高层建筑结构

1、高层建筑：10层及以上的住宅和高度超过24米的其他建筑不包括单层住宅建筑结构和高度大于24米的其他民建。

2、高层结构受力特征和设计关键：1、水平荷载称为控制结构设计的决定因素2、侧移称为控制目标3、轴向变形和剪切变形影响不容忽视4、建筑体型和结构体系形式是结构综合性能的关键影响因素5、高层结构构件刚度大、延性差、应加强构造设计。

3建筑平面洞口尺寸不宜过大：宜满足，建筑结构竖向体型应规则，均匀，避免有过大的外挑和内收，建筑的高宽比例应合适。

4、结构体型选型原则：1.、功能适应性原则2、高度合理性原则房屋高度：

室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度。3、场地适应性原则4、空间整体性原则5、整体稳定性原则6、施工方便性原则7、经济有效性原则。

5、结构抗力构件的平面布置原则：1、不应采用严重不规则的体系2、具有必要的承载力、刚度及变形能力3、多道防线避免形成薄弱部位、局部破坏而导致整个结构丧失承载能力。在一个独立的单元内，宜使结构的平面布置规则简单对称，刚度和承载力分布均匀，尽量使质心和刚心接近或重合，减小偏心。

楼板局部不连续，楼板尺寸和刚度急剧变化。

6、设置防震缝：（1）、防震缝最小宽度应符合下列要求：1、框架结构房屋：

高度不超过15米的部分，可取100毫米。超过15的部分，6度，7度、8度和9度相应每增加高度和2，宜加宽20 2、框架-剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的70%采用，剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的50%采用，但二者均不宜小于70㎜.（2）防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度应按不利的结构类型确定；防震缝两侧的房屋高度不同时，防震缝宽度应按较低的房屋高度确定。

（3）、当相邻结构的基础存在较大沉降差时，宜增大防震缝的宽度。（4）、防震缝宜沿房屋全高设置；地下室、基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接。（5）、结构单元之间或主楼与裙房之间如无可靠措施，不应采用牛腿托梁的做法设置防震缝。

7、风荷载计算题。

8、wo-基本风压（）它是风荷载的基准压力，一般按当地空旷平地上10高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，在考虑相应的空气密度ρ，按公式确定的风压，不得小于，对于特别重要的或对风荷载敏感的高层建筑（），其基本风压按100年重现期的风压值采用。

9、**作用计算的一般原则和规定：

设防烈度确定：甲类建筑应按高于本地区抗震设防烈度计算，其值应按批准的**安全性评价结果确定，对乙丙类建筑，应按本地区抗震设防烈度计算。

高层建筑结构考虑**作用的原则：一般情况下，按在结构两个主轴方向分别考虑水平**作用计算。有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度是，应分别计算个抗侧力构件方向水平**作用。

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**作用下的扭转影响。其他情况，应计算单项水平**作用下的扭转影响，对8度9度抗震设计时，高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向**作用。9度抗震设计时应计算竖向**作用。

**计算方法：1、高层结构宜采用振型分解反应谱法2、高度不超过40以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法。

10、突出屋面房屋水平**作用标准值：高层建筑采用底部剪力法计算水平**作用时，突出屋面（楼梯间电梯间）宜作为一个质点参加计算，计算得到水平**作用标准值相应增大，增大系数。增大后的**作用仅用于突出屋面房屋自身以及直接相连的主体结构构件的设计。

11、结构设计的原则和要求：1、选择有利地段，避开不利地段，避免**地面变形引起的直接危害2、选择恰当建设地点和高层建筑层数与结构形式，减小**能量输入和结构的**作用，减轻**灾害3、确定建筑与场地类别，恰当确定设防类别或**动参数，采取合理抗震对策与措施4、选择有利于抗风和抗震的建筑体型，提高建筑结构抗御风和**灾害的整体性能（有常见的平面形状：矩形、方形、圆形、y型、l型、十字型等。

圆形、椭圆形、多边形等流线型或凸多边形周边的建筑物所受风荷载小，对抗风有利。抗震角度，平面简单、规则、对称、形心与质心和刚心接近，偏心扭转的影响较小，结构薄弱环节少，对抗震有利）5、选择恰当的结构体系形式，进行合理的结构布置6、选择恰当的结构分析模型进行结构内力分析，精心进行结构构件设计。

12.、框架梁柱的震害：框架结构体系灾害一般较多发生在柱的上下端，一般柱的震害重于梁。

边柱的破坏程度一般较中柱为重，边柱中以角柱破坏程度更重，竖向：底层柱子往往较以上的柱子更早破坏。短柱震害重于一般柱。

层内一根柱子，柱子的上端震害往往重于下端。

13、框架结构受力变形特点：1、竖向荷载下，梁受弯为主要特点，柱按偏压，侧移忽略2、水平荷载下：δ=b+δs总侧移=整体弯曲变形+整体剪切变形h≥50m。

框架结构的设计过程及程序：1、由高宽比限值确定三维几何参数2、结构布置3、结构构件选型4、计算单元5、计算简图6、荷载计算7、内力分析8、荷载效应组合9、构件设计10、构造处理。

14、对梁柱截面的惯性矩，柱按实际截面确定，框架梁应考虑楼板作用。当采用现浇时，应按t型截面计算，一边有楼板时，截面惯性矩j=1.5，当两边有楼板时，截面惯性矩（为梁矩形部分惯性矩，若为预制板时，截面惯性矩）

15、分层法计算步骤：1、有框架简图，绘出各层框架简图2、计算各杆件的线刚度，确定各节点弯矩分配系数3、求各梁固端弯矩4、用力矩分配分层计算5、叠加法敞口框架计算结果，求出各杆端弯矩6、必要时，对节点不平衡弯矩再分配一次（只分不传）7、由杆端弯矩，求出跨中弯矩及其他内力(除底层，其余各层柱的线刚度取原线刚度0.9倍，除底层传递系数1/2外，其余各层固端弯矩传递系数为1/3)

16、分层计算法计算要点：1、分层过程：根据假定，可把一个m层框架分解为m个单层的敞口框架，其中第i个框架仅包含第i层的梁以及与该梁相连接的柱。

每一单层敞口框架可很容易地用力矩分配法计算其内力，而原框架的弯矩和剪力即为这n个敞口框架的弯矩和剪力的叠加。2、各层敞口框架在相应荷载作用下弯矩分配计算要点：计算梁柱节点处各杆端弯矩分配系数ｕi，除底层柱外，其余各层柱的线刚度取原**刚度的0.

9倍；计算梁的固端弯矩mp；根据节点不平衡力矩，求分配弯矩mij；根据传递系数c，求传递弯矩mij，除底层柱传递系数为1/2外，其余各层柱端弯矩传递系数为1/3；循环、收敛后叠加，即可求出各层框架的杆端弯矩。3、将各层敞口框架的弯矩叠加，即可确定整个框架在竖向荷载作用下的弯矩图。4、弯矩确定后即可计算其他相应的内力。

17、反弯点高度的确定：底层柱的反弯点在距柱底2/3柱高处，其余各层的反弯点均在1/2柱高处。

18、d值法计算步骤：

19.框架结构水平荷载下的变形：由梁柱的弯曲变形引起的总体剪切变形和框架柱的轴向变形引起的总体弯曲变形。

当总高度或高宽比时，一般就必须考虑由柱的轴向变形引起的侧移。对总高度时的框架结构，其侧移轴线主要以总体剪切变形为主，只需考虑由梁柱的弯曲变形所引起的侧移。结构设计时框架的侧移值用两个控制指标：

顶层的最大侧移δ和层间的相对位移。

20.控制截面选择：框架梁，梁端或跨中截面；框架柱，上下端截面。

框架梁最不利内力种类：跨中截面：取最大正负弯矩（）梁支座截面取最大正负弯矩（）和最大剪力。

框架柱最不利内力：1、框架柱两端截面最大弯矩及相应的轴力n和剪力v。2、..

最大轴力及相应的弯矩m和剪力v。3、..最小弯矩及相应的轴力n和剪力v。

4、..最小轴力及相应的弯矩m和剪力v 荷载效应组合！！

21.轴压比：是指柱的组合轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积的比值。

22.延性：材料、构件或结构在应力或承载力没有明显降低时维持塑性变形的能力。具有一定塑性变形能力的结构成为延性结构。

23.延性结构设计原则：强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件，强压弱拉。

24.抗震等级：抗震等级是设计部门依据国家有关规定，按“建筑物重要性分类与设防标准”，根据烈度、结构类型和房屋高度等，而采用不同抗震等级进行的具体设计。

25.为保证塑性铰出现后钢筋不致过早拉断，要求一二级框架结构的纵向受力钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值，不应小于1.25.

为保证强柱弱梁内力调整设计要求，钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3

26.体积配箍率ρ（v）：指单位体积混凝土内箍筋所占的含量，即箍筋体积（箍筋总长乘单肢面积）与相应箍筋的一个间距（s)范围内砼体积的比率。

轴压比的定义为柱的轴向压力设计值与理论抗压强度的比值。

27.一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙，短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为4—8的剪力墙。一般，高墙在水平荷载的变形表现为弯曲型，矮墙的变形为剪切型，中高墙的变形曲线介于弯曲型和剪切型之间的剪弯型。

28.剪力墙结构分类和受力特点：1、整体剪力墙（洞口系数不大于15%）水平荷载下，弯矩沿高度方向连续分布，符合平截面假定，变形属弯曲型2、整体小开口剪力墙（洞口系数15%~30%之间）剪力墙在水平荷载下受力特征接近于整体剪力墙，墙肢弯矩沿高度虽有突变，没有反弯点出现，大体符合平截面假定，变形属弯曲变形3、联肢剪力墙（洞口系数30%~50%）变形由弯曲变形向剪切变形过渡4、壁式框架（洞口系数50%~80%之间）变形曲线接近剪切。

29.剪力墙最小截面尺寸要求：一按抗震设计的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无长度的1/16，且不应小于200mm，其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20，且不应小于160mm。

二按。三、四级抗震设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20，且不应小于160mm，其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25，且不应小于160mm.三，非抗震设计的剪力墙，其截面厚度不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25，且不应小于160mm

30.抗震设计时，一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层二者较大值，当剪力墙高度超过150m时，其底部部位加强的高度可取墙肢总高度的1/10

31、显然，值的大小反映了连梁对墙肢约束作用的大小，故称为剪力墙的整体性系数。在工程应用上，当，且时，按整体小开口墙或整截面墙计算，当只满足时，按壁式框架计算，当只满足时，可按连肢墙进行计算，当时，连梁的作用就可以忽略不计，各墙肢按独立单肢剪力墙进行计算。

32、整截面剪力墙是指不开洞或虽有洞口但孔洞面积与墙面面积之比不大于15%，且孔洞净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞长边尺寸的剪力墙。

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