1、框架结构：由梁，柱组成的结构单元称为框架，全部竖向
荷载和侧向荷载由框架承受的
结构体系，称为框架结构
2、框架只能在自身平面内抵抗侧向力，必须在两个正交的主
轴方向设置框架，以抵抗各个
方向的侧向力
3、框架在侧向力作用下侧移有两部分组成：梁和柱的弯曲变
形产生的侧移，侧移曲线呈剪
切性，自下而上侧键位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧
移曲线弯曲形，自下而上层间
位移增大。框架的侧移曲线以
剪切性为主
4、剪力墙结构：用钢筋混凝土剪力墙承受竖向荷载和抵抗侧
向力的结构称为剪力墙结构，
也称为抗震墙结构
5、剪力墙是平面结构，在自身平面内有较大的承载力和刚度，平面外的承载力和刚度小，
6、框剪结构：框架和剪力墙共同承受竖向荷载和侧向力，就
成为框架-剪力墙结构
7、框剪结构常用组成形式：框架与一般剪力墙组合；与一般
剪力墙和剪力墙围城的井筒组合；框架与带边框剪力墙的组
合
8、框架-剪力墙结构是一种双
重抗侧力结构
9、框架和剪力墙的变形分别呈剪切性和弯曲形，由于楼板的
作用，框架和剪力墙的侧向位
移必须协调。在结构的底部，
框架的侧移减小，在结构的上部，剪力墙的侧移减小，侧移
曲线的形状呈弯剪行10、框剪结构特点：布置灵活，
延性好，刚度大，承载力大，
是一种比较好的抗侧力体系
11、其他结构形式:板柱-剪力
墙结构；框架-支撑结构；筒体
结构（框筒结构，桁架筒结构，
筒中筒结构，束筒结构）框架-
核心筒结构；巨型结构
12、剪力滞后：倾覆力矩使框
筒的一侧翼缘框架柱受拉，另
一侧翼缘框架柱受压，而腹板
框架柱有拉有压。翼缘框架柱
中各柱轴力分布不均匀，角柱
的轴力大于平均值，中柱的轴
力小于平均值；腹板框架各柱
的轴力也不是线性分布，这种
现象称为剪力滞后
13、体型和总体布置：建筑体
型指的是建筑的平面和立面；
结构的总体布置是指结构构件
的平面布置和竖向布置
14、概念设计：是指结构设计
中，用概念进行分析，作出判
断，并采取相应措施
15、高层建筑外形可分为板式
和塔式两种
16、基础:基础承托房屋的全部
重量和外部作用力并将其传到
地基，伐型基础基础及箱型基
础是高层建筑的常用基础形式，
伐基有板式?梁板式
17、地震动三要素：强度，频
谱，持续时间
18、限制侧向变形的主要原因：
防止主体结构开裂，损坏；防
止填充墙及装修开裂，损坏；
过大的侧向变形会使人有不舒
服感，影响正常使用，过大的
侧移会使结构产生附加内力
19、延性是指构件和结构屈服
后，具有的承载力不降低或基
本不降低，且有足够的塑形变
形的能力的一种性能，一般用
延性比表示?延性比：是指极限
变形与屈服变形的比值
20、要设计延性结构，与那些
因素有关：（1）选择延性材料
（?2）进行结构概念设计（3）
设计延性结构（4）钢筋混凝土
结构的抗震构造措施及抗震等
级
21、框架，剪力墙，框剪的两
个计算基本假定：（1）一片框
架或一片剪力墙可以可以抵抗
在本身平面内的侧向力，而在
平面外的刚度很小，可以忽略?
（2）楼板在其自身内刚度无限
大，楼板平面外刚度很小，可
以忽略
22、框架近似计算的一些假定：
（1）忽略梁柱轴向变形及剪切
变形?(2)杆件为等截面（等刚
度），以杆件轴线作为框架计
算轴线?(3)在竖向荷载下结构的
侧移很小，因此在做竖向荷载
下计算时，假定结构无侧移
23、用力矩分配法计算的要点：
(1)计算各层梁上竖向荷载和梁
的固端弯矩(?2）将框架分层，
各层梁跨度及柱高与原结构相
同，柱端假定为固端（?3）计
算梁柱线刚度（?4)计算和确定
梁，柱弯矩分配系数和传递系
数?(5)按力矩分配法计算单层梁，
柱弯矩(?6)将分层计算得到的，
但属于同一层的柱端弯矩叠加
得到柱的弯矩
24、抗侧移刚度d：单位位移
所需施加的水平推力
25、抗侧刚度D：柱节点有转
角时使柱端产生水平位移所需
施加的水平推力
26、反弯点法基本假定：(1)假定框架梁的抗弯刚度无穷
大?(2)_假定梁的轴向变形很小，可以忽略
27、反弯点法计算框架内力的
步骤：(1)确定各柱反弯点位置(2)分层取脱离体计算各反弯点
处剪力(3)先求柱端弯矩，再由
节点平衡求梁端弯矩，当为中
间节点时，按梁的相对线刚度
分配节点处的柱端不平衡弯矩
28、影响D值的因素：(1)该柱本身刚度(2)上下梁的刚度(3)上下层柱的高度(4)上下层剪力(5)柱所在层的位置
29、D值法计算内力的步骤：(1)计算作用在第i层结构上的
总剪力并假定他作用在结构的
刚心上(2)计算各梁柱的线刚度（3）计算各柱抗侧刚度（4）
计算总剪力在各柱间的剪力分
配（5）确定反弯点高度系数（6）根据各柱分配到的剪力及反弯点位置计算柱端弯矩（7）由柱端弯矩，并根据节点平衡
计算梁端弯矩（8）根据力的平衡，由梁端弯矩和作用在该梁
上的竖向荷载梁跨中的弯矩和
剪力
30，剪力墙类型（1）整体墙：墙上门窗洞口面积不超过墙面
面积的16%，且空洞间距至墙
边净距大于空洞边长（2）联肢墙：当洞门较大，切排列整齐，可划分为墙肢和连梁，称为联
肢墙（3）不规则开洞剪力墙：当洞口较大，而排列不规则，
不能简化成杆件体系进行计算31、联肢墙连续化计算方法基
本假定：（1)忽略连梁的轴向
变形，即假定两墙肢的水平位
移完全相同(2)假定两墙肢各截
面的转角和曲率都相等，因此
连梁的转角相等，连梁的反弯
点在梁的中点（3）各个墙肢截
面，各连梁截面积及层高等几
何尺寸沿双肢墙全高都是相同
的
32、双肢墙位移及内力分布特
点：（1）双肢墙的侧移曲线呈
弯曲形，（2）连梁的剪力分布
具有明显特点，剪力最大的连
梁不在底层，他的位置大小将
随a值改变（3）墙肢的轴力与
a值有关，当a值增大时，连梁
剪力增大，墙肢轴力也必然加
大（4）墙肢的弯矩也与a有关，
但正好相反，a值愈大，墙弯矩
愈小
33、双肢墙多肢墙计算步骤：
（1）计算几何参数（2）计算
墙肢邓小刚度（3）计算连梁约
束弯矩函数（4）计算连梁内力
（5）计算墙肢轴力，弯矩及剪
力（6）计算顶点位移
34、小开口墙的内力和应力分
布特点：（1）墙肢中大部分层
都没有反弯点（2）截面上正应
力分布接近于直线分布
35、壁式框架：在联肢墙中，
当洞口较大，连梁刚度接近于
或大于墙肢刚度时，其性能已
接近于框架，称为壁式框架
36、剪力墙和框架之间的联系：
（1）通过楼板联系，铰接体系
（2）通过连系梁联系，刚接体
系
37、抗推刚度：产生单位层间
变形角所需的推力
38、刚度特征值很小时，剪力
墙承担大部分剪力；当刚度特
征值很大时，框架承担大部分
剪力；框架的剪力最大值在结
构中部某层，随着刚度特征值
的增大，最大剪力层向下移动
39、刚度中心：各抗侧力结构
抗侧移刚度的中心；另一个解
释：他是在不考虑扭转情况下
各抗侧力单元层剪力的合力中
心40、扭转偏心距：水平力作
用线及刚度中心二者距离
41、为了使钢筋混凝土框架称
为延性耗能框架，应采用的抗
震概念设计：（1）强柱弱梁
（2）强剪弱弯（3）强核心区，
强锚固（4）局部加强（5）限
制柱轴压比，加强柱箍筋对混
凝土的约束
42、影响梁的延性和耗能的主
要因素：破坏形态；截面混凝
土相对受压区高度，塑性铰区
混凝土约束程度
43、柱的破坏形态：压弯破坏
或弯曲破坏，剪切受压破坏，
剪切受拉破坏，剪切斜拉破坏，
粘结开裂破坏
44、轴压比：柱的平均轴向压
力与混凝土轴心抗压强度设计
值的比值
45、为了实现延性剪力墙，剪
力墙的抗震设计应符合的原则：
（1）强墙弱梁（2）强剪弱弯
（3）限制墙肢的轴压比和墙肢
设置边缘构件（4）加强重点部
位（5）连梁特殊措施
46、墙肢控制截面：墙底界面，
改变混凝土强度等级，改变配
筋量的截面
47、在轴压力和水平力作用下，墙肢的破坏形态与实体墙破坏
形态相同：弯曲破坏，弯剪破坏，剪切破坏，滑移破坏
48、大偏心破坏：在极限状态下，墙肢截面相对受压区高度
不大于相对界限受压区高度时，为大偏心受压破坏
49、小偏心破坏：在极限状态下，墙肢截面混凝土相对受压
区高度大于其相对界限受压区
高度时微小偏心受压
50、墙肢截面剪切破坏形态：（1）剪拉破坏，属脆性破坏（2）斜压破坏（3）剪压破坏，最常见破坏形态
51、计算高层结构的基本计算
类型：平面协同计算；空间协
同分析；空间结构计算；完全
空间结构计算?
1，框架结构和框筒结构的结
构构件平面布置有什么区别？
框筒结构的剪力滞后表现在哪？框架结构的柱距，可以是4-5
米的小柱距，也可是7-8米的
大柱距，可以用隔断墙分隔空间，以适应不同使用功能的需求，框筒结构是由布置在建筑
物周边的柱距小，梁截面高的
密柱深梁的框架组成，形式上
框筒由四榀框架围城，（剪力
滞后见小炒1）
2、筒中筒结构和框架-核心筒
结构的结构平面布置有什么区别？框架-核心筒结构设置加强层有什么作用？筒中筒：用框
筒作为外筒，将楼电梯间，管
道竖井等服务设施集中在建筑
平面的中心做成内筒，就成为
筒中筒结构，框架-核心筒，加大外框筒的柱距，减小梁的高度，周边形成稀柱框架，与内
筒一起，组成了框架-核心筒结
构，其周边框架与核心筒之间
形成的可用空间大；使一侧框
架柱受压，另一侧框架柱受拉，
对核心筒形成反弯，减小结构
的侧移和减小伸臂构件所在楼
层以下核心筒各截面的弯矩。
3、中心支撑钢框架和偏心支撑
钢框架的支撑斜杆是如何布置
的？偏心支撑钢框架有哪些类
型？为什么偏心支撑钢框架的
抗震性能比中心支撑钢框架好？
中心支撑钢框架的支撑斜杆的
轴线交汇于框架梁柱轴线的交
点，基本形式有：单斜杆支撑，
人字形支撑，v行支撑，k行支
撑和交叉支撑，偏心支撑框架
的特点是支撑连接位置偏离梁
柱节点，每根斜杆应至少一端
与框架梁相连，在梁端或梁的
跨中形成一段短梁，称为消能
梁段，基本形式有，人字形和v
行等；消能梁段的腹板剪切屈
服，具有塑性变形大，屈服后
承载力继续提高，滞回能耗稳
定，抗震优于中心支撑
4、为什么规范对每一种结构体
系规定最大适用高度？工程实
际是否允许超过规范规定的最
大高度？每一种结构有其最佳
的适用高度范围；允许，当房
屋高度超过规定的最大高度时，
结构设计应采取有效的加强措
施，并且有可靠依据，或进行
专门的研究和论证
5、什么样的建筑体型对结构
抗震有利？为什么？为什么结
构平面布置对称，均匀及沿竖
向布置连续，无突变有利于抗
震？简单，规则，长宽比不大
的平面，因为可以实现承载力，
刚度，质量分布对称，均匀，
刚度中心和质量中心重合，减
小扭转；因为，可以使结构的
侧向刚度和承载力上下相同，
避免造成薄弱层和柔弱层，地
震时不容易破坏
6、简述房屋建筑平面不规则和
竖向不规则的类型：平面不规
则：扭转不规则，楼板凹凸不
规则和楼板局部不连续，竖向
不规则：侧向刚度不规则，竖
向抗侧力构件不连续和楼板承
载力突变
7、在地震作用下，特别不规
则结构的薄弱部位容易造成震
害，可以用防震缝将其划分为
若干独立的抗震单元，防震缝
应有一定的宽度；为了避免收
缩裂缝和温度裂缝，房屋建筑
可以设置伸缩缝，最大间距的
要求，框架55 剪力墙45；主
体和裙房的高度计重量相差悬
殊，可以用沉降缝将裙房和主
体从层顶到基础全部断开，以
使各部分自由沉降，避免有沉
降差引起裂缝或破坏，要求基
础也断开
8、计算总风荷载和局部风荷载
的目的是什么？二者计算有何
异同？总风荷载是建筑物个表
面承受风作用力的合力，是沿
高度变化的分布荷载，用于计
算抗侧力结构的侧移及各构件
内力；局部风荷载用于计算结
构局部构件或维护构件与主体
的连接，
9、地震作用和风荷载有什么特
点？风：风的作用是不规则的，
风压随着风速，风向的紊乱变
化而不停的改变，地震：
10、计算水平地震作用有哪些
方法？适用于什么样的建筑结
构？反应谱底部剪力法，振兴
分解反应谱法，时程分析法
11、内力组合和最不利内力组
合有什么关系？内力组合是要
组合控制截面处的内力，位移
组合主要是组合水平荷载作用
下的结构层间位移，
12、为什么钢筋混凝土框架梁
的弯矩能做塑形调幅？如何进
行调幅？调幅与组合的先后顺
序怎样安排？为了减小钢筋混
凝土框架梁支座处的配筋数量，在竖向荷载作用下可以考虑框
架塑形内力重分布，主要是降
低支座负弯矩，以减小支座处
的配筋，跨中则相应增大弯矩；竖向荷载作用下的弯矩应先调幅，在于其他荷载进行组合。
13、什么是剪力墙结构的等效
抗弯刚度？抗弯刚度ei 由于还
存在剪切变形，而且剪力墙上
开洞—因此才采用等效抗弯刚
度
14、剪力墙连续化方法的基本
假定是什么？他们对该计算方
法的应用范围有什么影响？
（假定见小炒1）连续化方法适用于开洞规则，由下到上墙后
及层高都不变的联肢墙。
15、框架-剪力墙结构协同工作的计算目的是什么？总剪力在
各榀抗侧力结构间的分配与纯
剪力墙，纯框架有什么区别？
目的：计算在总水平荷载作用下，总框架层剪力Vf，总剪力
墙的总层剪力和总弯矩，总连
系梁的梁端弯矩和剪力
16、求得总框架和总剪力墙的
剪力后，怎样求各杆件的m n v？按照框架的规律把vf分配到每
根柱，按照剪力墙的规律把vm ， mw 分配到每片墙，按
照连梁刚度把ml 和剪力vl分
配到每根梁，这样就可以得到
每一根杆件截面设计需要的内
力
17、怎样区分铰接体系和刚接
体系？通过楼板连接，铰接体
系，通过连系梁连接，刚接体
系
18、什么是刚度特征值？它对
内力分配，侧移变形有什么影
响？他的物理意义是总框架的
抗推刚度cf与总剪力墙抗弯刚
度eiw的相对大小当其较大时，
结构中以框架为主，位移曲线
是剪切行的，其很小时，结构
中以剪力墙为主，位移曲线主
要是弯曲形，比例相当1-6 为
弯剪行，
19、为什么说很难精确计算扭
转效应，在设计时应采取些什
么措施减小扭转可能产生的不
良后果？要着重从设计方案，
抗侧力结构布置或配筋构造，
连接构造上妥善考虑，一方面
尽可能减小扭转，另一方面尽
可能加强结构的抗扭能力，计
算仅做一种补充手段
20、扭转修正系数a的物理意
义是什么?为什么各片抗侧力结
构a值不同？什么情况下a 大
于1？什么情况下a等于1或
小于1？当某片抗侧力结构的
a>1时，表示他的剪力在考虑
扭转以后将增大；a<1时表示
考虑扭转后该单元的剪力将减
小，离刚心愈远的抗侧力结构，
剪力修正也越多
21、框架柱的箍筋有哪些作用？
抵抗剪力，对混凝土提供约束，
防止纵筋压屈
22、剪力墙抗震设计的原则是
什么？为什么按强墙弱梁设计
剪力墙？什么是强墙弱梁？
（原则见小抄1）因为要实现延
性剪力墙，强墙弱梁：连梁屈
服先于墙肢屈服，使塑形变形
和耗能分散于连梁中，避免因
墙肢过早屈服使塑形变形集中
在某一层而形成软弱层或薄弱
层
23、在墙肢大小偏心受压和大
偏心受拉承载力验算中，做了
哪些假定？忽略哪一范围内的
竖向分布钢筋对承载力贡献？
为什么？（1）截面变形符合平
截面假定（2）不考虑受拉混凝
土的作用（3）受压区混凝土的
应力图用等效矩形应力图替换
（4）强制端部的纵向受拉，受
压钢筋屈服（5）从受压区边缘
算起1,5x（x为等效矩形应力
图受压区高度）范围以外的手
拉竖向分布钢筋全部屈服并参
与计算，1,5x范围以外的竖向
分布钢筋未受压屈服或为受压，
不参与受力计算
24、框剪结构协同分析的基本
假定和主要步骤是什么？（1）
一片框架或一片剪力墙可以可
以抵抗在本身平面内的侧向力，
而在平面外的刚度很小，可以
忽略（2）楼板在其自身内刚
度无限大，楼板平面外刚度很
小，可以忽略（3）把结构中所
有的框架集合成总框架，采用
D值法计算它的抗侧刚度及内
力，（4）把所有的墙肢集合成
总剪力墙，按照悬臂墙方法计
算它的抗侧刚度，（5）所有连
系梁集合成总联系梁
考试试题纸（A卷） 课程名称高层建筑结构设计 (本) 专业班级 一、填空题（每题3分，共15分） 1. 由梁、柱组成的结构单元称为框架，全部竖向荷载和侧向荷载由它承受的结构体系称为框架结构。 2. 我国房屋建筑采用三水准抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。 3. 建筑物动力特性是指建筑物的自振周期、振型与阻尼，它们与建筑物的质量和结构的刚度有关。 4. 在任何情况下，应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。 5. 当高层结构高度较大，高宽比较大或抗侧则度不够时，可用加强层加层，加强层构件有三种类型：伸臂、腰桁架和帽桁架和环向构件。 二、判断题：（每题3分，共15分） 1. 框架结构可以采用横向承重、纵向承重，但不能是纵横双向承重。（×） 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. 高层建筑结构的设计，要根据建筑高度、抗震设防烈度等合理选择结构材料、抗侧力结构体系，建筑体形和结构总体布置可忽视。（×） 4. 为了避免收缩裂缝和温度裂缝，房屋建筑可设置沉降缝。（×） 5. 抗震概念设计中，核芯区的受剪承载力应大于汇交在同一节点的两侧梁达到受变承载力时对应的核芯区的剪力。（√） 三、单选题：（每题3分，共15分） 1. A级高度钢筋混凝土高层框架结构在7度抗震设防烈度下的最大适用高度：（A） A. 55 B. 45 C. 60 D. 70 2. 钢结构框架房屋在8度抗震设防烈度下适用的最大高度：（B） A. 110 B. 90 C. 80 D. 50 3. 按照洞口大小和分布的不同，将剪力墙划分类别，但不包括：（D） A. 整体墙 B. 联肢墙 C. 不规则开洞剪力墙 D. 单片墙 4. 梁支座截面的最不利内力不包括：（D） A. 最大正弯矩 B. 最大负弯矩 C. 最大剪力 D. 最大轴力 5. 框架柱的截面宽度和高度在抗震设计时，不小于：（C） A. 200mm B. 250mm C. 300mm D. 350mm 四、简答题（第一题10分，其它每题15分，共55分） 1. 工程中采取哪些措施可避免设置伸缩缝？ 工程中采取下述措施，可避免设置伸缩缝：
名词解释： 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。填空：1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用， 技术先进，经济合理，方便施工。 3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高 层结构，错层结构，多塔楼结构。 4．8度、9度抗震烈度 设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙 结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱 —剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠 合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。 6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近，以减少扭转效应。 7．《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1．地基是指支承基础的土体，天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2．当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m，且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。 3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁，将条形基础联系起来。 4．基础的埋置深度一般不宜小于0.5m，且基础顶面应低于 设计地面100mm以上，以免基础外露。 5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏 形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或 桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙 房一侧设置后浇带，其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时，应进行地基变形验算。 9．基床系数即地基在任一点发生单位沉降时，在该处单位 面积上所需施加压力值。 10．偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求，同时还应防止基础转动过 大。 11．在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布 较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反 力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时，宜按弹性地基梁计算。 12．十字交叉条形基础在设计时，忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响，根据静力平衡条件和变形协调 条件，进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13．在高层建筑中利用较深的基础做地下室，可充分利用 地下空间，也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm，且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10，且基础高度不小于3m，就可形成箱形基础。 1．高层建筑结构主要承受竖向荷载，风荷载和地震作用等。 2．目前，我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量（恒载与活荷载）大约为12～14kN ／m2 ；剪力墙、筒体结构体系为14～16kN／m2 。 3．在框架设计中，一般将竖向活荷载按满载考虑，不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大，可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1～1.2的系数加以放 大，以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4．抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5．高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法：①高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法；②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法；③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，宜采 用时程分析法进行补充计算。， 6．在计算地震作用时，建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7．在地震区进行高层建筑结构设计时，要实现延性设计， 这一要求是通过抗震构造措施来实现的；对框架结构而言， 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8．A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时，平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9．高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答： 1．我国对高层建筑结构是如何定义的？ 答：我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定：10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑结构有何受力特点？ 答：高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力)，在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中，可以认为柱的轴向力与层数为线性关系，水平力 近似为倒三角形分布，在水平力作用卞，结构底部弯 矩与高度平方成正比，顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值，往往成为控制因素。另外， 高层建筑各构件受力复杂，对截面承载力和配筋要求 较高。
高层建筑结构设计 教案 山东大学 土建与水利学院 薛云冱
目录 第一章：高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章：荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章：框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（一）—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（二）—改进反弯 点（D值）法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章：剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划 分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章：框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章：框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章：剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。
2元 高层建筑结构设计复习总结 一、1.高层建筑：将10层及10层以上或高度超过28m的混 凝土结构为高层民用建筑；高层建筑结构是高层建筑中的主要承重骨架。2.高层建筑优点：占地面积小，节约建筑用地； 缩短城市道路和各种管线，节约基础设施费用；改造城市面貌。3.高层建筑结构功能:安全性、实用、耐久、稳定4.高层建筑结构中:轴力和结构高度成线性关系；弯矩和结构高度成二次方关系；位移和结构高度成四次方关系。4.高层建筑结构形式：a按材料分：砌体结构、钢筋砼、钢结构、钢和钢筋砼材料混合结构b.按结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构（框筒结构、筒中筒、多筒、成束筒）、悬挂结构及巨型框架结构5.(1)砌体结构：造价低； 强度低，特别是抗拉、抗剪强度低、延性差；抗震性不好(2). 钢筋砼结构：优（强度高，能组成多种结构体系，抗震性能较好，跟钢结构相比刚度大，造价低，材料来源丰富，耐火性好）缺（自重大，结构截面尺寸大，建筑面积小，造价增加施工周期较长）(3)钢结构：优（较理想材料，强度高，自重轻，延性好，抗震性能好，施工速度快，易于加工，施工方便）缺（造价高，耐火性差，维护费用高）6.（1）框架结构体系：优（建筑平面布置灵活，可形成大空间，立面也可变化；延性好；造价低。）缺（侧向刚度小；水平位移大，一般不超过60米；在高烈度地区，高度严格控制；非结构
构件破坏严重，维护费用高；缺少二道防线）设计要点：a 根据使用要求，建筑要求来布置框架层高；b梁柱节点必须刚接；c梁的跨度受梁、断面尺寸限制d柱断面尺寸根据轴力大小确定，在震区有轴压比限制（2）剪力墙结构体系：利用钢筋砼墙体组成的承受全部竖向和水平作用的。优(整体性好；侧移刚度大；变形小；非结构构件损坏小；结构次生内力P-Δ效应不显著；弹塑性稳定问题不突出；承载力易满足要求；抗震性能好；具有多道防线)缺（剪力墙间距较小；平面布置不灵活；大房间受到限制；自重大；刚度大，周期短）（3）框架-剪力墙结构体系：在框架结构中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水瓶座用的高层建筑结构。优（侧向位移小；减轻节点负担；增加了超静定次梁；保证了塑性的发展；屈间侧移屈干均匀；框架部分各层剪力趋于均匀；具有多道防线）缺（水平方向刚度不均匀）（4）筒体结构体系：由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。7.高层建筑结构发展原因：经济的发展；建筑用地减少；城市人口增多；地价上涨；建筑科技进步；钢筋及水泥的应用8.高层建筑发展：建筑功能和用途越来越好，建筑城市化；向亚洲发展，高度将有新突破；在结构设计方法方面着重技术深化；采用新结构形式。二1.在高层建筑结构设计中，水平荷载与作用占据主导和控制作用2.高层建筑中活荷载的不利布置一般怎样考虑：高层
关于高层建筑结构设计的几点见解 摘要：在科技迅猛发展的21世纪，建筑是越建越高，至于建筑结构的设计就越发的复杂，建筑的结构体系、建筑的类型，建筑的风险计算都成为设计的要点。本文从高层建筑的特点出发，对高层建筑结构体系设计的基本要求等方面进行了分析探讨。 关键词：框架结构；荷载；抗震设计 1 前言 随着我国城市化建设进程的加快，城市人口的高度集中，用地紧张以及商业竞争的激烈化，促进了高层建筑的出现和不断发展。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求，下面就结构设计中的问题进行一些探讨。 2 高层建筑结构体系的特点 我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，10层或10层以上或者房屋高度超过28m的建筑为高层建筑物。随着层数和高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著，包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低，与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能。 2.1 框架结构体系 框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形成可灵活布置的建筑空间，具有较大的室内空间，使用较方便。由于框架梁柱截面较小，抗震性能较差，刚度较低，建筑高度受到限制；剪切型变形，即层间侧移随着层数的增加而减小；框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中，应用不多；高度一般控制在70m以下。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足；剪力墙结构体系主要缺点：主要是剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的大空间使用要求。此外，结构自重往往也较大。当剪力墙的高宽比较大时，是一个受弯为主的悬臂墙，侧向变形是弯曲型，即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。根据施工方法的不同，可以分为：全部现浇的剪力墙；全部用预制墙板装配而成的剪力墙；
高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切，其中依据轧受力特性的不同，单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙，对应的也会有不同的截面应力分布，所以，在对位移和内力进行计算时，也应该对不同的计算和设计方法进行使用，将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算，能够应用到各类剪力墙之间，然而，也有一定的弊端存在于这种方法中，其有着较多的自由度。所以，在具体的应用时，较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系，其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平荷载，变性特点类似于框架剪力墙，但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段，有三种类型的分析方法：主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法，其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构，是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较
多，然而，连梁连续化假定方法会经常被使用，在对位移协调条件进行计算时，应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计，将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而，应该考虑需求和因素量会存在的差异，所以，也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载，对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中，尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响，然而，水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数，在高层建筑的结构设计中，水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先，由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能，对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中，并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力；其次，就高层建筑结构而言，地震作用和竖向荷载，也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同，在高层建筑结构设计中，结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量，结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中，不但规定结构要有一定的强度，对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受，同时，还应该确保具备一定的抗侧刚度，确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。
一.单选题 1.地震荷载：结构物由于地震而受到的惯性力、土压力和水压力的总称。由于()震动对建筑物的影响最大，因而一般只考虑水平震动力。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.水平 B.内力 C.垂直 D.分布荷载 2.筒中筒结构体系是由内筒和外筒两个筒体组成的结构体系。内筒通常是由()围成的实筒，而外筒一般采用框筒或桁架梁。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 3.空气流动形成的风遇到建筑物时，就在建筑物表面产生压力或吸力，这种风力作用称为()。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.分布荷载 B.集中荷载 C.风荷载 D.应力荷载 4.()是高层建筑广泛采用的一种基础类型。它具有刚度大，整体性好的特点，适用于结构荷载大、基础土质较软弱的情况。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.箱形基础 B.独立基础 C.筏板基础 D.条形基础 5.()复杂，不规则，不对称的结构，不仅结构设计难度大，而且在地震作用的影响下，结构要出现明显的扭转和应力集中，这对抗震非常不利。 (分数:10分) 标准答案:C
学员答案:C A.大门形状 B.立面形状 C.平面形状 D.屋顶形状 6.两个以上的筒体排列在一起成束状，成为成束筒。成束筒的抗侧移刚度比()结构还要高，适宜的建造高度也更高。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 7.板式结构是指建筑物宽度较小，长度较大的平面形状。因平面短边方向抗侧移刚度较弱。一般情况下()不宜超过4。当抗震设防等于或大于8时，限制应更加严格。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:B A.高宽比 B.长宽比 C.长高比 D.窗墙比 8.精确计算表明，各层荷载除了在本层梁以外以及与本层梁相连的柱子中产生内力外，对其它层的梁、柱内力影响不大，为此，可将整个框架分成一个个()来计算，这就是分层法。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.单独框架 B.单层框架 C.独立柱、梁 D.空间结构 9.当框架的高度较大、层数较多时，柱子的截面尺寸一般较大，这时梁、柱的线刚度之比往往要()，反弯点法不再适用。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.大于3 B.小于3 C.大小于2 D.小于2
高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。 第一章 概论 （一）填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
《高层建筑结构设计》第二章作业 1、有一幢钢筋混凝土框架-剪力墙结构，共9层，首层层高4.2米，其它各层层高3.6米，首层楼面比室外地面高出0.6米，屋顶有局部突出的电梯机房层高3米，在计算房屋高度时，下列（）项是正确的。 A 33.6m B 36.6m C 33.0 D 36.0 2、某高层框架——剪力墙结构，7度设防，主体高50 m，裙房高12 m，主体与裙房间设有沉降缝，确定防震缝的宽度δ，其与下列（） 项数值最为接近。 A 245 B 70 C 120 D 95 3、高层建筑为了减少地基的变形，下列（）种基础形式较为有效。 A 钢筋混凝土十字交叉条形基础 B 箱形基础 C 筏形基础 D 扩展基础 4、某18层钢筋混凝土框架——剪力墙结构，房屋高度为58米，7度设防，丙类建筑，场地类别为二类。下列关于该框架、剪力墙抗震等级的确定，其中（）项正确。 A 框架三级剪力墙二级 B 框架三级剪力墙三级 C框架二级剪力墙二级 D 无法确定 7、抗震设计的高层建筑结构，沿竖向结构的侧向刚度有变化时，下列（）项符合《高层建筑结构混凝土技术规程》的规定。 A 下层刚度不应小于相邻上层刚度的50%，连续若干层刚度降低，不小于降低前的30%。 B 下层刚度不应小于相邻上层刚度的70%，并且不应小于其上相邻三层平均刚度的80%。 C 下层刚度不应小于相邻上层刚度的30%，连续三层刚度降低，不小于降低前的30%。 D 下层刚度不应小于相邻上层刚度的70%，连续三层刚度降低，不小于降低前的40%。 8、有一幢钢筋混凝土高层筒中筒结构，矩形平面的宽度26米，长度30米，抗震设防烈度为7度，要求在高宽比不超过《高层规程》规定的A级高度的限值的前提下，尽量做高，指出下列（）高度符合要求。 A 156m B 143m C 140m D 150m 高规不超过150米,26X6=156 9、高层建筑防震缝的设置下列（）项是正确的。 A 应沿房屋全高设置，包括基础也应断开。
第五章 5.1 平面结构和楼板在自身平面内具有无限刚性这两个基本假定是什么意义， 在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中为什么要用这两个假定？ 答：(1)假定一，一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略。因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加受力。 假定二，楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略。 因而在侧向力作用下，楼板可作刚体平移或转动，各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。 上述两个基本假定的意义在于：近似方法将结构分成独立的平面结构单元，内力分析解决两个问题，第一，水平荷载在各片抗侧力结构之间的分配。荷载分配与抗侧力单元的刚度有关，要计算抗侧力单元的刚度，然后按刚度分配水平力，刚度愈大，分配的荷载也愈多。第二，计算每片平面结构在所分到的水平荷载作用下的内力和位移。 (2)在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中要用这两个假定,这三 大结构体系的抗侧力构件均为平面构件，可以简化为平面结构，同时是为了简化计算，在不考虑扭转效应下，对计算的精度不会产生大的影响。 5.2分别画出一片三跨4层框架在垂直荷载（各层各跨满布均布荷载）和水平荷 载作用下的弯距图形、剪力图形和轴力图形。 5.3 刚度系数D和d的物理意义是什么？有什么区别？为什么？应用的条件是什么？应用时有哪些不同？ 答：(1)D的物理意义：当柱端有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。d的物理意义：当柱端固定时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。 (2)抗侧刚度D值小于d值，即梁刚度较小时，柱的抗侧刚度减小了。因为 当梁的刚度较小时，对柱的约束作用减小，从而使柱的抗侧刚度减小。 (3)当梁比柱的抗弯刚度大很多时，刚度修正系数α值接近1，可近似认为 α=1，此时第i层柱的侧移刚度为d值，在剪力分配公式中可用d值代替 i i 时可采用 D值，即反弯点法。工程中用梁柱线刚度比判断，当/35 b c 反弯点法，反之，则采用D值法。
目录 一、超高层建筑与一般高层建筑结构设计的差异 (2) 二、结构设计特点 (3) 2.1 重力荷载迅速增大 (3) 2.2 控制建筑物的水平位移成为主要矛盾 (4) 2.2.1 风作用效应加大 (4) 2.2.2 地震作用效应加大 (4) 2.3 P△效应成为不可忽视的问题 (4) 2.4 竖向构件产生的缩短变形差对结构内力的影响增大 (5) 2.5 倾覆力矩增大。整体稳定性要求提高 (5) 2.6 防火、防灾的重要性凸现 (5) 2.7 建筑物的重要性等级提高 (6) 2.8 控制风振加速度符合人体舒适度要求 (6) 2.9 围护结构必须进行抗风设计 (6) 三、结构设计方法 (6) 3.1 减轻自重减小地震作用 (7) 3.2 降低风作用水平力 (7) 3.2.1减小迎风面积 (7) 3.2.2 降低风力形心 (7) 3.2.3 选用体型系数较小的建筑平面形状 (7) 3.3 减少振动。耗散输入能量 (7) 3．4加强抗震措施 (7) 3.4.1 选用规则结构使建筑物具有明确的计算简图 (8) 3.4.2 采用多个权威程序(如SATWE、TAT、SAP2000等)进行计算比较 (8) 3.4.3 进行小模型风洞试验，获取有关风载作用参数 (9) 3.4.4 采用智能化设计，提高结构的可控性 (9) 3.4.5 提高节点连接的可靠度 (9) 3.5超高建筑结构类型中的混合结构设计 (9) 3.5.1 混合结构的结构类型 (9) 3.5.2 型钢混凝土和圆钢管混凝土柱钢骨含钢率的控制 (10) 四、高层建筑结构方案选择的主要考虑因素 (11) 4.1 抗震设防烈度是超高层结构体系选用首要考虑因素之一 (11) 4.2 超高层建筑方案，应受到结构方案的制约 (11) 4.3 超高层建筑结构体系中结构类型的选择 (12) 4.3.1 拟建场地的岩土工程地质条件的影响 (12) 4.3.2 抗震性能目标的影响 (12) 4.3.3 采用合理的结构类型，应考虑经济上的合理性 (13) 4.3.4 施工的合理性的影响 (14) 五、关于结构的抗侧刚度问题 (15) 六超高层建筑结构的基础设计 (16) 6.1 天然地基基础 (17) 6.2 桩基础设计 (18)
《高层建筑结构设计》课程教学大纲 开课单位：土木工程系 课程负责人：黄林青 适用于本科土木工程专业 教学时数：40学时 一、课程概况 《高层建筑结构设计》课程是土木工程专业（房屋建筑工程方向）的专业方向限选课。本课程的任务是：主要学习高层建筑结构设计的基本原理和方法，通过本课程的教学活动，使学生掌握多高层建筑结构的结构体系与布置，荷载与设计要求，框架、剪力墙、框架—剪力墙等结构的内力和位移计算，以及框架及剪力墙的截面设计与构造，并具备多高层建筑结构设计和施工的初步能力。 本课程的先修课程主要有：《结构力学》、《建筑结构设计》、《建筑结构抗震设计》、《混凝土结构原理》等。 本课程的后续课程主要有：《毕业设计》。 二、教学基本要求 1.了解高层建筑的发展史和发展趋势，熟悉高层建筑的结构力学特征； 2.熟悉高层建筑体系的各种形式及各种布置，熟悉高层结构体系的受力性能； 3.熟悉荷载作用计算方法，熟悉高层建筑结构设计基本原则及假定； 4.掌握框架结构的设计方法； 5.掌握理解剪力墙结构设计方法； 6.掌握理解框架-剪力墙结构设计方法； 7.了解筒体结构设计方法； 8.了解高层建筑基础设计方法； 9.掌握运用计算机软件进行结构设计方法。 三、教学内容及要求 1. 高层结构体系及布置 教学内容：高层建筑结构体系及受力特点；结构总体布置的原则及需要考虑的问题；各种结构缝的处理，地基基础选型。 基本要求：了解不同体系的特点、优缺点及适用范围；理解结构总体布置的原则及需要考虑的问题；掌握各种结构缝的处理，地基基础选型等。 重点：高层建筑的发展、高层建筑的特点、高层建筑结构的结构体系及其布置原则。 难点：高层建筑结构的结构体系受力特点。 2. 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则 教学内容：高层建筑结构风荷载、地震荷载计算方法；抗震设计的基本概念；结构周期的计算原理和近似计算方法；高层建筑荷载效应组合方法和设计对强度、位移、构造延性的要求。 基本要求：掌握高层建筑结构风荷载、地震荷载计算方法，掌握抗震设计的基本概念，以及结构周期的计算原理和近似计算方法。掌握高层建筑荷载效应组合方法和设计对强度、位移、构造延性的要求。 重点：介绍高层建筑结构的风荷载计算、地震作用特点、抗震设计目标及方法、反应谱方法计算等效地震荷载、结构自振周期和振型计算、荷载效应组合及设计要求。 难点：风荷载计算和地震作用计算。 3. 框架结构设计 教学内容：竖向荷载作用下的内力近似计算方法：分层法；水平荷载作用下的内力计算方法：
练 习 1、某高层建筑筒体结构，其质量和刚度沿高度分布比较均匀，建筑平面尺寸为40mx40m 的方形，地面以上高度为150m ，地下埋置深度为13m 。已知（100年一遇）基本风压为0.40kn/m 2，建筑场地位于大城市市区，已计算求得作用于突出屋面塔楼上的风荷载标准值为1050kn ，结构的基本自振周期为T 1=2.45s 。为简化计算，将建筑物沿高度划分为五个区段，每个区段为30m ，并近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值，计算在风荷载作用下结构底部的剪力标准值和基础地面的弯矩标准值。（另附图） 突出屋面塔楼 风向 习题1图 解：（1）体型系数： 1s μ=0.8 2s μ=0.5 s μ=0.8+0.5=1.3 （2）风震系数：
地面粗糙度为D 类， 0ω21T =0.4X 245.2=2.401KN.S 2 由 0.32x 0ω21T =0.32x2.401=0.768 查表3-3 得脉动增大系数 ξ=1.414 由 H/B=150/40=3.75 查表3-4 得脉动影响系数 ν=0.505 z z z μξν?β+ =1=1+Z Z x H H μ1x1.414x0.505=1+Z Z x H H μ1 x0.714 (3)风荷载计算： 面风载标准值： 0?μμβs z z zk w ==0.4x1.30x z z μβ KN/M 2 线风载标准值： zk z w q 40==40 x 0.4 x1.30x z z μβ KN/M 集中分布风载标准值：z z q p 30==30x40 x 0.4 x1.30x z z μβ KN V 标=∑z p +1050=5458.80kn M 标=∑z p H z =430.80x28+624.0x58+886.80x88+1125.60x118+1341.60x148+ +1050x163=628820.40kn.m
一、单选题 1.(4分)当时，按( )计算。 ?A. 整体小开口墙 ?B. 整片墙 ?C. 联肢墙 ?D. 壁式框架 答案 C 解析 2.(4分)当( )，为大偏压剪力墙。 ?A. ?B. ?C. ?D. 答案 A 解析 3.(4分)整体工作系数愈小，说明剪力墙整体性( )。 ?A. 强 ?B. 弱 ?C. 与没有关系 ?D. 没有变化 答案 B 解析 4.(4分)下列说法正确的是：( ) ?A. 无限长梁中梁一端的挠度始终不为零 ?B. 当任意荷载作用点距近梁端的距离，同时距较远端的距离时，则对该荷载的作用而言，此梁属半无限长梁； ?C. 当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于时，则对该荷载的作用而言，此梁称为有限长梁；
?D. 对柔度较大的梁，可直接按有限长梁进行简化计算。 答案 B 解析 5.(4分)已经计算完毕的框架结构，后来又加上一些算力墙，是否更安全可靠？( ) ?A. 更安全 ?B. 下部楼层的框架可能不安全 ?C. 不安全 ?D. 顶部楼层的框架可能不安全 答案 D 解析 6.(4分)采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是( )。 ?A. 的建筑结构 ?B. 以剪切变形为主的建筑结构 ?C. 、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 ?D. 、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 答案 D 解析 7.(4分)框架结构与剪力墙结构相比，下述概念那一个是正确的。( ) ?A. 框架结构变形大、延性好、抗侧力小，因此考虑经济合理，其建造高度比剪力墙结构低 ?B. 框架结构延性好，抗震性能好，只要加大柱承载能力，建造更高的框架结构是可能的，也是合理的 ?C. 剪力墙结构延性小，因此建造高度也受到限制（可比框架高度大） ?D. 框架结构必定是延性结构，剪力墙结构是脆性或低延性结构 答案 A 解析 8.(4分)剪力墙高宽比H／B<1.5，墙体易发生( )。 ?A. 弯曲破坏