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1、高层建筑结构设计实例讲解,1 基本知识,1.1 高层建筑结构的选型与布置 1.2 高层建筑结构的荷载与地震作用 1.3 高层建筑的内力与位移计算方法 1.4 作用效应组合与构建承载力计算方法,1.1 高层建筑结构的选型与布置,1.1.1 高层建筑结构的选型 各种高层建筑结构形式及其优缺点 高层建筑的最大适用高度 高层建筑结构适用的最大高宽比 楼盖结构形式 高层建筑基础形式,1.1.2 高层建筑结构的布置 结构平面布置 结构竖向布置,1.1 高层建筑结构的选型与布置,1.2.1 高层建筑结构的荷载 恒载 楼面活荷载 屋面活荷载 雪荷载 风荷载,1.2 高层建筑结构的荷载与地震作用,1.2.2 地
2、震作用 一般规定 底部剪力法 振型分解反应谱法 考虑扭转影响的地震作用计算 竖向地震作用计算,1.2 高层建筑结构的荷载与地震作用,1.3 高层建筑的内力与位移计算方法,1.3.1 一般规定 1.3.2 计算参数 1.3.3 重力二阶效应结构稳定验算 1.3.4 水平地震作用标准值下楼层建立验算 1.3.5 水平位移限值和舒适度要求,1.4 作用效应组合与构建承载力计算方法,1.4.1 作用效应组合 无地震效应组合 有地震效应组合 1.4.2 构件承载力计算,3 高层剪力墙结构设计例题,3.1 设计任务书 3.2 剪力墙类型判别 3.3 剪力墙刚度计算 3.4 荷载计算 3.5 水平地震作用计
3、算 3.6 结构水平位移验算,3.7 刚重比和剪重比验算 3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算 3.9 风荷载作用下结构内力设计值计算 3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算 3.11 内力组合 3.12 截面配筋,3 高层剪力墙结构设计例题,3.1 设计任务书,某高层住在楼，采用剪力墙结构，地下一层，地上15层，地下室层高3.9m，电梯机房高3.2m，水箱高3.1m，室内外高差0.3m。设计使用年限为50年。,图3.1 结构平面布置图,各片剪力墙的尺寸,壁式框架,整体墙,各片剪力墙的尺寸,壁式框架,双肢墙,各片剪力墙的尺寸,整体墙,整体小开口墙,3.1 设计任务书,3.2 剪力墙类型
4、判别,判别方法,3.2 剪力墙类型判别,剪力墙类型判别,3.2 剪力墙类型判别,3.2 剪力墙类型判别,利用整体性系数判别剪力墙类型,3.3 剪力墙刚度计算,3.3.1 各片剪力墙刚度计算 （1）实体墙,3.3 剪力墙刚度计算,整体小开口墙等效刚度计算公式,3.3 剪力墙刚度计算,双肢墙等效刚度计算公式,（4）壁式框架XSW-1和XSW-3（略）。,3.3 剪力墙刚度计算,3.3 剪力墙刚度计算,框架剪力墙结构内力计算思路,3.3 剪力墙刚度计算,3.3 剪力墙刚度计算,刚度特征值,3.4 荷载计算,3.4.1 重力荷载标准值计算（方便内力组合） 屋面及楼面荷载标准值 梁自重、墙体自重荷载标准
5、值 门框重量标准值 设备重量标准值,示例,3.4 荷载计算,风振系数,3.4 荷载计算,风荷载体型系数,3.4 荷载计算,3.4 荷载计算,将各层风荷载转化为倒三角形分布荷载,3.4 荷载计算,3.5 水平地震作用计算,均布荷载,3.5 水平地震作用计算,顶点位移法(P70),3.5 水平地震作用计算,地震作用计算选用方法分析,地震影响系数,结构等效重力荷载,3.5 水平地震作用计算,顶部集中荷载判别,计算公式,3.5 水平地震作用计算,将水平地震作用等效为倒三角形分布荷载,3.6 结构水平位移验算,层间位移,层间位移验算,3.7 刚重比和剪重比验算,满足此要求，则不用考虑重力二阶效应的不利影
6、响,在WMASS.out中有提示：该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应 亦即P-效应(重力)。则不需要考虑，否则在重新计算时就需要考虑了。,3.7 刚重比和剪重比验算,水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合公式要求,3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算,3.8.1 总剪力墙、总框架内力设计值计算,总剪力墙剪力,总框架剪力,总剪力墙弯矩,总剪力墙剪力,总剪力墙弯矩,剪力墙内力计算方法,（2）（整体小开口墙）XSW-7墙肢及连梁内力设计值 （3）双肢墙XSW-4内力设计值计算 3.8.3 壁式框架内力设计值（略） 壁柱弯矩设计值计算 壁梁弯矩设计
7、值计算 壁梁剪力及壁柱轴力设计值计算,3.8 水平地震作用下结构内力设计值计算,3.9 风荷载作用下结构内力设计值计算,XSW-1在风荷载作用下壁梁、壁柱弯矩图,XSW-1在风荷载作用下壁梁剪力、壁柱轴力图,3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算,3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算,（2）内力计算,3.10.2 整体小开口墙XSW-7在竖向荷载作用下结构内力设计值计算 3.10.2 双肢墙XSW-4在竖向荷载作用下结构内力设计值计算 3.10.2 壁式框架XSW-1在竖向荷载作用下结构内力设计值计算（略）,3.10 竖向荷载作用下结构内力设计值计算,3.11 内力组合,比较各片剪力
8、墙非地震时内力和地震时内力可知，墙肢平面内力偏压、偏拉内力、连梁内力均由地震内力控制。故内力组合时对非地震内力仅列出轴力。,荷载效应组合(教材P81),3.12 截面配筋,3.12.1 实体墙XSW-5截面设计 3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计 3.12.3 壁式框架XSW-1截面设计 3.12.4 双肢墙XSW-4截面设计,3.12.1 实体墙XSW-5截面设计,验算墙体截面尺寸，防止发生斜压破坏,名义受压区高度,3.12.1 实体墙XSW-5截面设计,Ac=180+300=480,按构造要求确定分布钢筋，然后进行端部钢筋面积计算,3.12.1 实体墙XSW-5截面设计,（3）斜截面受剪承载力计算,为防止发生斜压破坏，进行剪压比计算,剪压比：,教材P186,3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计,截面尺寸验算,为防止发生斜压破坏,名义受压区高度,3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计,端部钢筋计算,3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计,教材P186,剪跨比,3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计,3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计,3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计,3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计,剪跨比,限制剪压比,3.12.2 整体小开口墙XSW-7截面设计,教材公式P193,END,
