度快等优点，但耐火性和耐腐蚀性较差。
《高层建筑钢结构讲》PPT课件
连接面处理
对连接面进行清理、打磨等处理，确保连接 面平整、无油污和锈蚀等缺陷。
焊接、螺栓连接等关键工艺介绍
要点一
螺栓预紧力控制
要点二
防松措施采取
通过扭矩扳手等工具对螺栓施加预紧力，确保螺栓连接的 紧固性和稳定性。
采取防松垫圈、双螺母等防松措施，防止螺栓在振动或外 力作用下松动。
PART 05
高层建筑钢结构性能评估 与加固措施
通过对高层建筑钢结构进行损伤和缺陷检测，如焊缝质量、钢材锈 蚀等，评估其对结构性能的影响程度。
既有高层建筑钢结构加固原则
安全可靠原则
加固措施应确保结构在加固后的 安全性，提高结构的承载能力和 稳定性，防止发生倒塌等严重事
故。
经济合理原则
加固方案应综合考虑技术可行性 和经济合理性，选择性价比高的 加固措施，避免不必要的浪费。
定义
高层建筑指建筑高度大于27米的 住宅建筑和建筑高度大于24米的 非单层厂房、仓库和其他民用建 筑。
特点
高层建筑具有层数多、高度大、 结构复杂、施工周期长、技术要 求高等特点。
钢结构在高层建筑中应用
应用范围
钢结构在高层建筑中广泛应用于框架 、支撑、楼板、屋盖等结构体系。
优势
钢结构具有自重轻、强度高、延性好 、施工速度快、节能环保等优点，适 用于高层建筑的建设。
《高层建筑钢结构讲 》PPT课件
REPORTING
目录
• 高层建筑钢结构概述 • 钢结构材料与性能 • 高层建筑钢结构设计原理 • 高层建筑钢结构施工技术 • 高层建筑钢结构性能评估与加固措施 • 高层建筑钢结构发展趋势与挑战
PART 01
高层建筑钢结构概述
REPORTING
2024版建筑构造第六版课件
建筑构造基本原则
01
满足建筑使用功能要求
建筑物的使用性质和所处条件、环境的不同，则对建筑构造设计有不同
的要求。为满足不同的使用功能需要，必须采取相应的构造措施。
02
有利于结构安全
建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须尺度外，对一些零
部件的设计都必须在有利于结构整体安全性的前提下进行构造设计。
• 陶瓷地砖施工：陶瓷地砖施工前应浸泡水中，阴干后铺设；铺设时应用水泥砂浆找平，并留出缝隙；铺设完成 后应进行勾缝和清洁。
• 木地板施工：木地板施工前应检查基层平整度和干燥度；铺设时应按照设计要求进行龙骨安装和地板铺设；铺 设完成后应进行表面打磨和涂漆。
07
屋顶构造与防水排水
屋顶类型及设计要求
屋顶类型
包括平屋顶、坡屋顶、曲 面屋顶等，各种类型屋顶 具有不同的特点和适用场 景。
设计要求
屋顶设计需满足建筑功能、 结构安全、防水排水、保 温隔热、美观经济等多方 面要求。
荷载考虑
屋顶设计需充分考虑活荷 载、雪荷载、风荷载等外 部作用，确保结构安全稳 定。
平屋顶防水排水措施
防水材料
平屋顶常采用防水卷材、防水涂料等 材料进行防水处理，确保屋顶不渗漏。
设计要求
满足稳定性、承重、保温、 隔热、隔声、防火等要求， 同时考虑节能和环保。
材料选择
根据墙体类型和设计要求， 选用合适的墙体材料，如 砖、砌块、板材等。
砖墙、砌块墙施工方法
01
02
03
04
施工准备
清理基层、放线定位、准备材 料等。
砖墙砌筑
采用“三一”砌砖法，即一铲 灰、一块砖、一挤揉，保证砖
墙灰缝饱满、横平竖直。
建筑结构设计中的性能设计与优化研究
建筑结构设计中的性能设计与优化研究建筑结构设计是建筑领域中至关重要的一环，它直接关系到建筑物的稳定性、安全性和使用性能。
近年来，随着社会对建筑品质要求的提高，性能设计与优化在建筑结构设计中扮演着越来越重要的角色。
本文将围绕建筑结构设计中的性能设计与优化展开研究，探讨相关理论和方法，并举例说明其在实际工程中的应用和效果。
一、性能设计的概念和原则性能设计是以建筑结构在服役过程中的性能为出发点，侧重于整体的系统工程优化。
性能设计的核心思想是充分发挥材料和结构的优势，以满足建筑物使用者的需求、提高设计的效果。
在性能设计中，需重视以下原则：1.多目标优化：在建筑设计中，不仅要关注结构的力学性能，还要结合其他因素，如景观、生态环境、经济性等，进行多目标优化设计。
2.协同设计：性能设计需要各专业之间的协同工作，将结构设计与建筑设计、机电设计等整合在一起，形成整体化的设计方案。
3.灵活性设计：建筑结构的设计应具备一定的灵活性，以适应不同使用需求和未来的扩展。
二、性能设计与优化的方法和工具性能设计与优化的方法和工具在建筑结构设计中扮演非常重要的角色。
以下是几种常见的方法和工具：1.有限元方法（Finite Element Method, FEM）：有限元方法是一种数值计算方法，通过离散化建筑结构，将其分解成有限个小单元，并建立适当的数学模型，可以对结构的力学性能进行研究。
2.基于性能设计的结构拓扑优化：结构拓扑优化方法通过对结构的拓扑形态进行优化，实现结构的最优性能设计。
在此基础上，结合性能指标对结构形态进行进一步优化。
3.参数化设计：参数化设计是利用计算机软件对建筑结构进行建模和分析的方法，通过改变参数的数值，可以快速获得不同设计方案，并进行性能比较和优化。
三、性能设计与优化的实际应用性能设计与优化方法在实际工程中得到了广泛应用。
以某高层建筑结构设计为例，该建筑位于地震多发区，对结构的抗震性能有较高要求。
设计工程师根据地震荷载条件，采用有限元方法进行模拟和分析，优化结构的形态和材料，以提高建筑的抗震性能。