高层建筑结构设计知识点

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高层建筑结构设计要点分析

高层建筑结构设计要点分析

高层建筑结构设计要点分析摘要:高层建筑由于其高度、复杂性和容纳人数的多样性,对结构的安全性要求更高,需要对建筑的载荷、抗震能力、防火安全等进行评估和考虑,以确保建筑能够承受正常和紧急情况下的力学和非力学荷载。

本文通过全面评估和优化高层建筑的结构设计,确保其满足安全、稳定、经济和可持续的要求,以便降低建筑风险,提高建筑的使用寿命和价值,并为人们提供一个安全、舒适和可靠的居住和工作环境。

关键词:高层建筑;结构设计;要点分析1高层建筑结构设计中存在的问题1.1 设计中计算简图使用问题在高层建筑结构设计中,计算简图是用于分析结构受力和确定结构尺寸和强度的工具。

设计人员可能在绘制计算简图时未能提供足够的细节和清晰的标记,导致结构中的构件和连接关系不明确,给施工人员带来困惑,可能导致误解和错误的构造。

设计人员可能未能包含所有必要的构件和连接细节,或者没有提供足够的计算和设计信息,导致施工人员无法正确理解结构的整体设计意图并遵循正确的建造程序。

1.2 设计中嵌固端位置选取问题在高层建筑结构设计中,嵌固端位置的选取是非常关键的,它会直接影响到结构的稳定性和整体承载能力。

然而,设计人员可能未能充分考虑结构的受力路径和力的传递,导致选择了错误的嵌固端位置,结构在受力时产生局部应力集中,增加了结构的脆弱性和破坏风险。

设计人员可能未能合理分配嵌固端位置,导致嵌固点过于集中或分散,集中的嵌固端可能会造成局部应力过大和结构不均匀的问题,而分散的嵌固端可能会导致结构整体的刚度和稳定性下降。

1.3 设计中结构扭转问题在高层建筑结构设计中,扭转会导致结构的剪力和扭矩分布不均匀,进而影响结构的稳定性和抗震能力。

设计人员可能未能充分考虑结构各个方向上的刚度分布,导致结构在受力时出现不均匀的扭转现象,增加了结构的破坏风险。

未能充分考虑结构材料的非线性性质和连接的刚度会导致结构在扭转时出现剪切变形、蠕变效应等问题,导致结构的变形能力和抗震能力降低。

浅谈高层建筑结构设计要点与注意事项

浅谈高层建筑结构设计要点与注意事项

浅谈高层建筑结构设计要点与注意事项随着城市化进程的加速,高层建筑已经成为城市发展的重要组成部分。

高层建筑的结构设计是整个建筑设计中至关重要的一环,它关乎到建筑的安全、美观和经济效益。

高层建筑结构设计的要点和注意事项非常值得我们深入探讨和研究。

第一,结构设计要点1. 结构安全性在高层建筑结构设计中,安全性是首要考虑的因素。

要保证高层建筑的结构安全,首先要对土壤进行合理的勘察和分析,以确保建筑物能够承受土壤的承载能力。

在设计过程中要考虑到地震、风载等外部因素对建筑结构的影响,采取相应的防护措施,保证结构的稳定性和安全性。

2. 结构稳定性高层建筑的结构稳定性是建筑设计的重要指标,要根据建筑物的高度、重量、地基的情况等因素进行合理的结构设计,确保建筑在各种外力作用下保持稳定。

3. 结构经济性结构经济性是高层建筑设计的另一个重要考量因素,要在保证安全的前提下,尽可能地减少使用材料和成本,提高结构的经济性。

通过合理的结构设计和选材,达到在确保建筑安全的同时尽可能节约成本的目的。

4. 结构可施工性在高层建筑结构设计中,要考虑结构的施工性,保证建筑结构施工的顺利进行。

结构设计要考虑到施工过程中各种施工方法和工艺,同时要尽量简化构件的形状和数量,降低施工难度,提高施工效率。

第二,结构设计注意事项1. 地基条件在进行高层建筑结构设计前,要对地基进行认真的调查和分析。

地基的稳定性对建筑结构的安全影响非常大,要根据地基的条件合理选择结构形式和材料,确保结构的安全和稳定。

2. 材料选择在高层建筑结构设计中,材料的选择直接关系到结构的质量和性能。

要选择具有高强度和良好耐久性的材料,同时要考虑到材料的可获取性和成本,避免因材料选择不当导致结构问题。

3. 风荷载和地震作用在高层建筑结构设计中,要考虑到风荷载和地震作用对结构的影响。

要根据建筑所在地区的气候和地震特点进行合理的风荷载和地震作用计算,采取相应的抗震和防风设计措施,确保结构能够抵御外部影响。

(完整版)高层建筑结构设计总结

(完整版)高层建筑结构设计总结

1.高层:大于等于10层或房屋高度超过28m的住宅和房屋高度大于24m的其他民用住宅。

2.高层结构设计特点:a水平荷载是决定性因素、b侧移是控制指标、c轴向变形、d延性、e结构材料用量显著增加。

3.高层建筑结构类型分类:砌体结构、混凝土结构、钢结构、钢-混凝土混合结构。

4.高层建筑结构体系:a框架、b剪力墙、c框架剪力墙、d筒体、e框架-核心筒、f带加强层的高层建筑结构体系。

5.高层建筑结构总体布置包括:结构平面布置和结构竖向布置。

6.结构平面布置基本原则:尽量避免结构扭转和局部应力中,平面宜简单、规则、对称,刚心与质心或形心重合。

7.结构竖向布置基本原则:结构的侧向刚度和承载力自下而上逐渐减小,变化均匀、连续、不突变,避免出现柔软层或薄弱层。

8.基础应具有足够埋深的原因:a防止基础发生滑移和倾斜;b增大埋深可提高承载力,减少基础沉降量;c增大埋深后,地面运动时阻尼增大,减少震害。

9.风荷载:当风遇到建筑物时在其表面上产生的压力或吸力即为建筑物的风荷载。

10.风荷载影响因素:除风速风向外,还和建筑物的高度、形状、表面状况、周围环境等因素有关。

11.地面越粗糙风速变化越慢,梯度风高度越高。

12.高层建筑结构的计算分析:弹性分析方法、考虑塑性内力重分布的分析方法、非线性分析方法等。

13.整体倾覆原因:高宽比较大、风荷载或水平地震作用较大、地基刚度较弱。

14.延性比较大的结构,在地震作用下结构进入弹塑性状态;若延性较差,则容易发生脆性破坏。

15.延性要求(抗震等级):很严格(一级)、严格(二级)、较严格(三级)、一般(四级)。

16.结构抗震等级的确定应根据设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同抗震等级抗震。

16.抗震概念设计:应从场地条件、结构体系和抗侧刚度的合理选择、结构的结构平面和竖向布置、延性和地震能量散耗、薄弱层、多道抗震设防、缝的处理等方面,最好建筑结构的抗震概念设计。

17.剪力墙墙体承重方案:a小开间横墙承重;b大开间横墙承重;c大间距纵横墙承重。

复杂高层及超高层建筑结构设计要点

复杂高层及超高层建筑结构设计要点

复杂高层及超高层建筑结构设计要点复杂高层及超高层建筑的结构设计是国际建筑领域的热点和难点问题之一、在设计过程中,需要考虑多种因素,包括地震、风荷载、抗倾覆能力、承载能力等。

下面将从这几个方面对复杂高层及超高层建筑结构设计的要点进行详细介绍。

首先,地震是复杂高层及超高层建筑结构设计中必须要考虑的重要因素之一、地震会对建筑物施加水平和垂直方向的地震力,对整个结构的稳定性和安全性产生影响。

因此,结构设计师需要根据建筑物所处地区的地震状况,合理选择结构体系和抗震措施。

常见的抗震措施包括使用抗震支撑和减震装置,增加剪切墙和柱子的数量,提高结构体系的刚度等。

其次,考虑风荷载也是复杂高层及超高层建筑结构设计中必不可少的一部分。

由于建筑物的高度较大,容易受到风的作用产生较大的风荷载。

结构设计师需要根据建筑物所处地区的气候条件和风速,合理计算和选取风荷载。

常见的抗风措施包括使用结构抗风技术,如加强楼板、加固连墙、增加风向柱等,以提高建筑物的稳定性。

抗倾覆能力也是复杂高层及超高层建筑结构设计中需要重点考虑的问题。

由于建筑物的高度较大,容易受到倾覆的影响。

为了提高建筑物的抗倾覆能力,结构设计师需要选择合适的基础形式和结构布置,如采用沉桩基础,并增加剪切墙、加固核心墙等结构措施,以提高建筑物的抗倾覆能力。

最后,承载能力也是复杂高层及超高层建筑结构设计中非常重要的一个方面。

由于建筑物的高度比较大,需要能够承受较大的垂直荷载。

结构设计师需要合理选择和布置主要承重构件,如梁、柱和墙等,以确保建筑物能够承受设计荷载。

此外,还需要合理使用材料和施工工艺,提高结构的强度和刚度,以确保建筑物的整体稳定性。

综上所述,复杂高层及超高层建筑结构设计要点包括考虑地震、风荷载、抗倾覆能力、承载能力等因素。

通过合理选择结构体系和抗震措施、增加剪切墙和柱子数量等方式,可以提高建筑物的稳定性和安全性。

同时,也需要合理计算和选取风荷载,选择合适的基础形式和结构布置,以提高建筑物的抗倾覆能力。

高层建筑中的结构设计要点

高层建筑中的结构设计要点

高层建筑中的结构设计要点高层建筑是现代城市的标志之一,随着科技的进步和人们对空间需求的不断增加,越来越多的高层建筑在世界各地崛起。

高层建筑的结构设计是其中关键的一环,毕竟它要承受巨大的重力和各种外力的作用。

本文将从风荷载、地震反应、结构材料以及超高层建筑的特殊要求等方面探讨高层建筑中的结构设计要点。

首先,在高层建筑的结构设计中,考虑风荷载是至关重要的。

由于高层建筑所处的高度,风力对其产生的作用非常明显。

因此,在结构设计过程中,工程师需要计算和预测各种风荷载,并确保建筑的结构能够承受这种荷载。

其中一个重要的要点是确定风向和风速的概率分布,以获得准确的风荷载数据。

此外,还需要采用合适的结构形式和材料,在考虑到经济性的前提下,提供足够的抗风能力。

其次,地震反应也是高层建筑结构设计的重要考虑因素。

地球上的任何地方都有可能发生地震,高层建筑特别容易在地震中受到破坏。

因此,在结构设计时,工程师需要进行地震荷载计算,以确定建筑结构所需的抗震能力。

同时,采用抗震设计的关键是选择合适的结构体系和采用适当的加固措施。

常见的抗震措施包括支撑结构、加固柱和梁、设置减震器等。

通过这些措施,可以有效减少地震对高层建筑的破坏。

此外,结构材料也是高层建筑结构设计的关键要素。

传统的结构材料如钢和混凝土在高层建筑中广泛应用。

钢材具有高强度、轻质、易加工等优点,可以在保证建筑结构稳定性的前提下减轻自重。

混凝土则具有较好的抗压性能和耐久性,适用于承受大荷载和外力作用。

此外,新型的结构材料如增强碳纤维复合材料等也被越来越多地应用于高层建筑中。

这些新材料具有较高的强度和硬度,并且重量轻,可有效提高结构的抗震能力。

最后,超高层建筑给结构设计带来了许多特殊要求。

随着建筑高度的增加,建筑结构所面临的压力和变形将变得更加复杂。

因此,在超高层建筑的结构设计中,需要采用新颖的结构形式和特殊的加固措施。

例如,可以利用空中悬挑和外悬挑来分担建筑的重力和风力荷载。

高层建筑结构设计若干要点

高层建筑结构设计若干要点

高层建筑结构设计若干要点随着城市的不断发展,高层建筑如雨后春笋般涌现。

高层建筑结构设计是一项复杂而又关键的工作,它不仅关系到建筑物的安全性和稳定性,还影响着建筑物的使用功能和经济性。

本文将探讨高层建筑结构设计中的若干要点。

一、结构选型结构选型是高层建筑结构设计的首要任务。

在选择结构形式时,需要综合考虑建筑的高度、使用功能、地质条件、抗震要求等因素。

常见的高层建筑结构形式有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。

框架结构具有布置灵活、空间大等优点,但抗侧刚度较小,适用于层数较低的建筑。

剪力墙结构抗侧刚度大,但空间布置受限,常用于住宅等对空间要求不高的建筑。

框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,既能提供较大的空间,又有较好的抗侧性能,适用于大多数高层建筑。

筒体结构包括框筒、筒中筒等,具有很强的抗侧能力,适用于超高层建筑。

二、风荷载与地震作用高层建筑受到的风荷载和地震作用较大,因此在设计中必须充分考虑这两种荷载的影响。

风荷载的计算需要根据建筑所在地区的风速、风压等参数,结合建筑的体型系数、风振系数等进行。

为了减小风荷载对建筑的影响,可以通过优化建筑的外形,如采用流线型设计、设置导流板等。

地震作用的计算则要根据建筑所在地区的抗震设防烈度、场地类别等因素。

在设计中,要保证结构具有良好的抗震性能,如设置多道抗震防线、合理布置剪力墙和框架的位置等。

同时,还要注意加强结构的薄弱部位,如转换层、加强层等。

三、基础设计基础是高层建筑结构的重要组成部分,它承受着上部结构传来的全部荷载。

基础设计要根据地质条件、建筑物的荷载情况等选择合适的基础形式,如桩基础、筏板基础、箱形基础等。

在软弱地基上,通常采用桩基础,通过桩将荷载传递到深层较好的土层中。

筏板基础适用于地基承载力较好、上部荷载较大的情况。

箱形基础具有较大的刚度和整体性,能有效地抵抗不均匀沉降。

基础设计还要考虑相邻建筑物的影响,避免基础之间的相互干扰。

高层建筑主要考点复习

高层建筑主要考点复习我国高规:10 层及 10 层以上或房屋高度大于 28m 的住宅建筑以及房屋高度大于 24m的其它高层民用建筑。

1、结构设计一般分三阶段:方案阶段;扩初阶段;施工图阶段。

2、方案设计:选择结构体系、体型控制(如平面与竖向的规则性、高宽比)等。

一般由总工程师、主任工程师或有经验的工程师凭经验综合判断,并辅以简单的概念计算。

3、扩初设计内容:结构构件(梁、板、柱、墙)截面的选择和优化。

4、施工图设计:给出配筋、尺寸、节点做法等,满足施工要求。

5、高层结构体系:框架、剪力墙,框架---剪力墙,筒体结构 (框筒、筒中筒、束筒)等 6、框架结构体系定义:采用梁、柱通过节点组成的体系作为建筑竖向承重结构,并同时承受水平荷载的结构体系。

受力特征:水平力下,框架侧移有两部分组成:1/ 3(1)、梁柱弯曲变形。

框架层间剪力是其上部水平荷载的合力,所以下大上小,导致下部层间变形大,上部小;侧移曲线表现为剪切型。

(2)、柱的轴向变形也使框架结构产生侧移,由倾覆力矩使柱产生的拉伸和压缩变形所致,为弯曲型,上部层间变形大。

在总位移中第一部分侧移是主要的,合成后结构仍呈剪切变形特征。

优点:建筑布置灵活,可做成需大空间的会议室、餐厅、办公室、车间等,又可用隔墙做成小房间。

缺点:1、梁柱尺寸不能太大,否则影响使用面积;目前采用的异型柱,L、十、T 形,厚度与墙一致,增加使用面积2、侧向刚度小,地震作用下水平位移大,只适用于多层和高度不大的高层,一般60m,抗震设防烈度高的地区更小。

因此地震区高层应采用既减轻重量,又能经受较大变形的隔墙材料和构造做法。

7、剪力墙结构体系定义:利用建筑物墙体作为竖向承重和抵抗水平力的结构。

受力特征:在水平荷载作用下,剪力墙结构以弯曲变形为主,侧移曲线表现为弯曲型,就象悬臂梁一样,层间位移自下而上逐渐增大。

这种增大的原因是墙体纵向轴线由基础处的竖直状态向上发生倾斜,其转角的不断累加造成的,高剪力墙的剪切变形相对于弯曲变形要小得多。

高层建筑结构设计的特点及注意事项

高层建筑结构设计的特点及注意事项
1.抗震设计:高层建筑的抗震设计是结构设计的重要内容,需要采用合理的结构体系和抗震构造设计,以确保建筑物在地震等自然灾害中的稳定性和安全性。

2. 稳定性设计:由于高层建筑的高度和结构复杂性,其结构稳定性设计需要考虑多种因素,如水平荷载、风荷载、自重等,以确保建筑物的整体稳定性。

3. 选材:高层建筑结构设计需要选用合适的材料,如钢材、混凝土等,以满足建筑物的强度和稳定性要求。

4. 细化设计:高层建筑结构设计需要进行细化的设计,包括材料的选用、构造的设计、节点的布置等,以确保建筑物在使用寿命内的稳定性和安全性。

5. 维护保养:高层建筑结构设计需要考虑维护保养的问题,以确保建筑物长期稳定和安全运行。

总之,高层建筑结构设计需要综合考虑多种因素,以确保建筑物的安全稳定和长期使用寿命。

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高层建筑设计讲义

高层建筑设计讲义在当今城市的发展进程中,高层建筑如雨后春笋般拔地而起,成为了城市天际线的重要组成部分。

高层建筑不仅能够有效地利用有限的土地资源,还能够提供更多的居住和工作空间,满足城市日益增长的人口需求。

然而,高层建筑的设计并非简单的堆叠楼层,而是需要综合考虑众多因素,包括结构、功能、美学、环境和安全等。

接下来,让我们一同深入探讨高层建筑设计的关键要点。

一、高层建筑的结构设计高层建筑的结构设计是整个设计过程的基础,它直接关系到建筑的稳定性和安全性。

常见的高层建筑结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构等。

框架结构由梁和柱组成,具有较好的空间灵活性,但抗侧刚度相对较小,适用于层数较低的高层建筑。

剪力墙结构则通过钢筋混凝土墙体承受水平和竖向荷载,具有较大的抗侧刚度,但空间布局相对受限。

框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,能够在提供较好的空间灵活性的同时保证足够的抗侧刚度。

筒体结构则包括框筒、筒中筒和束筒等形式,具有非常出色的抗侧能力,适用于超高层建筑。

在进行结构设计时,设计师需要充分考虑地震、风荷载等自然因素的影响。

通过合理的结构布置和计算分析,确保建筑在各种工况下都能够保持稳定。

同时,结构材料的选择也至关重要,高强度的钢材和高性能的混凝土能够提高结构的承载能力和耐久性。

二、高层建筑的功能布局高层建筑通常包含多种功能,如住宅、办公、商业、酒店等。

合理的功能布局能够提高建筑的使用效率和舒适度。

对于住宅建筑,需要考虑户型的合理性、采光通风条件以及公共空间的设置。

例如,通过合理的窗户布置和阳台设计,为居民提供良好的视野和自然采光。

对于办公建筑,要注重交通流线的组织、办公空间的灵活性和配套设施的完善。

例如,设置多个电梯和楼梯,以满足人员的疏散需求;采用开放式的办公布局,便于后期的调整和改造。

在功能布局中,还需要考虑不同功能区域之间的相互关系。

例如,商业区域通常设置在底层,便于吸引人流;而住宅区域则相对安静,设置在较高的楼层。

高层建筑结构设计复习题

高层建筑结构复习题一、填空题50道及答案1板柱体系是指钢筋混凝土【无梁楼板】和【柱】组成的结构。

2.由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构,称为【框架-支撑结构】。

3.单独采用框筒作为抗侧力体系的高层建筑结构较少,框筒主要与内筒组成【筒中筒】结构或多个框筒组成【束筒】结构。

4.框架-核心筒结构可以采用【钢筋混凝土结构】、【钢结构】、或混合结构。

5.巨型框架结构也称为主次框架结构,主框架为【巨型】框架,次框架为【普通】框架。

6.钢筋混凝土巨型框架结构有【两】种形式。

7. 高层建筑的外形可以分为【板式】和【塔式】两大类。

8.结构沿高度布置应【连续】、【均匀】,使结构的侧向刚度和承载力上下相同,或下大上小,自下而上连续,逐渐减小,避免有刚度或承载力突然变小的楼层。

9.平面不规则的类型包括【扭转】不规则、【楼板凹凸】不规则和【楼板局部】不连续。

10. 钢结构房屋建筑一般不设置【防震缝】。

11.高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载。

竖向荷载包括自重等【恒载】及使用荷载等【活载】。

水平荷载主要考虑【风荷载】和【地震作用】。

12. 结构的地震反应包括【加速度】、【速度】和【位移】反应。

所13.抗震设计的两阶段设计分别为:第一阶段为【结构设计】阶段,第二阶段为【验算】阶段。

14.计算地震作用的方法可分为【静力法】、【反应谱法】和【时程分析法】三大类。

15.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外,还有【场地特征周期】。

16.场地土愈【软】,软土覆盖层的厚度愈【大】,场地类别就愈【高】,特征周期愈【大】,对长周期结构愈不利。

17.框架-核心筒结构设置水平楼伸臂的楼层,称为【加强层】。

18.巨型框架也称为主次框架结构,主框为【巨型框架】,次框架为【普通框架】。

19.水平何载作用下,出现侧移后,重力荷载会产生【附加弯矩】。

附加弯矩又增大侧移,这是一种【二阶效应】,也称为“P-Δ“效应。

20.一般用延性比表示延性,即【塑性变形】能力的大小。

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1 高层定义:(1)JGJ3—2002《高层建筑混凝土结构技术规范》将10层及10层以上或高度超过28m 的混凝土划为高层民用建筑。

(2)GB50045—1995《高层民用建筑防火技术规范》和JGJ99—1998《高层民用建筑钢结构技术规范》中规定10层以及10层以上的居住建筑和24m 以上的其他民用建筑为高层建筑。

2 建筑结构的功能:建筑结构是建筑中的主要承重骨架。

其功能为在规定的设计基准期内,在承受其上的各种荷载和作用下,完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发时间中的整体稳定功能。

3 高层建筑结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构以及巨型框架结构等。

4 地震作用:指地震波从震源通过基岩传播一的地面运动,使处于静止的建筑物受到动力作用而产生的强烈振动。

5 三水准二阶段:小震不坏,小震作用下,结构应维持在弹性状态,保证正常使用;中震可修,中等地震作用下,结构可以局部进入塑性状态,但结构不允许破坏,震后经修复可以重新使用;大震不倒,强烈地震作用下,应保证结构不能倒塌。

第一阶段:是针对所有进行抗震设计的高层建筑,除了在确定结构方案和进行结构布置时考虑抗震要求外,还应按照小震作用进行抗震计算和保证结构延性的抗震构造设计;第二阶段:主要针对甲级建筑和特别不规则的结构,用大震作用进行结构易损部位的塑性变形验算。

6 高层建筑结构布置总原则:综合考虑使用要求,建筑美观、结构合理及便于施工等。

不应采用严重不规则的结构体系;宜采用规则结构;应使结构具有必要的承载能力、刚度和变形能力;应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力。

7 框架—剪力墙结构体系特点:既具有框架结构布置灵活、具有大空间、使用方便的特点,又有较大的抗侧刚度和较强的承载能力和抗震性能。

框架和剪力墙共同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,而框架则以承受竖向荷载为主。

8 高层建筑结构的概念设计:指工程结构设计人员运用所学掌握的理论知识和工程经验,在方案决断及初步设计阶段,从宏观上、总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题,主要涉及结构方案的选定和布置、荷载和作用传递途径的设置、关键部位和薄弱环节 判定和加强、结构整体稳定性保证和耗能作用的发挥以及承载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配;结构分析理论的基本假定等等。

要点:(1):结构简单规则均匀;(2)刚柔适度,性能高;(3)加强连接,整体稳定性强。

9 结构设计的基本假定:(1)弹性变形假定:高层建筑结构的内力与位移采用弹性方法计算;(2)刚性楼板假定:联系各抗侧力结构的楼板在其自身平面内有无限大的刚度。

而在其平面外的刚度很小,可忽略不计;(3)平面抗侧力假定:任何一片结构在其平面外的刚度可忽略不计,它只承受在其平面内的侧向力。

10 结构稳定验算:主要是控制风荷载或水平地震作用下,重力荷载产生的二阶效应不致过大,以免引起结构的失稳倒塌。

应满足:对剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构为211.4n d i i EI H G=≥∑;对框架结构满足:10/ni i i j i D D h =≥∑ (i=1,2···n )。

抗倾覆验算:主要是考虑到高层建筑高度较大,基础底面积较小,在水平风荷载和水平地震作用下产生较大的倾覆力矩,必须满足/ 1.0S O M M ≥。

11 高层建筑结构水平位移限值:为保证在正常使用条件中,主体结构基本处于弹性受力状态,控制裂缝的开展及控制其宽度在规定允许范围内,以及保证填充墙、隔墙及幕墙等非结构构件的完好,要求高层建筑结构必须具有足够的刚度,且须对楼层层间的最大位移与层高之比进行限值。

按弹性方法计算。

12 抗震措施:钢筋混凝土高层建筑的抗震设计,应根据房屋的设防烈度、结构类型、房屋的高度分为不同的抗震等级,并采用相应的计算和构造措施。

满足(1)甲类、乙类建筑;当抗震设防烈度为6—8时,应符合抗震设防烈度提高一度的要求,当设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。

(2)丙类建筑:应符合抗震设防烈度的要求。

当建筑场 曲折地为I 类时,除6度外,应允许按抗震设防烈度降低一度要求采取抗震构造措施。

多道抗震防线:一是指一个抗震结构体系,应由若干个延性较好的分体系组成并由延性较好的结构构件将各分体系联系来协同工作:二是抗震结构体系应有最大可能数量的内部,、外部外部赘余度,有意识的建立起一系列分布的屈服区,以使结构能吸收和消耗大量的地震能量,一旦遭受破坏也易于修复。

13 延性:结构屈服后变形能力大小的一种性质,是结构吸收能量能力的一种体现,常用延性系数来表示,所谓的延性系数是结构最大变形与屈服变形的比值/y u μ=∆∆。

延性结构设计原则:(1)强柱弱梁(或强墙弱梁),要控制梁、柱的相对强度,使塑性铰首先在梁端出现,尽量避免或减少柱子中的塑性铰;(2)强剪弱弯;(3)强节点、强锚固。

保证延性的抗震措施:(1)先划分抗震等级(分四个等级);(2)根据抗震等级,按延性设计原则控制 计算:内力调整;构造:截面尺寸、主筋、箍筋、锚固等要求。

14 基础方案;基础设计应根据工程地质条件、上部结构的类型及荷载分布,施工条件及相邻建筑物影响等多种因素进行综合分析,在确保建筑物不致发生过量变形,满足正常使用要求下,选择经济合理的基础方案。

15 构造措施:由于地震作用的随机性,在结构满足承载力要求和侧移现实要求后,还须满足一定的构造要求,使结构有足够的整体工作性能。

(1)保证构件的延性性能,强调“强柱弱梁,强剪弱弯,强节弱杆及强压弱拉”的设计原则及相应的构造措施。

(2)室内个填充墙尽可能采用各类轻质隔墙。

16 框架结构:是指由梁柱杆系构件构成,能够承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。

受力变形特点:(1)竖向荷载作用下的受力特点:竖向荷载作用下,框架结构以梁受弯为主要受力特点,梁端弯矩和跨中弯矩成为梁结构的控制内力。

(2)水平荷载作用下的受力变形特点:17 材料强度选择要求:(1)现浇框架梁、柱、节点的混凝土强度等级,按一级抗震等级设计时,不应低于C30;按2—44级抗震设计时,不应低于C20。

(2)现浇框架梁的混凝土强度等级不宜大于C40;框架柱的混凝土强度等级,抗震设防烈度为9度时不宜大于C60,抗震设防烈度为8度时不宜大于C70。

填充墙布置要求(1)避免形成上、下层刚度变化过大;(2)避免形成短柱;(3)减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。

18 分层法的基本假定:(1)梁上荷载仅在该梁上及与其上下层柱上产生内力,在其他层梁及柱上产生的内力可以忽略不计;(2)竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可忽略不计。

一般情况下,分层法用于计算强柱弱梁的对称框架结构时,误差较小,精度较高。

反弯点法的基本假定:(1)梁的线刚度与柱子的刚度之比大于3时,可认为梁刚度无限大;(2)梁、柱轴向变形均可忽略不计。

特点:弯矩为零的点。

D值法的基本假定:(1)水平荷载作用下,框架结构同各层特点转角相等;(2)梁,柱轴向变形均忽略不计。

19 剪力墙结构类型:整体墙和小开口整体墙、双肢墙、多肢墙、壁式框架。

特点:结构刚度很大,空间整体性好,水平荷载作用下侧向变形小,用钢量较省,抗震性能好,剪力墙的间距取决于楼板跨度3~8m,适于小开间建筑。

缺点:自重大,基础处理要求较高,不利于布置大开间房间,不能满足公共建筑的使用要求。

剪力墙的破坏形态:弯曲破坏,剪切破坏;滑移破坏。

20 剪力墙结构的内力和侧移的简化近似计算的基本假定:(1)竖向荷载在纵横向剪力墙平均按45度刚性角传力;(2)每片墙体结构仅在其自身平面内提供抗侧刚度,在平面外的刚度可以忽略不计;(3)平面楼盖在其自身平面内刚度无限大;(4)剪力墙结构在使用荷载下结构材料均处于线弹性阶段。

21 概念设计:以功能优越、造型美观、技术先进的总体方案为目标的设计阶段。

是指一些难以作出精确力学分析或在规范中难以具体规定的问题,必须由工程师运用“概念”进行分析,作出判断,以便采取相应措施。

22 目前我国高层建筑的发展特点:层数不断增多,高度不断加大;高层建筑向多用途、多功能方向发展;平面布置和立面体型日益复杂化;结构体系日趋多样化;高强材料和新技术的应用;玻璃幕墙的广泛应用;计算机应用水平迅速提高;设计规程的不断完善。

23 荷载效应:指结构或构件在某种荷载作用下的结构的内力和位移。

荷载效应组合:指在所有可能同时出现的诸荷载组合下,确定结构或构件内产生的效应。

其中最不利组合是指所有可能产生的荷载组合中,对结构构件产生总效应为最不利的一组。

24 框架—剪力墙(筒体)结构特点:剪力墙(核心筒)承担大部分水平力(80%~90%),是主要的抗侧力构件,框架承担竖向荷载,提供较大的空间,既具有框架结构布置灵活、方便使用的特点,又有较大的刚度和较强的抗震能力,适用于公共建筑和旅馆建筑。

25 剪力墙数量:以满足位移限制为依据设置剪力墙数量。

剪力墙的布置及间距:宜分散不宜集中;满足建筑使用要求和结构刚度的要求;纵横向剪力墙布置均应满足要求;布置应均匀、对称、周边,使刚度中心和质量中心尽量接近,避免扭转效应;剪力墙的间距不宜过大,保证楼盖刚度足够;剪力墙应贯通全高,结构上下刚度连贯均匀。

26 筒体结构的布置原则:减少剪力滞后。

(1)密柱深梁:柱中距为1.2m~3.0m,横梁跨高比为2.5~4;(2)长宽比不宜大<2,接近正方形较好;(3)高宽比宜大,以利于空间作用发挥,高宽比>3,高度不宜低于60m;(4)选择合适的楼板体系,楼板具有足够的刚度。

27 结构竖向布置的要求:高宽比限制:保证建筑物在水平力作用下不发生倾覆,保证建筑物的整体稳定性。

布置原则:结构的强度、刚度宜均匀、连续、不突变。

28 地下室的作用:利用土体的侧压力防止水平力作用下结构的滑移、倾覆;减小土的重,降低地基的附加压应力;提高地基土的承载能力;减少地震作用对上部结构的影响。

29 剪力墙的布置原则:(1)剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构两个主轴方向的侧向刚度接近;(2)平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;(3)纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等型式;(4)单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%,以免受力过分集中;(5)剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变;剪力墙开洞时,洞口宜下对齐;(6)楼、电梯间等竖井的设置,宜尽量与其附近的框架或剪力墙的布置相结合,使之形成连续、完整的抗侧力结构。

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