高层建筑结构概念设计-韩小雷
高层建筑造型艺术与结构概念设计
完美 的建筑设 计 ，两大原 则统 一就表 现为 凹凸法 等专业 手法 对高层 建筑 的形体 进行 结构 的合理性 与 建筑形体 造 型的艺术 性 的 系列 的技 术处理 ，确保 建筑 在每个 细节 统一 。 因此 ， 两者 存在着 千丝万 缕 的联系 ， 上的完 美性 。最后 注意 的是高 层建筑 造型 当建 筑结构 的技术 得 到发 展 与提高 时 ，建 形体 的美感设 计 ，可 以运 用光 的变化 呈现 筑艺 术上 的表现 手法也 一定会 创新 。 所以， 出不 同效果 。如利 用晴 天时 阳光和影 子 的 建筑 结构 的合理 性是推 动建筑 造型艺 术不 关系来 塑造 美感 ，利用夜 晚霓 虹灯 的明亮 断发 展创新 的源 泉 。 和背影 处 的黑暗来 营造对 比效 果 ，运 用特 （ 二 ）建筑 结 构 的表 现 性 与 造 型 艺 殊材 料来 打造外 观色彩 等不 同方法 ，让建 术 的关 系 筑更 具 自己风格 ，易 引起人们 关注 。 有 些 高 层 建 筑需 要 表 现 结 构 ，对 这 （ 三） 合理 运用 变形手 法 状 况我 们要从 两个 方面去 看待 一方 面 ， 在进 行 高层 建筑 的形 体 造 型设计 时 ， 在进 行这 类建筑 结构 的分析 时 ，要 采取 理 可 以用一些 形态 上 的变 形手 法 ，让 建筑变 性 的方法 和态度 ；另 外 ，要 从美学 角度 对 的特 别 和富有创 意 。一 般来 说 ，下 面宽 、 这类 建筑 结构 进行理 解 ，并完成 对形体 选 上 面窄 的建筑形 体 由于重心 比较低 以及 受 择 。切 忌把表 现结构 进行 单独强 调 ，认 为 力 性能好 等原 因 ，能够让 高层建 筑更加 牢 它在建 筑 的设 计过程 中不 可或缺 ，这是 一 固 ，受 到外力 冲击 时不易侧 移 。 种 单纯 看重形 式 、而忽略 功能 的表现 。 （ 四） 合 理使用 剥离手 法 （ 三 ）建 筑 结 构 的虚 假 性 与 造 型 艺 剥离 已经成 为如今 高层建 筑的设计 中 术 的关 系 经常使 用到 的一种 方法 ，通 过对 剥离手 法 对 虚 假 性 判 断 不 同往 往 取 决 于 人 们 的合理 运用 ，可 以让 整个建 筑形体 更具 层 审美心 理上 的不 同 ，许 多建筑物 设计 时 ， 次感 ，让 原本 单调 、统 一 的建筑形 体 变得 都存在 着虚 假结构 ，往往 并不 是我们 表面 更加富有变 化和特点 ，增加建筑 厚度 。 上看起 来应该 起 的作用 ，只是单 纯为 了美 高层建筑 中结构概念的设计手法 化建筑 所用 的装饰 品 。对 这些 结构上 的虚 （ 一 ）注 重 高 层建 筑结 构 中空 间 的 假 性 ，既不 能否认 它在 高层建 筑 中存 在的 流动性 的设计 作 用 和意义 ，也不 能为 了虚假 而忽视 建筑 在如 今 的高 层 建 筑 空 间 设 计 当 中 ， 物 中其 他重要 的方 面 。 设计人 员往往 为 了增强建 筑空 间感 ，利用 二 、高层建筑 中造型艺术的设计 手法 空间 界面不 同和 变化 ， 营造高 层建筑 流动 、 （ 一） 结构 骨架对 形体 塑造 的影响 旋转 、闪烁 等不 同视觉 效果 。这些 动感变 在进行 高层建 筑的形体 积聚 时可 以采 化 的视觉效 果对 建筑快 速吸 引人群 起到 明 用 以下常见方法 ： 第一 ，拼联法。将 不同模 显作 用 。许 多现 代建筑 之所 以能 营造 出这 块进行拼接重组 ， 尽量保持风格统一。 第二 ， 种空 间流 动效果 ，多数 依靠 基础 的高层建 互相组合法。高层建筑一般拥有不同体块 ， 筑结 构构 造原理 ，然后 运用 建筑结 构 中拥 这些体块都存在着一定联 系。设计人员可以 有 的合理 受力 曲面或 者 曲线 ，打造 出高 层 将不同体块进行重新分离组合 ， 让它们既能 建 筑流 动空 间 ，形成 建筑 流动 、渐变 等艺
组合结构
主讲老师：韩小雷
第8章 钢与混凝土组合结构设计
8.1 8.2 8.3 8.4
概述 组合结构的基本构件和结构布置 组合结构构件设计 上海金茂大厦概况
第8章 钢与混凝土组合结构设计
8.1 概述
第8章 钢与混凝的抗压性能好，但抗拉抗裂性能差。 （2）钢材 具备良好的抗拉压性能。 • 把它们合理、可靠地连接在一起。就能够得到性能良好的 组合构件。 2.形式
第8章 钢与混凝土组合结构设计
8.2.2
2.方案实例
高层建筑组合结构布置实例
(1)框架结构 框架结构的主要形式有型钢混凝土柱与组合梁或型钢 混凝土柱与钢梁形成的框架结构等。框架结构梁柱全部 刚接，整体刚度均匀，但抗侧刚度较小，一般仅适用于 20~30层的高层建筑。 实例：北京长富宫饭店，地上25层，地下3层，高88m，地下 部分至2层为型钢混凝土结构，上部为钢框架结构。
Vb 0.08 f c bho f yv
抗震设计时：
Asv ho 0.58 f a t w hw s
Vb
1
RE
(0.06 f cbho 0.8 f yv
Asv ho 0.58 f at w hw ) s
第8章 钢与混凝土组合结构设计
8.3.2 型钢混凝土梁的计算
3.构造要求 （1）为保证框架梁对框架节点的约束作用，以及便于型钢 混凝土梁的浇筑，型钢混凝土框架梁的截面宽度不宜小于 300mm。 （2）考虑到截面高度与宽度比值过大，对梁抗扭和侧向稳 定不利，梁截面的高度和宽度的比值不宜大于4。 （3）为保证梁底部混凝土浇筑密实，梁中纵向受力钢筋不 宜超过两排。如超过两排，施工上应采取措施。 （4）梁纵向受拉钢筋混凝土的配筋率宜大于0.3％，直径宜 取16~25mm，净距不宜小于30mm和1.5d(d为钢筋的最大直 径)，以保证混凝土与钢筋和型钢有良好的粘结力。
框架结构内力与位移计算PPT112页
（4）由梁两端的弯矩，根据梁的平衡条 件，可求出梁的剪力。
（5）由梁的剪力，根据结点的平衡条 件，可求出柱的轴力。
制作：韩小雷、马宏伟
53
思考
当柱两端铰接时，如何做！ 当柱一端铰接时，如何做！
制作：韩小雷、马宏伟
54
例：作下图所示框架的弯矩图，图中括 号内数字为各杆的线刚度
制作：韩小雷、马宏伟
反弯点法的主要工作有两个
（1）将每层以上的水平荷载按某一比例 分配给该层的各柱，求出各柱的剪力。 （2）确定反弯点高度。
制作：韩小雷、马宏伟
44
为了解决这两个问题；先让我们观察整个框架在水 平荷载作用下的变形情况，它具有如下几个特点： （l）如不考虑轴向变形的影响，由楼板刚性假
设，则上部同一层的各结点水平位移相等．
11
制作：韩小雷、马宏伟
12
上述两点即为分层计算法采用的两个近似假定。 这里对第二条假定做一点说明，试分析某层的竖 向荷载对其他各层的影响问题。首先，荷载在本 层结点产生不平衡力矩，经过分配和传递；才影 响到本层的远端。然后，在柱的远端再经过分配， 才影响到相邻的楼层。这里经历了“分配一传递 一分配”三道运算，余下的影响已经较小，因而 可以忽略。
►
制作：韩小雷、马宏伟
4
第一节 框架结构计算的基本假定
对多层框架结构进行内力和位移计 算，就必须进行计算模型的简化，引入 一些计算假定，得到合理的计算图形。
弹性工作状态假定► 平面抗侧力结构和刚性楼板假定►
制作：韩小雷、马宏伟
5
建筑结构的内力和位移按弹性方法进行计 算。在非抗震设计时，在竖向荷载和风荷 载作用下，结构应保待正常使用状态，结 构处于弹性工作阶段；在抗震设计时，结 构计算是针对多遇的小震进行的，此时结 构处于不裂、不坏的弹性阶段．所以，从 结构整体来说， 基本上处于弹性工作状态， 按弹性方法进行计算。
筒体结构
第7章 筒体结构设计
7.2 侧向力作用下的受力特点
第7章 筒体结构设计
7.2.1 筒体结构的受力性能简介
• 研究表明：筒体结构的空间受力性能与其高度或高宽比等 诸多因素有关。筒体是空间整截面工作的，如同一个竖在 地面上的悬臂箱形梁。框筒在水平力作用下，不仅平行于 水平力作用方向上的框架（称为腹板框架）起作用，而且 垂直于水平力方向上的框架（称为翼缘框架）也共同受力 。薄壁筒在水平力作用下更接近于薄壁杆件，产生整体弯 曲和扭转。
第7章 筒体结构设计
7.3 筒体结构的计算方法
第7章 筒体结构设计
7.3 筒体结构的计算方法
• 框架-筒体结构其工作性质类似于框架-剪力墙结构。对于 筒中筒结构在进行水平力分配时，也可将框筒作为普通框 架结构进行处理，则按框架-剪力墙结构进行水平力分配 。 • 框架（框筒）和实腹墙筒体之间进行水平力分配时，首先 将结构在水平作用的主轴方向上，将框架结构划分为若干 片框架；将实腹墙筒体划分为平面剪力墙时，可以考虑垂 直方向墙体作为翼缘参与工作，每侧翼缘的有效宽度按规 定取值。
7.1.2 核心筒结构
1.核心筒结构作为一种高层建筑的承重结构，可以同时 承受竖向荷载和侧向力的作用，当单个核心筒独立工作时 ，建筑物四周的柱子一般不落地，仅有核心筒将上部荷载 传至基础，因此，核心筒占地面积小，周边的柱子仅承受 若干层的楼面竖向荷载，故其截面尺寸较小，便于建筑上 开窗采光。 2.核心筒本身是一个典型的竖向悬臂结构，在结构布置 时应根据抗震要求对筒壁上的门窗洞口进行适当的调整， 使筒壁成为联肢剪力墙的结构形式，利用连系梁梁端的塑 性铰耗散地震能量，使之出现“强肢弱梁”的破坏形态。
第7章 筒体结构设计
7.1.5 巨型框架-核心筒体系
高层建筑基础知识
买房与抗震第一，区分结构。
这是最关键的，因为不同结构的建筑物抗震性能不一样，结构在抗震性能方面居于首要地位。
一般而言，砖混结构最不抗震，但除了九十年代的单位房与多层房屋为这类结构外，现在大多使用了非砖混结构，因此，买二手房的时候一定要注意时间，尤其处于长江板块至喜玛拉雅板块地震带一线的区域，一般砖混结构处于大面积平原地带抗震性能优于山地地质带。
而目前最为流行的框架结构，其中剪力墙结构抗震性能优越于一般框架结构，象深圳等沿海城市推广的仝筒材料进行的无梁无柱设计，楼板厚度节约三分之一，抗震性能大为提升，是最为理想的一种设计。
当然如果是钢结构的房子，实际上抗震级别与性能相当理想，但钢结构在住宅建筑当中并没有普及。
第二，区分建筑基底。
大家知道三角形最稳定，基底面积大而上盖建筑平铺面积大大小于裙楼面积的，成金字塔型的，稳定性会大为增强。
所以比较同样结构的建筑，肯定基座与上盖呈三角型，顶角越大的，其抗震性能越强。
当然房子进深也有适度影响，但不是主要因素，进深代表建筑物的厚度，比较厚实的房子抗震性能好，但如同点式楼不及板楼宜居，关键是根据房子所在地进行权衡。
第三，看清验收文件。
一般房屋竣工验收文件包括了住宅性能方面的内容，其中有些文书直接标明了抗震方面的约定。
如果两书中没有含这些内容，可以在合同附加部分写明国家规定标准的抗震内容/后续保障要求等。
第四，区分地质条件。
任何住宅区的建设，桩基工程都是判断该住宅区地质条件的主要内容，买房人有权知悉该小区地质状况以及桩基类型，以此来判断建筑基础是否牢靠。
总之：一个建筑物能否抗震,除了国家影响的规划设计标准制约外，还受到建筑设计、建筑结构、建筑立面布置、建筑造型、建筑质量综合性因素的影响，不能单独以某类建筑类型来判定其防震抗震的能力。
一个建筑专家说：抗震性，剪力墙>框架>砖混>平房多层建筑一般是采用砖混（即砖＋构造柱）的形式建成，高层、小高层当然就是框架、框架剪力墙等，这里面就有一个问题了，除了框架以外的墙（非承重墙，隔墙等）基本上是在框架修好后再另外砌成，与梁柱的连接不牢，在不是很高震级的地震中都有倒塌的危险（只是说墙，不是整幢楼）。
美国基于性能的高层建筑结构抗震设计规范
第28卷第1期2008年2月地 震 工 程 与 工 程 振 动JOURNAL OF E ART HQUAKE E NGI N EER I N G AND E NGI N EER I N G V I B RATI O N Vol .28No .1Feb .2008收稿日期:2007-06-20; 修订日期:2007-07-20文章编号:100021301(2008)0120064207美国基于性能的高层建筑结构抗震设计规范韩小雷1,2,郑 宜1,季 静1,2,黄艺燕1(1.华南理工大学建筑学院高层建筑结构研究所,广东广州510640; 2.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州510640)摘要:通过对美国基于性能的抗震设计规范的简介,其中重点介绍了美国西岸城市洛杉矶和旧金山最近颁布的基于性能的高层建筑抗震设计规范“An alternative p r ocedure for seis m ic analysis and design oftall buildings l ocated in the l os angeles regi on (2005Editi on )”和“Recommended ad m inistrative bulletin onthe seis m ic design &review of tall buildings using non 2p rescri p tive p r ocedures ”,总结了高层建筑结构基于性能的结构抗震设计要点,为我国相应规范的修订提供参考。
关键词:基于性能;新建高层建筑;抗震设计规范中图分类号:P3151951 文献标志码:ABr i ef i n troducti on to US Codes for performance 2ba sed se is m i c desi gnHAN Xiaolei 1,2,Jack CHENANG 1,J I J ing 1,2,HUANG Yiyan 1(1.Tall Building Structure Research I nstitute,College of A rchitecture and Civil Engineering,South China University of Technol ogy,Guangzhou 510640,China; 2.State Key Laborat ory of Subtr op ical A rchitecture Science,South China University of Technol ogy,Guangzhou 510640,China )Abstract:US codes f or perf or mance 2based seis m ic design have been briefly intr oduced,with focus on the perf or m 2ance 2based seis m ic design codes f or tall buildings of Los Angeles and San Francisco,which are the most advanced in seis m ic design .One is “An alternative p r ocedure f or seis m ic analysis and design of tall buildings l ocated in the Los Angeles Regi on ”(2005Editi on ),and the other is “Recommended adm inistrative bulletin on the seis m ic de 2sign &revie w of tall buildings using non 2p rescri p tive p r ocedures ”.Key points of perf or mance 2based seis m ic design for tall buildings are put for ward .Suggesti ons f or the revises of Chinese codes f or perf or mance 2based seis m ic design are als o p r oposed .Key words:perf or mance 2based;tall buildings;codes for seis m ic design引言 现行的各国抗震规范大多采用以地面运动加速度反应谱为基础,按结构延性调整结构反应的设计计算方法。
转换层结构楼层侧向刚度的有害位移角控制法
第３ ６卷 第 １ ０期
２０ ０ ８年 ｌ ０月
Ｊ ｕ ｎａ ｏ ｈ Ｃｈ ｎ ｉ ｒ ｉ ｆＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ｌｏｆＳ ｕｔ ｉ ａ Ｕｎｖｅ ｓｔ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｙ
ＶＯ１３６ Ｎ ｏ． ０ ． １
为剪力墙结构 ， 混凝土强度等级为 Ｃ ０ 层高为 ３ｎ ３， ， ｉ
剪力 墙厚 度 为 ２０ａ 抗震 设 防烈 度 为 ７度 ， 地 ５ ｍ． 场
类别为 Ⅱ 类．
—
］
图 １ 楼层 等效 水平 地震 力计算模 型
Ｆ ｇ １ Ｃ ｍｐ ｔｔ ｎ ｍｏ ｅ ｆ ｓ ｒ ｙ ｅ ｕ ｖ ｌｎ ｏ ｚ ｎ ａ ｅｓ ｉ ． ｏ ｕａ ｉ ｄ ｌｏ ｔ ｅ ｑ ｉ ａｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｔ ｓ ｉ— ｏ ｏ ｉ ｌ
保证结构具有 良好的抗震性能 ， 需对结构楼层侧 向
刚度比进行合理的宏观控制． 国内外的许多规范都对结构楼层 的侧 向刚度比 进行了相应的规定¨ Ｊ文献 ［ ］ ． ７ 中指出 ， 国规范 各
１ 有 害位移 角的定义和计算
１ １ 有害位移角的定义 ．
以弯曲型和弯剪型变形为主的高层建筑结构的 层问位移 由无害位移和有害位移组成 ． Ｊ有害位移 直接引起结构破坏 ， 由各楼层构件 自身变形引起 是
针对 楼层 变形 特性 ， 有 害位移 角定 义为 ： 该 将 取
楼层及上部各层为计算模型 ， 将其下部固定 ， 施加作 用在上部结构楼层的等效水平地震力所得的该楼层 位移角为有害位移角，
将楼层有害位移角 比
≤０９作为带转换层 的高 ．
层建 筑结 构楼层 侧 向刚度 的控 制准则 ． 同时 ， 采用 杆
高层建筑结构风振时程分析软件的技术研究
陈学伟 ，韩小雷 ｂ ，郑 宜 ，毛贵牛
（ 华南理工大学 ａ高层建筑结构研究所 ：ｂ亚热带建筑科学 国家重点实验室 ，广东 广 州 ５ ０４ ） ＿ ． １６ ０
摘
要：高层建筑 风振舒适度 已受 到普遍关注 ，目前常采用规 范的经验 公式和风洞模 型试验实测计算 。但 随着
结构体系的复杂化及采用附加阻尼器减振技术 的 日益广泛化 ， 进行结构 的风振 时程分析是更为简单直接和准确 的分析方法。 本文采用 自回归滤波法技术， 考虑三维空 间相关性 ， 对具有随机性的脉动风荷载进行有效 的模拟 ； 通过编制软件生成风压时程 数据 并 自பைடு நூலகம்输 出至 结构有 限元软件进 行风振时程分析， 为高层建筑 的风振控制分 析 提供 了可行的方法；最后，将 该风动力荷载数值模拟技术 与动 力时程分 析技 术相 结合进行算例 分析 验证 ，经 过
术， 个点空间相关脉动风速时程 Ｖｘ ， 列向 （Ｙ ， ，ｚ 量 的 ＡＲ模 型 可表 示为 ：
上
（＝ａ（ｃ（ ｉ１ ， （ Ｊ ， 。２ ） ｉ ）ｓ ・ ＝…Ｍ ６ ， ）
式 中 ， 是 脉动 风速 频率 ：Ｓ ， ， ｏ（）在 时为 脉动 风速 自谱 密度 函速 ，在 ｉ 『 为脉 动风 速互 谱密 ≠－ 时 度 函数 ，可 由脉 动风 速 自谱密 度 函 数 Ｓ（ ） 相 ｉ１ 和 ｉ厂
对 比研 究 表 明 该 风 振 时 程 分 析 方 法 可 应 用 于工 程 分 析 与 设计 。
关键词：风振控制 ；风荷载时程；时程分析； 自回归滤 波法 中图分类号：Ｔ ７ ￣ ２ Ｕ９ ３． ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ ．０ ７２ ０ ）３０ ３．４ ６ ２７ ３ （０ ８０ ． １６０
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(广东省注册工程师培训讲座)
1
结构工程是这样一种艺术:
使用材料 这些材料属性只能估算
建立真实的结构 这些真实的结构只能近似分析
来承受外力 这些外力不能准确得知
以满足我们对公众安全职责的要求 2
1. 荷载
▪ 竖向荷载
美国规范规定混凝土容重取24kN/m3，而常用的计算软件没有考虑扣 除梁板重叠、竖向构件和水平构件重叠引起的重复荷载，故为了考虑 剪力墙结构的墙面装修荷载而取混凝土容重为27kN/m3是不合理的。
32
5)从振动台试验及弹塑性分析得到 的启示：
3～20层的较为刚性的结构是 比较敏感的，高柔结构、超高 层结构反应不敏感。
33
22. 重要结构的抗震加固方法
1)强度+构造（延性）→抗震性能
如果抗震性能的目标是正确的， 则强度与构造间是可以互相补 充的。
34
2)以上思想为不符合现行规范构造的 结构抗震加固提供了出路：不是 不符合构造要求的结构都需要加 固。
——[美国]G.P.Manning
▪ 应用现代高效能计算机，是能对复杂的结构做出可靠的分析， 但更需要运用正确的判断力。尤其是当我们把结构开拓成综 合型、新材料和更大跨度的时候。
——[美国]林同炎
▪ 结构设计是一门艺术，没有唯一解。只有不断地探索去寻求 相对的最佳，而无绝对的最佳最优。
——[英国]Over Arup
39
25. 关于最小配筋率的讨论
▪ 对于悬挑长度小于500， 厚度大于 100 的装饰性线条，若其仅承受自 重和表面装修荷载，可不按最小配 筋率设置，仅需满足强度和使用性 要求。
40
ACI318-2002关于最小配筋率的补充规定：
10.5.3——The requirements of 10.5.1 and 10.5.2 need not be applied if at every section AS provided is at least one-third greater than that required by analysis.
确”算法与“粗糙”算法有本质 的偏
离，则“精确”的方法的结果是
不
44
3)美国、日本的研究、工程应用现状
▪ 美国——单片剪力墙模型通过试验数据得 出，复杂的剪力墙等效为杆件。
（OPENSEES,DRAIN 2D,IDARC 2D， SAP2000）
▪ 日本——高层建筑基本不采用剪力墙 结构，均为杆系。
41
26. 关于弹塑性分析的若干讨论
42
▪ 精确——从理论上考虑各种因素，从 微观出发，数值处理困难， 不易收敛。
▪ 粗糙——以试验数据为依据，从宏观 出发，数值处理较为简单， 较易收敛。
43
1) 在目前(或可见的未来3～8年)
“精确”的弹塑性分析的精度与 “粗
糙”的结果的可靠性对比
2) 两者结果应相互校核，如果 “精
▪ 水平荷载
风荷载：
10年一遇基本风压：舒适度验算 50年一遇基本风压：刚度验算 100年一遇基本风压：强度验算
地震作用：
小震(重现期50年)：弹性 中震(重现期475年)：基本弹性 大震(重现期2475年)：弹塑性
3
2. 结构设计的荷载组合与 荷载效应组合
4
3. 结构稳定、倾覆与基础埋深
高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2002) 要求高层建筑结构的稳定符合如下规定：
6
5. 框筒与筒中筒结构
框筒结构:
筒中筒结构:
7
剪力滞后现象:
8
6. 结构抗弯刚度与抗扭刚度的关系
▪ 结构的抗弯刚度和与抗扭刚度应相匹配，基本原 则是结构振型为平平扭。若抗弯刚度太大，抗扭 刚度相对较弱，可能产生第一振型就是扭转，扭 转第一周期与平动周期之比以及平面最大位移与 平均位移不能满足规范要求，这时可采用以下两 个方法： 1）增加抗扭刚度，有时很困难 最好采用：在不增加竖向构件的前提下，增加 连梁的作用 2）在层间位移有富余的情况下，可减小抗弯刚度
▪ 地形地貌模型试验 ▪ 高频动态天平刚体模型测力风洞试验 ▪ 刚体模型测压风洞试验 ▪ 气弹全模型风致振动响应风洞试验
19
广州观光塔 效果图 (610m):
20
广州西塔效果图(432m):
21
13. 结构计算均假设结构处于 弹性状态，实际结构是处于 弹塑性状态
22
14. 强柱弱梁、强剪弱弯、强墙弱连梁
23
15. 美国规范要求无粘结预应力 结构中，非预应力筋必须能 抵抗100﹪恒载及25﹪活载
24
16. 带地下室的结构计算假设嵌 固在±0.000时，±0.000应 设计成强梁弱柱
25
17. 带地下室的结构计算假设嵌固 在±0.000时，结构刚度大为 增大，计算出的结构刚度偏大， 位移偏小，地震作用偏大
9
7.《高规》建议的高层建筑 结构分析模型
▪ 空间协同 ▪ 空间杆系 ▪ 空间杆—薄壁杆 ▪ 空间杆—墙板元 ▪ 有限元
10
8. 梁板结构、宽扁梁结构和 无梁楼盖的传力路径
11
9. 对规范要求钢筋混凝土框架 结构“大震不倒”的思考
12
13
14
15
16
10. 中国高规的发展
▪ 钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规定(JGJ3-79) 1979
26
18. 无地下室的结构，计算模型 为首层嵌固，这是有条件 的，应设计成强梁弱柱。
27
19. 性能的设计方法：强度 + 延性
28
20. 弹性与弹塑性时程分析的选波 及其概率性定义
1)现行规范的弹性反应谱的来由 ——体现了概率的统计意义
2)弹塑性反应谱 ——可变参数多，无法用 单一谱反应
29
3)用大量的涵盖各种情况的地震波 进行弹塑性时程分析，符合概率 统计的思想，是“ 可 靠”的，是 解决问题的一个正确方法。
47
28. 讲课时间及内容安排
星
星
星期一 期 星期三 期 星期五
二
四
上午
结构设计概念 （一）
结构抗震设计 概念（一）
讨论及 考试
下午
结构设计概念 （二）
结构抗震设计 概念（二）
48
结束 !
49
（CANNY）
45
4)地震实测数据及实验室试验数据 是检验弹塑性分析是否合理的重 要标准。
5)可靠的符合统计意义的弹塑性分
析是判别结构 “大震不倒”的重 要
标准。
46
27. 结束语
国际结构设计名人的忠告：
▪ 混凝土并非弹性均质材料，其受力理论并不十分明确。试图 寻求“百分之百的计算精确度”，无疑是在浪费时间和金钱。
▪ 1） 剪力墙结构、框架剪力墙结构、 筒体结构应符合下式要求：
n
EJ d 1.4H 2 Gi i 1
▪ 2）框架结构应符合下式要求：
n
Di 10 Gj / hi i 1, 2, , n
ji
5
4. 结构抗扭
▪ 风荷载作用 合力中心为建筑物
投影的几何中心
▪ 地震荷载作用 合力中心为质量中心
4)如何选波，如何进行概率统计是 下一步需要解决的问题。
30
21. 振动台试验介绍
1)地震实测数据和振动台试验数据 是检验弹塑性分析软件的重要标 准。
2)振动台试验的模型设计及其重力 相似比。
31
3)存在的几点问题：附加重量的滑动阻 尼、台面加速度与电脑输入加速度的 差异等
4)振动台试验实例 a、华标三期 b、日本阪神地震之一 之二 c、框架结构与剪力墙结构 d、美国PEER振动台试验
▪ 高层建筑结构设计建议(体选择与构造措施) 上海科学技术出版社，1984
▪ 钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规定(JGJ3-91) 中国建筑工业出版社， 1991
▪ 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3—2002) 中国建筑工业出版社， 2002
17
11. 结构竖向规则性
18
12. 超高层建筑的风洞试验
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3)选用符合概率统计意义的一批地 震波，对反映结构真实几何尺寸、 真实材料性能和真实截面配筋的 结构模型进行弹塑性时程分析， 对其性能作出评价。
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4)增加耗能支撑阻尼是框架结构加固 的一个有效的方法
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23. 基于能力的转换层结构设计简介
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24. 《建筑工程抗震性态设计通则》 简介
90%的内容以美国FEMA规范条文 为蓝本