高层建筑结构设计书本内容整理
高层建筑结构设计(第三版) (豆瓣)
高层建筑结构设计(第三版) (豆瓣)高层建筑结构设计(第三版) (豆瓣)1. 引言1.1. 项目背景1.2. 设计目标1.3. 设计范围2. 建筑特点分析2.1. 地理、气候条件2.2. 地表状况2.3. 建筑用途和功能2.4. 建筑高度和规模3. 结构形式选择3.1. 结构类型比较3.2. 结构形式选择原则3.3. 结构系统分析4. 荷载计算4.1. 人工荷载4.2. 自重荷载4.3. 外载荷载（风荷载、地震荷载） 4.4. 动力荷载4.5. 季节性影响5. 材料和构件选用5.1. 钢材选型5.2. 混凝土强度等级5.3. 基础材料选用6. 结构分析与设计6.1. 结构计算模型建立6.2. 静力分析6.3. 动力分析6.4. 结构设计参数确定6.5. 结构设计计算7. 基础设计7.1. 基础类型选择7.2. 基础计算及尺寸确定7.3. 地下室结构设计8. 连接与节点设计8.1. 框架连接设计8.2. 钢-混凝土连接设计8.3. 梁柱节点设计9. 结构施工及监理9.1. 结构施工工序9.2. 施工工艺方案9.3. 结构监理要点10. 安全与防护10.1. 结构抗震安全性评定 10.2. 结构防火设计10.3. 结构抗风设计本文档涉及附件：附件1：结构形式选择表附件2：地震分析结果附件3：结构设计计算表本文所涉及的法律名词及注释：1. 基础设计：根据《建筑设计规范》第3部分的规定，进行基础尺寸、承载力、稳定性等方面的设计。
2. 结构施工工序：指按照建筑工程施工组织设计要求进行施工的工序及顺序。
高层建筑结构设计(第三版) (豆瓣)1. 简介1.1. 项目背景与目标1.2. 设计范围1.3. 文档编写目的2. 建筑特点与环境分析2.1. 地理位置与气候条件2.2. 地表状况调查2.3. 建筑用途与功能要求2.4. 建筑高度与规模3. 结构形式选择3.1. 结构类型比较分析3.2. 结构形式选择原则3.3. 结构系统分析4. 荷载计算4.1. 人工荷载4.2. 自重荷载4.3. 外部荷载（风荷载、地震荷载） 4.4. 动力荷载4.5. 季节性影响5. 材料与构件选用5.1. 钢材选型与规格5.2. 混凝土强度等级与配合比5.3. 基础材料选用6. 结构分析与设计6.1. 结构计算模型建立6.2. 静力分析6.3. 动力分析6.5. 结构设计计算与验算7. 基础设计7.1. 基础类型选择7.2. 基础计算与尺寸确定7.3. 地下室结构设计8. 连接与节点设计8.1. 框架连接设计8.2. 钢-混凝土连接设计8.3. 梁柱节点设计9. 结构施工与监理9.1. 结构施工方案9.2. 施工工序与要点9.3. 结构监理与要求10. 安全保护与防护10.1. 结构抗震安全性评定 10.2. 结构防火设计本文档涉及附件：附件1：结构形式选择模板表附件2：地震分析结果表附件3：结构设计计算表格本文所涉及的法律名词及注释：1. 基础设计：按照《建筑设计规范》第3部分的规定，进行基础尺寸、承载力、稳定性等方面的设计。
西安建筑科技大学高层建筑结构设计第四章课本重点完美版
西安建筑科技大学高层建筑结构设计第四章课本重点完美版第4章高层建筑结构的计算分析和设计要求本章主要内容z高层建筑结构的计算分析（简介）z荷载效应和地震作用效应组合（重点）z高层建筑结构的设计要求（重点）z高层建筑结构的概念设计（重点）z超高层建筑工程抗震设计（简介）4.1 高层建筑结构的计算分析4.1.1 结构计算分析方法高层建筑结构的计算方法，主要有（1）线弹性分析方法（2）考虑塑性内力重分布的分析方法（3）非线性分析方法（4）模型试验分析方法。
z线弹性分析方法是最基本、最成熟的方法，目前大多采用该方法，实践证明，一般情况下该方法可以满足工程精度要求；z框架梁及连梁等构件可考虑局部塑性引起的内力重分布。
例如：在竖向荷载作用下，对框架梁端负弯矩乘以调幅系数，装配整体式框架取0.7～0.8，现浇式框架取0.8～0.9；抗震设计的框剪或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于0.5。
z对复杂的不规则结构或重要的结构，可考虑非线性分析方法和模型实验方法。
4.1.2 结构计算模型（一）计算模型高层建筑结构是复杂的三维空间受力体系，应根据实际选取能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。
可选择（1）平面协同工作模型：平面和立面布置简单规则的框架结构、框架-剪力墙结构；（2）空间协同工作模型：（3）空间杆系模型：剪力墙结构、筒体结构和复杂布置的框架结构、框架-剪力墙结构应采用空间分析模型（4）空间杆-薄壁杆系模型（5）空间杆-墙板元模型（6）有限元计算模型。
针对这些力学模型，目前我国均有相应的结构分析软件。
（二）计算假定：z楼盖（面）平面内刚度为无限大楼（屋）面为水平放置的深梁，近似认为其平面内为无限刚性。
可使自由度数减小，计算大为简化。
实践证明，对很多高层建筑结构可满足工程精度的要求。
若采用了刚性楼（屋）面板假定，设计上应采取措施保证楼（屋）面的整体刚度。
如结构平面宜简单、规则、对称，平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大；宜采用现浇钢筋混凝土楼板；对局部削弱的楼面，可采取楼板局部加厚、设置边梁、加大楼板配筋等措施。
西安建筑科技大学高层建筑结构设计第一章重点梳理
高层建筑结构设计1、学习本门课程的重要性1) 一门主要专业课之一；2）与先修课程密切联系；3）与毕业设计和毕业后从事专业工作密切相关；4）培养实践能力和创新精神。
2、本门课程的主要内容1）绪论2）结构体系和结构布置3）荷载和设计方法4）剪力墙结构分析与设计5）框-剪结构分析与设计6）筒体结构分析与设计3、学习本门课程中可能出现的几个矛盾？1）课时少与课程内容较多（抓住内容主线、重点突出）2）推导多、公式多（掌握思路、理解推导原理）第1章 绪论1.1 概 述问题：高层建筑的定义？通常以建筑的高度和层数两个指标来判定，但目前还没有一个统一的划分标准。
1）国外：美国规定：高度22~25m以上或7层以上建筑为高层建筑；英国规定：24.3m以上的建筑；日本规定：8层以上或高度超过31m的建筑。
2）我国：《高层民用建筑设计规范》GB50045-95 规定：≥10层的居住建筑或≥24m的公共建筑。
《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）：≥10层或≥28m；（本课程内容的依据）3）国际上1972年国际高层建筑会议将高层建筑分为4类：第一类：9～16层（最高50米）第二类：17～25层（最高75米)第三类：26～40层（最高100米）第四类：40层以上(高于100米）注：高层建筑的高度般是指从室外地面至檐口或主要屋面的距离，不包括局部突出屋面的楼电梯间、水箱间、构架等高度。
4）超高层建筑最初来源于日本，1995年出现英文词条Super-tall building ；没有明确的分界线和规定，一般泛指某个国家和地区内较高的高层建筑；通常将高度超过 100m 或层数在 30 层以上的高层建筑称为超高层建筑。
1.2 高层建筑结构的设计特点问题：与多层建筑相比有哪些的设计特点 ？ 1、水平荷载成为设计的决定性因素1）竖向荷载产生轴向压力与结构高度的一次方成正比； 2）水平荷载产生的倾覆力矩以及轴力与高度的二次方成正比。
《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结
际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面
风力的大小。 • 当风流经过建筑物时， 通常在迎风面产生压力（风荷
载体型系数用+表示），在侧风面及背风面产生吸力
（风荷载体型系数用-表示）。
• 风压值沿建筑物表面
的分布并不均匀， 如
右图所示， 迎风面的
风压力在建筑物的中
部最大， 侧风面和背
风面的风吸力在建筑
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用
2. 三水准抗震设计目标及一般计算原则
④ 一般计算原则
a) 一般情况下， 应至少在结构两个主轴方向分别考虑水平 地震作用计算；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度 大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震 作用。
b) 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双 向水平地震作用下的扭转影响。其他情况，应计算单向 水平地震作用下的扭转影响。
周期应根据场地类别和设计地震分组按附表8.5 采用，
计算8、9 度罕遇地震作用时， 特征周期应增加0.05ｓ。
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用 4. 反应谱理论
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
4. 反应谱理论
附表8.4 水平地震影响系数最大值
② 当建筑结构的阻尼比不等于0.05时，地震影响系数曲线
的形状参数和阻尼比调整应符合下列要求：
a) 曲线水平段地震影响系数应取
。
b) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定：
γ=0.9+(0.05 - ζ)/(0.3+6ζ)
式中 γ ——曲线下降段的衰减指数；ζ ——阻尼比。
《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结..
《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结..《高层建筑结构设计》第 2 章高层建筑结构体系随着城市的发展和人口的增长，高层建筑如雨后春笋般涌现。
高层建筑结构设计成为了建筑领域中至关重要的一个环节。
在这一章中，我们将深入探讨高层建筑结构体系的各种类型、特点以及适用情况。
高层建筑结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构是一种常见的结构体系，由梁和柱组成框架来承受竖向和水平荷载。
这种结构的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的空间，便于用户根据自身需求进行分隔。
然而，框架结构的侧向刚度较小，在水平荷载作用下，如地震和风荷载，位移较大。
因此，它一般适用于层数较少、高度较低的建筑。
剪力墙结构则是利用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平荷载。
剪力墙的侧向刚度大，在水平荷载作用下的位移较小，具有良好的抗震性能。
但其空间布置不够灵活，无法像框架结构那样提供较大的使用空间。
剪力墙结构常用于住宅等对空间布局要求相对规整的建筑。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙，既能保证建筑平面布置的灵活性，又能提高结构的侧向刚度，增强抗震能力。
在水平荷载作用下，剪力墙承担大部分水平力，框架则承担少部分水平力。
这种结构体系适用于层数较多、高度适中的高层建筑。
筒体结构又分为框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。
框筒结构是由周边密集的柱和高跨比很大的窗裙梁形成的筒体；筒中筒结构是由内筒和外筒组成，内筒一般为剪力墙围成的实腹筒，外筒则是由密排柱和窗裙梁组成的框筒；束筒结构则是由若干个筒体组合在一起。
筒体结构具有很大的侧向刚度和抗扭刚度，适用于高度很高的超高层建筑。
在实际的高层建筑结构设计中，选择合适的结构体系需要综合考虑多种因素。
首先是建筑的功能需求。
例如，商业建筑可能需要较大的开放空间，框架剪力墙结构可能更为合适；而住宅建筑对空间布局的规整性要求较高，剪力墙结构可能是较好的选择。
[整理版]科学出版社高层建筑结构设计（第二版）史庆轩主编国家..
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第3章 高层建筑结构的荷载和地震作用——局部修改P39：作用在楼面上的活荷载，不可能以标准值的大小布满在所有楼面上，因此在设计梁、墙、柱和基础时，还要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况，对活荷载标准值乘以规定的折减系数。
折减系数的确定比较复杂，目前大多数国家均通过从属面积来考虑，具体可参考《荷载规范》的规定。
P46：表3.2.2 脉动增大系数ξ注：计算201T ω时，对地面粗糙度B 类地区可直接代入基本风压，而对A 类、C 类和D 类地区应按当地的基本风压分别乘以1.38、0.62和0.32后代入。
P47：表3.2.4 振型系数ϕP49：表3.2.5 风荷载作用下各区段合力的计算P50：结构地震动力反应过程中存在着地面扭转运动，而目前这方面的强震实测记录很少，地震作用计算中还不能考虑输入地面运动扭转分量。
为此，《高层规程》规定，计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响，每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用，即0.05i i e L =± （3.3.1）式中：i e 为第i 层质心偏移值(m)，各楼层质心偏移方向相同；i L 为第i 层垂直于地震作用方向的建筑物总长度(m)。
P51：表 3.3.2 时程分析时输入地震加速度的最大值 (cm/s 2)P53：表3.3.5 水平地震影响系数最大值αP59：2）跨度大于24m 的楼盖结构、跨度大于12m 的转换结构和连体结构、悬挑长度大于5m 的悬挑结构，结构竖向地震作用效应标准值宜采用时程分析法或振型分解反应谱方法进行计算。
时程分析计算时输入的地震加速度最大值可按规定的水平输入最大值的65%采用，反应谱分析时结构竖向地震影响系数最大值可按水平地震影响系数最大值的65%采用，但设计地震分组可按第一组采用。
3）高层建筑中，大跨度结构、悬挑结构、转换结构、连体结构的连接体的竖向地震作用标准值，不宜小于结构或构件承受的重力荷载代表值与表3.3.9所规定的竖向地震作用系数的乘积。
2024年高层建筑结构设计课件-(带目录)
高层建筑结构设计课件-(带目录)高层建筑结构设计课件一、引言随着我国城市化进程的加快，高层建筑已成为城市建设的重要组成部分。
高层建筑结构设计是确保建筑安全、经济、美观的关键环节。
本课件旨在阐述高层建筑结构设计的基本原理、设计流程及注意事项，为建筑设计人员提供参考。
二、高层建筑结构设计基本原理1.结构体系选择高层建筑结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构适用于高度不超过30层的建筑；剪力墙结构适用于高度在30层至100层之间的建筑；筒体结构适用于高度超过100层的建筑。
设计人员应根据建筑高度、功能、地理位置等因素，选择合适的结构体系。
2.材料选择高层建筑结构材料主要包括钢材、混凝土、钢筋等。
钢材具有良好的延性和韧性，适用于承受较大的地震作用；混凝土具有较好的抗压性能，适用于承受较大的垂直荷载；钢筋主要用于增强混凝土的抗拉性能。
设计人员应根据建筑物的受力特点，合理选择材料。
3.结构分析高层建筑结构分析主要包括静力分析和动力分析。
静力分析主要研究建筑在自重、风荷载、地震作用等荷载作用下的内力分布；动力分析主要研究建筑在地震作用下的动力响应。
设计人员应采用合适的分析方法，确保建筑结构的安全性。
4.结构设计高层建筑结构设计主要包括构件设计、连接设计、基础设计等。
构件设计主要包括梁、柱、剪力墙等构件的截面尺寸、配筋等；连接设计主要包括构件之间的连接方式、锚固长度等；基础设计主要包括基础形式、尺寸、埋深等。
设计人员应按照规范要求，进行结构设计。
三、高层建筑结构设计流程1.收集资料设计人员应收集建筑物的使用功能、高度、地理位置、地质条件等相关资料，为结构设计提供依据。
2.结构方案设计根据建筑物的使用功能和高度，选择合适的结构体系，进行初步的构件布置和尺寸设计。
3.结构计算分析采用合适的分析方法，对建筑物在自重、风荷载、地震作用等荷载作用下的内力分布进行计算，分析建筑物的受力性能。
4.结构设计根据计算结果，进行构件设计、连接设计、基础设计等，确保建筑物的安全性、经济性和美观性。
高层建筑结构设计(共44张PPT)
• 高层建筑结构设计概述 • 高层建筑结构体系与选型 • 高层建筑结构荷载与效应 • 高层建筑结构分析与设计 • 高层建筑结构抗震设计 • 高层建筑结构抗风设计 • 高层建筑结构施工图绘制与审查
01
高层建筑结构设计概述
高层建筑定义与特点
高层建筑定义
一般指高度超过一定层数或高度 的建筑物，具体标准因国家和地 区而异。
。
可变荷载
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。
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。
水平荷载与效应
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。
适用范围
剪力墙结构的房屋高度一 般不超过100m。
框架-剪力墙结构体系
优点
适用范围
框架结构布置灵活，可以获得较大的 空间；剪力墙结构抗侧力刚度大，整 体性好，两者结合可以取长补短。
框架-剪力墙结构的房屋高度一般不超 过150m。
缺点
框架和剪力墙的变形性能相差较大， 在地震作用下，两者的受力情况较难 协调。
通过改变结构刚度、阻尼、质量分布等方式，优化高层建筑结构的抗风
性能。
03
结构抗风设计流程
阐述高层建筑结构抗风设计的流程，包括初步设计、详细设计、施工图
设计等阶段。
风振舒适度控制标准与方法
风振舒适度评价标准
介绍国内外关于高层建筑风振舒适度的评价标准，如加速度限值、位移限值等。
风振舒适度控制方法
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1、根据材料，高层建筑结构类型；p17
2、组合结构、混合结构定义；p17
3、高层建筑的结构体系定义；p19
4、单跨框架结构特点及是用范围；p21
5、框架在水平作用下的变形（弯曲型、剪切型）p21
6、剪力墙结构定义；p24
7、框支剪力墙定义；p25
8、短肢剪力墙定义；p27
9、刚结构支撑框架的主要形式；（中心、偏心、屈曲约束支撑框架）p30
三者比较与特点；p31
10、延性墙板类型；p32
11、水平力作用力的轻抚力矩——剪力滞后现象；p34
12、增大结构抗倾覆力矩能力，增大侧向刚度——水平伸臂构件；p38
13、高层建筑竖向构件的转换形式（上部剪力墙、上部框筒）；p47
14、避免转换层成为薄弱层或软弱层的措施；p47
15、高宽比的作用意义；p53
16、风荷载标准值；基本风压值；p59
风压高度变化系数（规范分类）；p60
风荷载阵型系数计算方法；p61
风振系数要求，取值；p63、64，表3-3、3-4
风荷载合力值、公式；p65、3-3
17、风洞试验模型（刚性压力模型…）；p67
18、建筑结构抗震计算和设计考虑因素（水平长臂构件、9度抗震设计…）；p71
19、地面运动特点的三个特征值（地震动三要素）；p71
20、建筑物动力特性的含义；p71
21、我国房屋建筑抗震设防标准；p71
22、小震、中震、大震的意义；p72
23、两阶段抗震设计方法；p72
24、结构抗震计算的方法（静力、反应谱、时程分析法）；p73
反应谱：Sa－T曲线、卓越周期；p74 曲线（曲线）；p75
25、标准谱曲线，图3-10（地震影响系数曲线）；p76
26、水平地震影响系数最大值，表3-8；p77
27、阻尼比；p77
28、鞭梢效应；p80 振型组合；p82
29、SRSS方法（不考虑扭转耦联）；p82 CQC方法（考虑扭转耦联）；p83
30、结构自振周期计算方法;p85-86
31、抗震高层建筑的建筑形体和结构布置原则；p92
32、平面不规则类型（扭转、凹凸、楼板局部）；p96、97竖向不规则类型；p97、98
33、层间受剪承载力；p99
34、不规则程序；p99
35、楼层地震剪力系数含义（剪亚比）；p99
36、钢框架－支撑（延性墙板）结构，地震层剪力调整；p101
37、荷载基本组合的效应设计值；p195
38、四个抗震设防类别（甲乙丙丁）；p109
39、延性的定义，延性大小的意义（材料应变延性系数）；p113
40、箍筋形式和间距对混凝土约束作用的影响；p115
41、重力二阶效应的定义；p119
42、空间结构简化成平面结构计算的两点基本假）；p127
基于上述假定，内力分析解决的两个问题；p127
43、分层力矩分配法（竖向荷载下）假定；p128
44、D值法影响柱两端约束刚度的主要因素（D值法与反弯点法之间的关系）；p134
45、剪力墙分类；p143
46、连续化方法计算联肢剪力墙的定义，基本假定；p144
47、切开处设方向的变形连续条件公式；p145
48、联肢剪力墙的位移和内力分布规律（侧移曲线）高度分布特点、轴力、弯矩）；p152
49、协同工作方法两种计算简图（铰接、刚接）；p158
50、框剪结构位移与内力分布规律；刚度特征值的含义及影响；p165
52、延性耗能框架抗震设计概念（强柱弱梁、强剪弱弯…）；p185
53、框架梁剪力设计值（一、二、三级框架梁端界面组合、一级框架结构的梁…）；p188
54、框架柱的震害表现；p192
55、影响框架柱延性和耗能的主要因素；p193
56、框架柱轴压承载力验算（二种方法，轴力、弯矩设计值按强柱弱梁要求）；p195
57、普通箍、复合箍、复合（连续复合矩形）螺旋箍的定义；p202
58、延性剪力墙抗震设计原则（底部加强部位高度确定方法）；p217
59、在轴压力和往复水平力作用下墙肢破坏形态分类；p218
60、大偏心受压承载力计算；p219
61、墙肢的斜截面剪切破坏的三种破坏形态（斜压…）；p224
62、边缘构件分类；
约束、构造边缘构件；p228 暗柱；p229 墙肢长度、箍筋特征值与什么有关？p230
63、弯矩设计值调幅方法（二种方法的要求）；p232、233
64、筒体结构布置要点；p274
65、常见地震破坏形式；p287
66、民用建筑钢结构的抗侧力结构类型；p287
67、梁柱节点域剪切变形对侧移的影响；p289 节点域板件厚度影响；p292
68、框架－支撑结构框架部分地震剪力调整（公式）；p290
69、防止斜杆平面外屈曲的措施；p294
70、消能梁段耗能能力影响因素；p295
71、梁段塑形铰外移连接形式及目的；p302
72、交叉暗撑配筋连梁；p235 构造示意图；p236
73、分布钢筋的作用（过少），要求；p227。