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第1章 绪论 1

1.1高层建筑及高层建筑结构的定义 1

1.2高层建筑结构的特点 2

1.3高层建筑结构的发展概况 3

1.4高层建筑结构急需解决的问题 7

思考题 8

第2章 高层建筑结构的概念设计 9

2.1有利的建筑场地 9

2.2合理的结构体系 9

2.2.1框架结构体系（Frame Structural System） 10

2.2.2剪力墙结构体系（Shearwall Structural System） 11

2.2.3框架-剪力墙结构体系（Frame-wall Structural System） 12

2.2.4筒体结构体系（Tube Structural System） 13

2.2.5各种结构体系适用的最大高度和结构高宽比 14

2.3结构总体布置原则及变形缝设置原则 16

2.3.1平面布置原则 16

2.3.2竖向布置原则 19

2.3.3变形缝设置原则 21

2.4合理的楼盖结构 24

2.4.1楼板的作用 24

2.4.2结构的整体性 25

2.4.3楼盖结构分类及构造要求 25

2.5合适的基础型式 26

2.6水平位移限值和舒适度要求 28

2.6.1水平位移限值 28

2.6.2舒适度要求 29

2.7对材料的要求 29

2.8强度、刚度和变形能力的统一 30

2.9延性要求和抗震等级 30

2.9.1延性比 30

2.9.2抗震框架的屈服机制 31

2.9.3强柱弱梁框架 32

2.9.4强墙弱梁剪力墙 32

2.9.5设计延性构件 33

2.9.6抗震等级的划分 34

2.9.7特殊情况下的抗震等级 35

2.10设计多道设防结构-超静定结构和双重抗侧力体系的概念 36

2.11隔震和消能减震 37

2.12非结构构件的要求 37

思考题 38

第3章 高层建筑结构的荷载与地震作用 40

3.1竖向荷载 40

3.1.1永久荷载（Permanent Load） 40

3.1.2楼面、屋面活荷载（Variable Load） 41

3.1.3雪荷载（Snow Load） 41

3.1.4活荷载的不利布置 42

3.2风荷载 42

3.2.1风荷载标准值 42

3.2.2总风荷载及局部风荷载 47

3.2.3风荷载的群楼效应 48

3.2.4抗风设计原则 48

3.3地震作用 49

3.3.1地震作用的特点 49

3.3.2抗震设防目标和抗震设计方法 51

3.3.3地震作用计算的基本原则 52

3.3.4地震影响系数α 53

3.3.5水平地震作用的计算 54

3.3.6楼层最小地震剪力 58

3.3.7屋面突出部分的地震作用效应计算（鞭梢效应）（JGJ 3—2010-C.0.3） 58

3.3.8竖向地震作用的计算 60

3.3.9结构自振周期的计算 61

3.4荷载组合的效应和地震作用组合的效应 61

3.4.1荷载组合的效应 61

3.4.2地震作用组合的效应 62

3.5结构简化计算原则 63

思考题 65

第4章 框架结构设计 66

4.1概述 66

4.1.1框架结构的布置 66

4.1.2框架结构的计算简图 68

4.2竖向荷载作用下的内力近似计算 69

4.3水平荷载作用下的近似计算 70

4.3.1反弯点法 71

4.3.2水平荷载作用下的D值法 73

4.4水平荷载作用下位移的近似计算 76

4.5框架结构的内力组合 77

4.6框架梁的设计 79

4.6.1框架梁的受力性能 79

4.6.2框架梁的承载力计算 81

4.6.3框架梁构造要求 83

4.7框架柱的设计 86

4.7.1框架柱的受力性能 86

4.7.2框架柱的承载力计算 87

4.7.3框架柱的计算长度 91

4.7.4框架柱的构造要求 92

4.8框架节点的设计 96

4.8.1框架节点的受力性能 96

4.8.2框架节点核心区的承载力计算 97

4.8.3框架节点的构造要求 100

思考题 103

第5章 剪力墙结构设计 105

5.1概述 105

5.1.1剪力墙结构的结构布置 105

5.1.2剪力墙的计算简图 107

5.1.3剪力墙的分类 108

5.1.4剪力墙的分析方法 109

5.2整体剪力墙及整体小开口剪力墙 110

5.2.1整体剪力墙 110

5.2.2整体小开口剪力墙 111

5.3联肢剪力墙 114

5.3.1双肢墙 114

5.3.2多肢墙 123

5.4壁式框架 127

5.4.1壁式框架计算简图 127

5.4.2壁式框架内力计算 128

5.4.3壁式框架位移计算 131

5.5剪力墙结构的分类 131

5.5.1按整体参数来划分 131

5.5.2按剪力墙墙肢惯性矩比值来划分 132

5.5.3剪力墙类型的判别方法 133

5.6剪力墙的截面设计 134

5.6.1墙肢正截面抗弯承载力 134

5.6.2墙肢斜截面抗剪承载力 137

5.6.3施工缝的抗滑移验算 139

5.7剪力墙轴压比限值及边缘构件配筋要求 139

5.7.1轴压比限值 139

5.7.2边缘构件的设计 140

5.8剪力墙设计构造要求 143

5.8.1混凝土强度等级 143

5.8.2剪力墙截面尺寸 143

5.8.3剪力墙的分布钢筋要求 144

5.8.4剪力墙的钢筋锚固和连接要求 145

5.8.5剪力墙开洞时的构造要求 145

5.9短肢剪力墙的设计构造要求 145

5.9.1适用范围 146

5.9.2加强措施 146

5.9.3截面高度与厚度之比小于5的小墙肢 147

5.10连梁截面设计 147

5.10.1连梁的受力与变形特点 147

5.10.2连梁的配筋计算 147

5.10.3连梁的配筋 150

思考题 151

第6章 框架-剪力墙结构设计 152

6.1概述 152

6.1.1框架-剪力墙结构的结构布置 152

6.1.2框架-剪力墙结构中的梁 154

6.1.3框架-剪力墙结构的计算假定与计算简图 154

6.1.4框架-剪力墙结构的总剪力墙和总框架刚度计算 155

6.2框架-剪力墙铰接体系在水平荷载作用下内力和位移的计算 156

6.2.1基本方程及其解 156

6.2.2三种水平荷载作用下的计算公式和图表 159

6.3框架-剪力墙刚接体系在水平荷载作用下内力和位移的计算 166

6.3.1刚接连梁的梁端约束弯矩系数 166

6.3.2基本方程及其解 168

6.4各剪力墙、框架、连梁的内力分配 169

6.4.1剪力墙内力分配 170

6.4.2框架梁、柱内力计算 170

6.4.3刚接连梁墙边内力计算 170

6.5框架-剪力墙结构协同工作性能 171

6.5.1侧向位移特征 171

6.5.2荷载与剪力的分布特征 171

6.6框架-剪力墙结构构件的截面设计及构造要求 173

6.6.1框架部分设计的调整 173

6.6.2截面设计 173

6.6.3剪力墙的配筋构造要求 174

6.6.4带边框剪力墙的构造要求 174

思考题 174

第7章 筒体结构设计 175

7.1筒体结构的布置 175

7.1.1核心筒结构 175

7.1.2框筒结构 177

7.1.3筒中筒结构 178

7.1.4框架-核心筒结构 178

7.1.5成束筒结构 178

7.1.6多重筒结构 179

7.2侧向力作用下的受力特点 179

7.3筒体结构的计算方法 180

7.3.1简化分析方法 180

7.3.2平面展开矩阵位移法 182

7.3.3空间杆系-薄壁柱矩阵位移法 184

7.3.4等效弹性连续体能量法求解 185

7.3.5有限条分析法 187

7.4筒体结构的截面设计及构造要求 188

7.4.1混凝土 188

7.4.2筒中筒结构 188

7.4.3框架-核心筒结构 190

思考题 191

第8章 高层建筑结构的基础设计 192

8.1基础选型 192

8.1.1基础类型 192

8.1.2基础的埋置深度 193

8.1.3高层部分的基础与裙房基础的处理 195

8.1.4地基承载力和单桩承载力 195

8.2筏形基础设计 198

8.2.1筏形基础的形式 198

8.2.2筏形基础的构造要求 199

8.2.3筏形基础的偏心距要求（GB 50007—2010-8.4.2） 201

8.2.4筏形基础的强度验算 202

8.3箱形基础设计 206

8.3.1概述 206

8.3.2箱形基础几何尺寸的确定 207

8.3.3箱形基础的构造要求 209

8.3.4箱形基础基底反力计算 210

8.3.5箱形基础内力计算和基础强度验算 213

8.4桩基础设计 217

8.4.1概述 217

8.4.2钢筋混凝土预制桩 217

8.4.3灌注桩 218

8.4.4大直径扩底墩 220

8.4.5钢桩 221

8.4.6桩基承台 222

8.4.7桩端进入持力层的深度 223

思考题 223

第9章 高层建筑结构中的隔震与消能减震技术 225

9.1概述 225

9.2隔震结构设计 227

9.2.1结构隔震的原理与隔震结构的特点 227

9.2.2隔震系统的组成与类型 230

9.2.3隔震结构的设计要求 232

9.2.4隔震结构的设计与计算 233

9.2.5隔震结构的构造措施 238

9.3消能减震结构设计 240

9.3.1结构消能减震原理与消能减震结构特点 240

9.3.2消能减震装置的类型与性能 241

9.3.3消能减震结构的设计 248

9.4结构的被动调谐减震控制 250

9.4.1调谐质量阻尼器（TMD） 250

9.4.2调谐液体阻尼器（TLD、TLCD） 251

9.5隔震与消能减震技术的工程应用 252

思考题 253

第10章 计算机在高层建筑结构设计中的应用 254

10.1概述 254

10.1.1矩阵位移法 254

10.1.2空间协同工作分析法 254

10.1.3三维空间分析法 254

10.1.4平面有限单元法 255

10.1.5时程分析法 255

10.2常用工程软件简介 256

10.2.1 PKPM系列工程设计软件 256

10.2.2 ETABS软件 256

10.2.3 TBSA软件 257

10.2.4 SAP2000软件 257

10.2.5 ANSYS仿真分析软件 257

10.2.6 ADINA动力非线性有限元分析软件 258

10.3机算结果产生错误原因 258

10.4机算结果的正确性分析 259

10.4.1自振周期分析 259

10.4.2振型曲线分析 260

10.4.3地震作用分析 260

10.4.4水平位移曲线分析 261

10.4.5内外力平衡条件分析 261

10.4.6内力与位移渐变规律分析 262

10.4.7截面设计合理性分析 262

10.5高层建筑结构程序设计的展望 262

思考题 262

附录 263

附录1 风荷载体型系数（JGJ 3—2010-B.0.1） 263

附录2 规则框架承受均布及倒三角形分布水平力作用时反弯点的高度比 267

附录3 风荷载例题 272

附录4 框架结构例题 273

附录5 剪力墙结构例题 279

附录6 框架-剪力墙结构例题 295

附录7 筒体结构的例题 311

附录8 基础例题 315

参考文献 319