《高层建筑 复习整理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高层建筑 复习整理（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章1.高层建筑结构的特点（力学角度）：水平力是设计主要因素侧移成为控制指标过大的位移对结构的影响高层建筑，水平荷载起控制作用的建筑抗震设计要求更高概念设计与理论计算同等重要减轻高层建筑自重比多层建筑更重要轴向变形不容忽略2、现代高层建筑结构的发展（材料方面）：过去发达国家大多采用钢结构，发展中国家采用钢筋混凝土材料。近年来，由于钢筋混凝土结构具有的优点，发达国家采用日益增多。实际上采用两种材料做成的混合结构或组织结构成为近年来发展研究的热点3、钢材强度高，韧性大易于加工，钢结构具有构件断面小、自重轻、抗震性能好等优点。缺点：用量大，造价高，防火性能不好，需要用昂贵的防火涂料钢筋混凝土结构造
2、价较低，且材料来源丰富，耐火性好，节省钢材，承载力较好，抗震性能较好。缺点：构件断面大，减少使用面积，自重大，基础造价高抗震性能不如钢结构第二章框架结构： 优点：空间大、布置灵活，造价低、延性好、计算理论成熟缺点：1)抗侧移刚度小，水平侧移较大，建造高度有限 2)抗震性能差，地震中非结构构件(如建筑装饰、填充墙、设备管道等)破坏比较严重，维修费用高。 3)没有稳定措施（缺乏二道抗震防线）适用范围：520层，多、高层住宅、饭店、办公楼及其它公共建筑均可。框架结构属于柔性结构框架结构体系 特点：传力途径更简捷，可有效增加净空高度。1）全落地剪力墙体系 2）框支剪力墙体系剪力墙结构体系属刚性结构 框
3、架-剪力墙结构体系特点：剪力墙（核心筒）承担大部分水平力(8090)，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。框筒结构（筒体结构）特点：内柱：竖向荷载外筒：水平荷载柱距：一般3m框筒梁比较高开洞面积在60%以下框架筒体结构 （受力特点与框架剪力墙结构基本一样） 特点：剪力墙（核心筒）承担大部分水平力(8090)，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。剪力滞后效应：翼缘框架柱中轴力分布不均匀，两边大、中间小的不均匀现象结构平
4、面布置原则（简单、规则、对称、均匀）板式平面：宽度小而长度较大的房屋（控制长宽比）塔式平面：长宽较接近的建筑物平面布置要求： 平面形状宜简单、规则、对称，尽量避免过大的外伸、内收避免地震影响总长度L：避免两端振动不一致使建筑物破坏平面外伸：凹角部分容易产生应力集中（楼板加强，且凹角和端角不宜设楼电梯间抗侧力结构布置时，宜对称、均匀，使刚度中心与荷载作用中心尽量接近避免产生扭矩筒体结构多采用正多边形、圆形、矩形和切角三角形 结构竖向布置的要求 （规则，均匀，连续，无突变）布置原则：结构的强度、刚度宜均匀、连续、不突变 平面不规则扭转不规则楼板凹凸不规则楼板局部不连续竖向不规则侧向刚度不规则竖向抗
5、侧力构件中断楼层承载力突变变形缝设缝原则:1) 力争不设；2）尽量少设；3）非设不可时，多缝合一； 4）设缝要彻底（距离要留足）变形缝类型：a) 伸缩缝：防止结构因温度变化和混凝土干缩变形产生裂缝（基础以上上部结构断开，基础不断开）b) 沉降缝：由于可能产生地基不均匀沉降（基础与上部结构均断开）沉降差异的处理方法。设计、施工 中采用措施调整沉降差异，减少沉降产生的结构内力。 c) 抗震缝：抗震设防的建筑物，当建筑的平面、层数、质量、刚度差异较大，或错层时（基础以上上部结构断开，基础断可不断），设抗震缝防止破坏。缝的设置和基础的关系地基的要求：承载力大、沉降小、稳定基础的要求：稳定、刚度大而变形
6、小设计的要求：防止倾覆、滑移、不均匀沉降第三章3.1风荷载标准值WK=ZSZOS 风载体型系数：风对建筑表面的作用力并不等于基本风压值，而是随建筑物的体型、尺度、表面位置等而改变，其大小由实测或风洞试验确定S =垂直于建筑表面的平均风作用力/基本风压值 Z 风压高度变化系数：风压高度变化系数应该根据地面粗糙度类别确定 Z Z高度处的风振系数：Z=1+Z /Z脉动增大系数：主要与结构的周期和基本风压和地面粗糙程度有关 脉动影响系数：与房屋总高度、粗糙度类别、H/B有关，查表。Z 振型系数：可由结构动力计算确定，计算时可仅考虑受力方向基本振型的影响；对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，也
7、可近似采用振型计算点距室外地面高度Z与房屋高度H的比值代替振型系数 Z/H 查表O=1/2O2荷载规范附录D，不小于0.3kN/m2 上海：0.40(10),0.55(50),0.60(100) kN/m2说明：一般高层建筑取50年一遇特别重要或者有特殊要求的高层建筑取100年一遇舒适度计算取10年一遇3.2地震作用特点（特性，地震三要素）：强度：反应地震波的幅度，烈度大，强度大（振幅大小表示）频谱：反应地震波的波形。持续时间：反应地震波的持续时间，短则对建筑物影响不大.0.01s抗震设防准则及基本方法：三水准目标：小震不坏，中震可修，大震不倒两阶段方法：第一阶段为承载力验算 满足第一、第二水
8、准目标取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应。第二阶段为弹塑性变形验算满足第三水准目标地震作用的计算方法：静力法，*反应谱法（底部剪力法、振型分解反应谱法），时程分析法反应谱底部剪力法1）适用范围：高度不超过40m、以剪切变形为主的且质量和刚度沿高度分布较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法2）特点：适用于手算， 只考虑基本振型，利用反应谱3）计算步骤计算总水平地震作用（作用于结构底部的剪力）分配到各质点剪力计算结构内力*设计反应谱曲线会用 P63第五章5.2分层法 P91适用范围：主要用于计算多层多跨且梁柱全部贯通的均
9、匀框架。当梁柱线刚度比值ib/ic3 或框架不规则时，不适用计算假定：1.在竖向荷载作用下，可忽略框架的侧移 2.在计算时不考虑本层梁竖向荷载对其他各层杆件内力的影响。 3.假定上下柱的远端为固定，实际仅底层柱为固定，其它柱端均为弹性支座。修正：除底层柱外，各层柱线刚度乘以0.9，柱的传递系数为1/3；底层柱1.0,1/2。 计算要点：1）将多层多跨框架分层：即每层梁与上下柱构成的单层作为计算单元，柱的远端为固定端2）按弯矩分配法计算各单元内力3）各层柱的线刚度乘以折减系数0.9（底层柱除外）。楼层柱弯矩传递系数为1/3，底层柱为1/24）横梁的最后弯矩即分层计算所得弯矩5）柱的最后弯矩为上、
10、下两相邻简单刚架柱的弯矩叠加6）需要时，对叠加后节点不平衡弯矩，在本节点内，可作一次分配平衡7）画出结构弯矩图反弯点法P94条件：梁的线刚度与柱的线刚度比3假定： (1) 梁的刚度无限大； (2) 忽略柱的轴向变形； (3) 假定同一楼层中各柱端的侧移相等 （4）反弯点高度：底层距底端2h/3，其他层取中点公式P94 （5-3）计算方法1、 抗侧刚度的计算 d=v/=12ic/h2 ic=EI/hV柱剪力 d柱层间位移h层高 EI柱抗弯刚度 ic柱线刚度2、剪力的计算 公式（5-6）3、反弯点的确定：反弯点：弯矩为零的点 柱两端完全无转角，弯矩相等：反弯点为柱中点 梁的线刚度与柱的线刚度比3：
11、反弯点近似在中点 底层柱：底部固定，上端有转角，反弯点上移反弯点在距柱底2h/3处 4、计算柱端弯矩 D值法条件：考虑梁的线刚度与柱的线刚度比不满足3条件的情况（梁柱线刚度比较小，结点转角较大）假定：（1）平面结构假定（2）忽略柱的轴向变形（3）D值法考虑了结点转角，假定同层结点转角相等a 柱刚度修正系数（表示梁柱线刚度比对柱刚度的影响）公式P94 （5-5）计算方法1、D值修正抗侧刚度的计算D值计算假定：（1）各层层高相等；（2）各层梁柱节点转角相等；（3）各层层间位移相等2、确定柱反弯点高度（ 见PPT）5.3剪力墙的类型：整体墙，联肢墙，不规则开洞剪力墙连续化方法计算联肢剪力墙a与剪力墙
12、尺寸有关，为已知几何参数，a称为整体系数，是表示连梁与墙肢相对刚度的一个参数，也是连肢墙的一个重要的几何特征参数。P1101、判别条件：a110；内力特点：正应力分两段直线分布，墙肢弯矩没有不（或很少）出现反弯点计算方法：连续化方法2、内力计算（连续连杆方法）（1)计算简图和计算假定：将连梁沿高度离散为均匀分布的连续栅片，形成连续结构基本假定 适用条件：开洞规则，墙厚、层高不变忽略连梁轴向变形，即假定两墙肢水平位移完全相同两墙肢各截面的转角和曲率都相等，连梁两端转角相等，连梁反弯点在梁的中点墙肢截面、连梁截面、层高等几何尺寸沿全高是相同的（2）基本思路：沿连杆中点（反弯点）切开，以剪力t（x）
13、为未知数，得2个静定悬臂墙的基本体系通过切口的变形协调（相对位移为0）建立t（x）的微分方程（力法）求解微分方程的t（x），积分得剪力V再通过平衡条件求出连梁梁端弯矩，墙肢轴力及弯矩（3）力法方程的建立变形协调条件：1（x）+2（x）+3（x）=01 墙肢弯曲和剪切变形产生的切口相对位移2墙肢轴向变形产生的切口相对位移3 连梁弯曲变形和剪切变形产生的切口相对位移5.4两种计算简图根据总剪力墙与总框架之间的联系性质，框架剪力墙结构的计算简图可分为两类铰结体系与刚结体系（1）通过楼板联系简化为铰结连梁，形成铰结体系总框架(2)通过楼板和连梁联系简化为刚结连梁，形成刚结体系主要考虑连梁对剪力墙的刚结
14、端，当梁很弱时也可忽略其约束作用而处理成铰结端；框架与总连梁间为铰结，表示楼板的连接作用，至于梁对框架柱的约束作用将反映在D值中刚结体系与铰结体系的主要区别在于：总剪力墙与总框架之间的连梁对墙肢有约束弯矩。即连梁切开后，除轴力外，还有剪力，将剪力向墙肢截面形心取矩，并沿高度连续化，便形成分布的约束弯矩 m（x），如图。即连梁对墙肢具有约束作用 （见PPT）协同工作计算方法（1）首先将所有剪力墙合并为总剪力墙，所有框架合并为总框架（2）把总剪力墙与总框架之间的联系连续化，根据力平衡条件、变形协调条件和力与变形物理关系建立微分方程（协调工作）解决荷载在总剪力墙与总框架之间的分配，得到各自的总内力和共同的变形曲线（3）总剪力墙的总内力按各片墙的等效抗弯刚度EI分配到各片墙，总框架的总内力按各柱的抗侧刚度D值分配至各柱原理：框-剪协同工作简化计算方法也是采用连续化方法，把总联系梁分散到全高，成为连续杆件，然后将连杆切开，分成剪力墙及框架两个基本体系。l：框-剪结构的刚度特征值，它的物理意义是总框架抗推刚度Cf与总剪力墙抗弯刚度EIw的相对大小，它对框-剪结构的受力及变形性能有很大的影响
