高层建筑结构疑难释义 第2版PDF电子书下载

1绪论 1

1.1什么建筑称为高层建筑？ 1

1.2为什么要发展高层建筑？ 2

1.3古代有哪些有代表性的高层建筑？它们有什么特点？ 3

1.4近代有哪些有代表性的高层建筑？ 4

1.5在建中有代表性的高层建筑有哪些？ 5

1.6世界最高的十大建筑是哪些建筑？ 6

1.7我国内地最高的十大建筑是哪些建筑？ 6

1.8世界最高100栋建筑分布在哪些国家？ 7

1.9我国内地最高100栋高层建筑分布在哪些城市？ 7

1.10未来几十年内高层建筑发展动向如何？ 7

1.11高层建筑结构的常用符号有哪些？ 8

1.12高层建筑结构采用什么计量单位？ 10

2结构选型与布置 11

2.1高层建筑结构设计的基本原则是什么？ 11

2.2什么是结构的概念设计？ 11

2.3高层建筑结构的选型要注意什么问题？ 12

2.4结构选型包括哪些主要内容？ 12

2.5地震作用下刚性结构和柔性结构各有何特点？ 12

2.6框架结构有什么特点？ 13

2.7什么是板柱结构？板柱结构能用于高层建筑中吗？ 13

2.8板柱-剪力墙结构适用的最大高度为多少？ 13

2.9什么是异形柱结构？异形柱结构的适用高度为多少？ 14

2.10剪力墙按截面长宽比如何分类？ 14

2.11剪力墙结构有什么特点？ 14

2.12高层建筑能够采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构吗？ 15

2.13抗震设计时，短肢剪力墙的设计应符合哪些规定？ 15

2.14框架-剪力墙结构有什么特点？ 15

2.15筒体结构有什么特点？ 16

2.16较新的竖向承重结构有哪些？ 17

2.17 A级高度的钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度为多少？ 18

2.18 B级高度的钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度为多少？ 18

2.19为什么要对房屋的高宽比进行限制？如何限制？ 19

2.20楼盖结构应满足哪些要求？ 20

2.21楼盖结构有哪些主要形式？如何选择？ 21

2.22高层建筑对楼板的构造有什么要求？ 22

2.23高层建筑基础的形式有哪些？如何进行选择？ 22

2.24结构布置包括哪些主要内容？ 24

2.25高层建筑结构平面布置的一般原则是什么？ 24

2.26高层建筑中什么平面形状好？什么平面形状不好？ 25

2.27什么样的平面属于不规则平面？ 26

2.28竖向结构布置要满足什么要求？ 27

2.29什么结构属竖向不规则结构？ 28

2.30高层建筑为什么宜设置地下室？ 29

2.31高层建筑基础埋置深度要满足什么要求？ 30

2.32什么是变形缝？ 30

2.33什么是伸缩缝？ 30

2.34伸缩缝的最大间距为多少？ 30

2.35采用什么措施可不设伸缩缝或增大伸缩缝的间距？ 31

2.36采取什么措施可控制水平温差影响？ 32

2.37采取什么措施可控制竖向温差影响？ 32

2.38什么是沉降缝？如何设置？ 32

2.39怎样判断高层建筑的裙房和塔楼之间是否要设置沉降缝？ 33

2.40采取什么措施可控制差异沉降影响？ 33

2.41采取什么措施可不设沉降缝？ 34

2.42哪些部位宜设防震缝？ 34

2.43如何设置防震缝？ 34

2.44高层建筑对结构用材料有什么要求？ 35

2.45采取什么措施可控制混凝土的收缩和徐变影响？ 35

2.46减少非荷载效应的措施有哪些？ 37

3荷载与地震作用 38

3.1高层建筑结构可能承受哪些作用？ 38

3.2恒载如何计算？ 38

3.3《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001，2006年版）对活荷载取值的原则是什么？ 38

3.4民用建筑楼面活荷载如何取值？ 39

3.5设计楼面梁、墙、柱及基础时楼面活荷载如何折减？ 41

3.6屋面活荷载如何取值？ 41

3.7屋面水平投影面上的雪荷载标准值如何计算？ 42

3.8基本雪压是如何确定的？ 45

3.9全国各城市的雪压值为多少？ 46

3.10内力计算时是否要考虑活荷载的最不利布置？ 46

3.11风对高层建筑结构的作用有何特点？ 47

3.12如何计算风荷载？ 48

3.13风压与建筑物的高度有什么关系？ 48

3.14什么建筑属对风荷载比较敏感建筑？ 50

3.15地面粗糙度如何分类？ 50

3.16如何用近似方法确定地面粗糙度？ 50

3.17如何确定高度变化系数μz？ 51

3.18什么是梯度风高度？ 51

3.19如何确定山区高层建筑风压高度变化系数μz？ 52

3.20如何确定海岛上高层建筑风压高度变化系数μz？ 52

3.21如何反映不同体型建筑物表面风力的大小？ 53

3.22如何确定风荷载的体型系数μs？ 53

3.23如何确定多栋或群集高层建筑风力相互干扰的群体效应？ 56

3.24如何确定围护结构的风载体型系数？ 56

3.25如何计算风振系数？ 56

3.26如何近似计算风振系数？ 58

3.27如何确定阵风系数βgz？ 59

3.28如何考虑横风向风振的影响？ 60

3.29舒适度对风振加速度有什么限制？ 61

3.30如何计算顺风向风振加速度？ 61

3.31如何计算横风向风振加速度？ 61

3.32什么高层建筑宜采用风洞试验确定其风荷载？ 62

3.33什么是地震反应谱？ 62

3.34如何利用构件的变形能力降低地震作用？ 63

3.35什么是构件的延性系数？构件的延性系数由哪些因素保证？ 64

3.36为什么从6度开始设防？ 64

3.37什么是三水准设防？ 65

3.38什么是二阶段抗震设计？ 65

3.39你会编写第一阶段抗震设计流程图吗？ 66

3.40你会编写第二阶段抗震设计流程图吗？ 66

3.41高层建筑抗震设计时如何按其重要性分类？ 67

3.42各抗震设防类别的高层建筑结构的地震作用应符合什么要求？ 68

3.43高层建筑结构的地震作用计算应符合哪些要求？ 68

3.44地震作用的计算方法有哪几种？它们各适合什么情况下采用？ 68

3.45时程分析计算时要注意什么问题？ 69

3.46如何计算重力荷载代表值？ 70

3.47地震影响系数曲线有什么特点？ 70

3.48什么是场地？如何选择场地？ 71

3.49如何判别土的类型？ 72

3.50如何确定建筑场地的类别？ 72

3.51什么是设计特征周期？ 73

3.52抗震设防烈度为6度至9度时的水平地震影响系数最大值为多少？ 73

3.53按底部剪力法如何计算结构总水平地震作用和各质点的水平地震作用？ 74

3.54什么情况下应考虑偶然偏心影响？ 75

3.55如何计算结构的自振周期？ 75

3.56非承重墙刚度对结构自振周期的影响有多大？ 76

3.57如何计算屋顶塔楼的水平地震作用？ 76

3.58如何迅速估算屋顶高塔的地震作用？ 77

3.59按振型分解反应谱法如何计算地震作用和作用效应？ 78

3.60考虑扭转影响时如何计算地震作用和作用效应？ 78

3.61高层建筑的最小地震剪力规定为多少？ 80

3.62什么情况下要考虑竖向地震作用进行计算？ 80

3.63如何对竖向地震作用下的结构进行计算？ 81

3.64什么是大跨度结构？什么是长悬挑结构？ 82

4计算分析 83

4.1高层建筑结构采用什么方法进行计算分析？ 83

4.2高层建筑结构有哪几种计算模型？如何选用？ 83

4.3高层建筑结构中楼、屋盖的刚度如何考虑？ 83

4.4现浇楼板平面外的刚度如何计算？ 84

4.5高层建筑按空间整体工作计算时各构件应考虑哪些变形？ 85

4.6体型复杂和结构布置复杂的高层建筑结构为什么要采用至少两个不同力学模型的软件分析？ 85

4.7对B级高度高层建筑结构和复杂高层建筑结构计算上有何要求？ 85

4.8对受力复杂结构构件计算上有何要求？ 86

4.9对竖向不规则高层建筑结构的楼层抗侧刚度有什么要求？ 86

4.10对采用结构分析软件有何要求？ 86

4.11连梁刚度如何折减？ 86

4.12确定结构计算简图时要注意哪些问题？ 87

4.13地下室顶板作为上部结构嵌固部位时应满足哪些要求？ 89

4.14地下室顶层作为上部结构的嵌固端时如何确定地下结构的抗震等级？ 90

4.15如何对重力荷载进行施工过程模拟？ 90

4.16为什么要按两个或多个方向进行风荷载效应分析？ 90

4.17什么是高层建筑结构的重力二阶效应？ 90

4.18高层建筑结构P-Δ效应的近似考虑方法有哪些？ 91

4.19高层框架结构的临界荷载如何计算？ 92

4.20框架结构考虑重力二阶效应的内力与位移放大系数如何计算？ 93

4.21高层框架结构的稳定应符合什么要求？ 94

4.22高层框架结构满足什么条件时便可不考虑重力二阶效应影响？ 94

4.23弯剪型结构的临界荷载如何计算？ 95

4.24弯剪型结构考虑重力二阶效应的变形和内力放大系数如何计算？ 95

4.25弯剪型结构的稳定应符合什么要求？ 96

4.26弯剪型结构满足什么条件时便可以不考虑重力二阶效应影响？ 96

4.27如何近似计算结构的等效侧向刚度？ 97

4.28如何验算结构的整体倾覆？ 97

4.29可以采取什么措施增加结构的整体抗倾覆能力？ 99

4.30什么高层建筑结构应进行弹塑性变形验算？ 100

4.31什么高层建筑结构宜进行弹塑性变形验算？ 100

4.32不同高层结构弹塑性位移角限值为多少？ 101

4.33弹塑性变形如何计算？ 101

4.34房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足怎样的风振舒适度要求？ 103

4.35楼盖结构应满足怎样的竖向振动舒适度要求？ 104

4.36如何计算楼盖结构的竖向振动加速度？ 104

4.37无地震作用效应如何组合？ 105

4.38有地震作用效应如何组合？ 106

4.39高层建筑结构构件承载力如何计算？ 108

4.40 A级高度高层建筑结构的抗震等级如何确定？ 108

4.41 B级高度高层建筑结构的抗震等级如何确定？ 109

4.42当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，如何确定地下结构的抗震等级？ 110

4.43如何确定裙房的抗震等级？ 110

4.44抗震等级为特一级的结构构件构造上要满足什么要求？ 110

4.45设计基准期与设计使用年限有何区别？ 111

4.46为什么要对高层建筑的水平位移进行限制？ 111

4.47怎样对层间位移进行控制？ 112

4.48什么是结构抗震性能设计？ 113

4.49结构抗震性能设计的主要工作是什么？ 113

4.50不同抗震性能水准的结构如何进行设计？ 115

4.51结构弹塑性计算分析应符合哪些要求？ 116

4.52什么是结构的连续倒塌？ 117

4.53结构抗连续倒塌的研究现状如何？ 118

4.54结构抗连续倒塌有哪些主要设计方法？ 121

4.55什么高层建筑要按连续倒塌设计？ 122

4.56抗连续倒塌概念设计应符合哪些要求？ 123

4.57怎样用拆除构件法进行抗连续倒塌设计？ 123

4.58哪些建筑需要进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查？ 124

5框架结构 127

5.1高层框架结构应如何布置？ 127

5.2考虑抗震设防的框架结构体系中为什么不应采用单跨框架？ 128

5.3为什么不应采用砌体墙承重与框架结构承重的混合结构？ 129

5.4框架填充墙应如何布置？ 129

5.5如何估算框架梁的截面尺寸？ 129

5.6框架梁的抗弯刚度如何计算？ 130

5.7如何估算柱的截面尺寸？ 131

5.8如何降低柱的轴压比？ 132

5.9框架柱的抗弯刚度如何计算？ 132

5.10如何确定框架结构的计算简图？ 132

5.11楼面荷载如何进行分配？ 133

5.12如何利用分层法计算竖向荷载下框架的内力？ 134

5.13如何利用迭代法计算竖向荷载下框架的内力？ 135

5.14如何利用系数法计算竖向荷载下框架的内力？ 136

5.15如何利用反弯点法计算水平荷载下的框架内力？ 138

5.16如何利用D值法计算水平荷载下的框架内力？ 140

5.17如何利用门架法计算水平荷载下的框架内力？ 147

5.18哪些截面是框架梁、柱的控制截面？ 149

5.19每个控制截面要考虑哪些最不利内力组合？ 150

5.20如何确定框架柱端和梁端的弯矩设计值和剪力设计值？ 151

5.21框架梁、柱、节点抗剪承载力如何计算？ 152

5.22如何验算框架结构的层间位移？ 154

5.23框架梁的配筋应满足哪些构造要求？ 154

5.24框架柱的配筋应满足哪些构造要求？ 157

5.25钢筋为什么要尽可能地选用机械连接？ 161

5.26非抗震区受拉钢筋如何锚固与连接？ 161

5.27抗震区纵向受力钢筋如何锚固与连接？ 162

5.28钢筋搭接连接应注意什么问题？ 162

5.29非抗震设计时框架节点区钢筋锚固和搭接的长度为多少？ 163

5.30抗震设计时框架节点区钢筋锚固和搭接的长度为多少？ 164

6剪力墙结构 166

6.1剪力墙结构设计应符合哪些一般规定？ 166

6.2剪力墙按墙面开洞情况如何分类？ 168

6.3如何区分整体小开口墙、联肢墙和壁式框架？ 169

6.4如何确定剪力墙的有效翼缘宽度？ 172

6.5剪力墙结构在竖向荷载下的内力如何计算？ 173

6.6整体墙在水平荷载下的内力与位移如何计算？ 173

6.7小开口墙在水平荷载下的内力与位移如何计算？ 175

6.8双肢墙在水平荷载下的内力与位移如何计算？ 176

6.9壁式框架在水平荷载下的内力与位移如何计算？ 193

6.10框支剪力墙受力有何特点？ 197

6.11如何计算剪力墙的正截面承载力？ 197

6.12剪力墙的剪力设计值如何调整？ 201

6.13怎样计算剪力墙斜截面受剪承载力？ 201

6.14一级抗震等级剪力墙水平施工缝处的受剪承载力如何验算？ 202

6.15怎样控制剪力墙的轴压比？ 203

6.16怎样防止剪力墙平面外变形过大和承载力不足？ 203

6.17什么是约束边缘构件？什么是构造边缘构件？它们适用什么范围？ 205

6.18约束边缘构件如何设计？ 205

6.19构造边缘构件如何设计？ 206

6.20剪力墙截面的最小厚度如何确定？ 207

6.21剪力墙竖向分布钢筋的配筋方式如何？ 208

6.22剪力墙分布钢筋的最小配筋率为多少？ 209

6.23剪力墙中钢筋的锚固和连接要满足哪些要求？ 209

6.24如何计算连梁剪力设计值？ 210

6.25连梁的截面尺寸要满足什么要求？ 210

6.26如何计算连梁截面承载力？ 211

6.27连梁截面抗剪验算不够时怎么办？ 211

6.28连梁在配筋上要满足哪些构造要求？ 212

6.29剪力墙墙面和连梁上开洞时要满足什么构造要求？ 213

7框架-剪力墙结构 214

7.1框架-剪力墙结构受力有什么特点？ 214

7.2框架-剪力墙结构的结构布置原则是什么？ 214

7.3框架-剪力墙结构有哪几种主要形式？ 215

7.4如何计算框架-剪力墙结构中框架承担的地震倾覆力矩？ 216

7.5框架-剪力墙结构怎样设计？ 216

7.6框架-剪力墙结构中框架承担的总剪力要满足什么要求？ 216

7.7框架-剪力墙结构在竖向荷载下的内力如何计算？ 217

7.8如何确定框架-剪力墙结构协同工作时的计算简图？ 217

7.9框架-剪力墙结构铰接体系在水平荷载下的协同工作如何分析？ 219

7.10框架-剪力墙结构刚接体系在水平荷载下的协同工作如何分析？ 226

7.11框架-剪力墙结构中刚度特征值λ对结构受力、位移特性的影响如何？ 229

7.12剪力墙、框架和连梁的内力如何计算？ 230

7.13框架-剪力墙结构中剪力墙的数量多少较合适？ 232

7.14板柱-剪力墙结构布置应符合哪些要求？ 233

7.15框架-剪力墙结构和板柱-剪力墙结构中剪力墙配筋构造有什么要求？ 233

7.16带边框的剪力墙构造上要满足哪些要求？ 234

7.17板柱-剪力墙结构设计应符合哪些规定？ 234

7.18抗风设计时，板柱-剪力墙结构对筒体或剪力墙承担的剪力有什么要求？ 235

7.19板柱-剪力墙结构中板在构造上要满足什么要求？ 235

8筒体结构 236

8.1高宽比对框筒结构的受力有什么影响？ 236

8.2平面形状对筒中筒结构受力性能有什么影响？ 236

8.3如何确定框筒结构的等效角柱？ 237

8.4如何利用最小势能原理求框筒结构的等效角柱？ 238

8.5如何利用等效连续体法将框筒换算成实体等效筒？ 244

8.6如何对框筒在扭转荷载下的内力和位移进行分析？ 246

8.7筒中筒结构在水平荷载下的内力与位移如何计算？ 247

8.8框架-核心筒结构中核心筒和框架应满足什么要求？ 247

8.9框架-核心墙结构中墙体稳定性如何验算？ 249

8.10筒中筒结构设计时内外筒尺寸及孔洞如何确定？ 249

8.11框筒梁和连梁如何设计？ 251

8.12筒体结构的楼盖外角为什么宜设置双层双向钢筋？ 252

8.13筒体结构的混凝土强度等级为什么不宜低于C30？ 253

9复杂高层结构 254

9.1哪些高层结构属于复杂高层结构？ 254

9.2采用复杂高层结构时要注意什么问题？ 254

9.3转换构件的主要形式有哪些？ 255

9.4转换层设置在什么位置较好？ 256

9.5怎样防止转换层上、下刚度发生突变？ 256

9.6部分框支剪力墙高层建筑中落地剪力墙（筒体）和框支柱如何布置？ 257

9.7转换梁设计应符合哪些要求？ 257

9.8转换柱设计应符合哪些要求？ 259

9.9部分框支剪力墙结构中框支柱承受的水平地震剪力标准值应符合哪些规定？ 259

9.10框支梁上部墙体构造上应满足哪些要求？ 260

9.11抗震设计的矩形平面建筑框支层楼板截面剪力应符合什么要求？ 261

9.12厚板设计应符合什么要求？ 261

9.13采用空腹桁架做转换构件时要注意什么问题？ 261

9.14加强层的结构形式有哪些？ 262

9.15带加强层高层建筑结构应符合什么要求？ 263

9.16带加强层高层建筑结构抗震设计时应满足哪些构造要求？ 263

9.17带错层的高层建筑结构适合在什么范围内采用？ 263

9.18可以采取哪些措施改善错层结构的受力性能？ 265

9.19连体建筑可分为哪两种形式？ 266

9.20竖向地震对连体建筑有何影响？ 267

9.21连体高层建筑中连接体结构与主体结构应如何连接？ 268

9.22多塔楼结构应如何布置？ 269

9.23多塔楼结构应采取什么措施加强？ 270

9.24悬挑结构设计应符合哪些要求？ 270

9.25体型改进结构应符合哪些要求？ 270

10高层混合结构 272

10.1什么是高层混合结构？ 272

10.2高层混合结构受力有什么特点？ 274

10.3混合结构的结构布置要注意什么问题？ 275

10.4混合结构高层建筑中外伸桁架应如何设置？ 277

10.5如何对混合结构的内力和变形进行计算？ 277

10.6水平荷载下钢框架与混凝土筒刚度比及加强层位置对混合结构受力性能的影响如何？ 278

10.7竖向荷载下钢框架与混凝土筒刚度比及加强层位置对混合结构受力性能的影响如何？ 282

10.8混合结构房屋适用的最大高度为多少？ 286

10.9混合结构房屋的高宽比限值为多少？ 286

10.10如何确定混合结构的抗震等级？ 287

10.11混合结构构件承载力调整系数γRE如何取值？ 287

10.12混合结构房屋中型钢混凝土柱的轴压比限值为多少？ 288

10.13型钢混凝土构件中型钢钢板宽厚比应满足什么条件？ 288

10.14型钢混凝土梁应满足哪些构造要求？ 288

10.15型钢混凝土柱应满足哪些构造要求？ 290

10.16型钢混凝土梁柱节点应满足哪些构造要求？ 290

10.17钢梁或型钢混凝土梁与钢筋混凝土筒体应如何连接？ 291

10.18钢板混凝土剪力墙应符合哪些要求？ 291

10.19可以采取哪些措施减小混合结构竖向变形差的影响？ 292

10.20圆钢管混凝土柱如何设计？ 292

10.21圆钢管混凝土柱如何与横梁连接？ 297

主要参考文献 302