高层建筑结构设计PDF电子书下载

前言 1

第一章　绪论 1

1.1　高层建筑发展简况 1

1.2　高层建筑的特点 3

1.3　本课程的教学内容与要求 5

思考题 6

第二章　高层建筑结构设计的一般规定 7

2.1　结构体系的选择 7

2.1.1　高层结构常用的结构体系 7

2.1.2　各种结构体系适用的最大高度和高宽比限值 7

2.1.4　结构体系的竖向布置 9

2.1.3　结构体系的平面布置 9

2.1.5　变形缝的设置 10

2.2　高层结构的楼面体系 13

2.3　高层建筑的抗震等级及概念设计 14

思考题 16

第三章　荷载及抗风抗震设计 17

3.1　高层建筑的荷载 17

3.1.1　垂直荷载 17

3.1.2　水平荷载 17

3.2　风荷载及抗风设计 17

3.2.1　风荷载对建筑物作用的特点 17

3.2.2　风荷载计算 18

3.2.3　抗风设计要求 21

3.3.1　结构的抗震性能 22

3.3　地震作用和抗震设计 22

3.3.2　合理选择结构刚度 23

3.3.3　对结构抗震设计的要求 23

3.3.4　抗震设计的原则和计算方法 24

3.4　荷载效应组合 29

3.4.1　非抗震设计 29

3.4.2　抗震设计 30

思考题 30

第四章　框架结构的内力及位移计算 32

4.1　框架结构体系及布置 32

4.1.1　框架结构体系 32

4.1.2　变形缝的设置 36

4.1.3　框架梁、柱截面尺寸 38

4.2　框架结构内力与水平位移的近似计算方法 39

4.2.1　框架结构的计算简图 40

4.2.2　竖向荷载作用下的内力近似计算 42

4.2.3　水平荷载作用下的内力近似计算 44

4.2.4　水平荷载作用下侧移的近似计算 63

4.3　框架构件的抗弯刚度EI 66

思考题 66

第五章　剪力墙结构的内力与位移计算 67

5.1 剪力墙结构计算的几个问题 67

5.1.1　基本假定 67

5.1.2　竖向荷载作用下的内力计算 67

5.1.3　水平荷载作用下的计算单元和计算简图 67

5.2.3　整体墙顶点侧移计算 69

5.2.2　整体墙的等效简化处理方法 69

5.2.1　整体墙的判别条件 69

5.1.4　水平荷载作用下平面剪力墙的分类 69

5.2　整体墙的内力和位移计算 69

5.3　双肢墙和多肢墙的内力和位移计算 71

5.3.1　基本假定 71

5.3.2　联肢墙的内力和位移计算 72

5.3.3　联肢剪力墙的计算要点 76

5.4　小开口整体墙的内力与位移计算 79

5.4.1 小开口整体墙的内力特点 79

5.4.2　小开口整体墙的判别条件 80

5.4.3　小开口整体墙的内力和位移计算 81

5.5　壁式框架内力和位移的计算 81

5.5.1　壁式框架计算简图及计算方法 81

5.5.3　带刚域框架柱的反弯点高度比 83

5.5.2　壁式框架柱的D值计算 83

5.6　各类剪力墙的受力特点及其分类界限 85

5.6.1　平面剪力墙分类及受力特点 85

5.6.2　剪力墙分类界限 86

5.7　底部大空间剪力墙结构计算原则 86

5.7.1 底部大空间剪力墙的选型原则 86

5.7.2　底部大空间剪力墙的设计计算原则 88

5.7.3　底部大空间剪力墙的构造要求 90

思考题 91

第六章　框架－剪力墙结构的内力和位移计算 92

6.1　框架－剪力墙协同工作原理 92

6.1.1　问题的提出 92

6.1.2　基本假定与计算简图 93

6.1.3　协同工作的基本原理 95

6.2　框架－剪力墙铰结体系在水平荷载下的计算 97

6.2.1　总剪力墙和总框架刚度的计算 97

6.2.2　基本方程及其解 98

6.2.3　三种水平荷载作用时的计算公式与图表 100

6.3　框架－剪力墙刚结体系在水平荷载下的计算 103

6.3.1　刚结连梁的梁端约束弯矩系数 104

6.3.2　基本方程及其解 105

6.3.3　各剪力墙、框架和连梁的内力计算 107

6.4　框架－剪力墙的受力和位移特征以及计算方法应用条件的说明 108

6.4.1　框架－剪力墙结构的受力和位移特征 108

6.4.2　关于计算方法应用条件的说明 109

6.5.1　结构刚度的计算 110

6.5　计算实例 110

6.5.2　地震作用计算 112

6.5.3　框架－剪力墙协同工作计算 115

6.5.4　讨论 118

思考题 121

第七章　结构扭转的近似计算 122

7.1　概述 122

7.2　基本假定和适用条件 122

7.2.1　基本假定 122

7.2.2　适用条件 122

7.3　质量中心、刚度中心及扭转偏心距 122

7.3.1　质量中心 123

7.3.2　刚度中心 123

7.3.4　抗侧移刚度 124

7.3.3　扭转偏心距 124

7.4.1　基本原理 125

7.4　考虑扭转作用的剪力修正 125

7.4.2　剪力修正系数 126

7.4.3　剪力修正法的计算要点 126

7.5　讨论 128

7.6　双向偏心时的受扭计算 129

思考题 129

第八章　筒体结构设计 130

8.1　筒体结构的分类和布置 130

8.1.1　筒体结构的分类 130

8.1.2　筒体结构的布置 130

8.2　筒体结构的受力性能和计算特点 131

8.3.1　筒体结构的简化分析 133

8.3　筒体结构的简化分析和截面设计及构造要求 133

8.3.2　截面设计及构造要求 136

思考题 136

第九章　复杂高层建筑结构设计 137

9.1 概述 137

9.2　带转换层的高层建筑结构 137

9.2.1　转换层结构的一般规定与设计原则 137

9.2.2　剪力墙结构中的转换梁 138

9.3　带加强层的高层建筑结构 144

9.3.1　一般规定 144

9.3.2　带加强层高层建筑结构设计原则 145

9.3.3　带加强层高层建筑结构的计算分析原则 146

9.5　连体和立面开洞结构 149

9.4　错层结构 149

9.6.1　结构布置 150

9.6　多塔楼结构 150

9.6.2　加强措施 151

第十章　内力组合及高层结构设计要求 152

10.1 内力组合及最不利内力 152

10.1.1　控制截面及最不利内力 152

10.1.2　荷载布置 153

10.1.3　梁端弯矩塑性调幅 153

10.1.4　内力组合 154

10.2.1　高层建筑结构构件承载力验算 155

10.2.2　高层建筑结构水平位移限值和舒适度要求 155

10.2　结构设计要求 155

10.2.3　高层建筑结构在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算 156

10.2.4　高层建筑结构重力二阶效应与稳定计算 158

思考题 159

第十一章　框架截面设计和构造要求 160

11.1　抗震结构延性要求及延性框架的概念 160

11.1.1　强柱弱梁 160

11.1.2　强剪弱弯 161

11.1.3　强节点弱杆件 162

11.1.4　轴压比 162

11.2　框架梁抗震设计 163

11.2.1　框架梁受力性能 163

11.2.2　框架梁的承载力计算 164

11.2.3　框架梁构造要求 166

11.3.1　框架柱的受力性能 168

11.3　框架柱抗震设计 168

11.3.2　框架柱承载力计算 169

11.3.3　框架柱的计算长度 172

11.3.4　框架柱的构造要求 172

11.4　框架节点设计 174

11.4.1　框架节点受力性能 174

11.4.2　框架节点受剪承载力计算 175

11.4.3　框架节点的构造要求 177

11.5　叠合梁设计 178

11.5.1　叠合梁的形式 178

11.5.3　叠合梁的计算方法 179

11.5.2　叠合梁的优缺点 179

思考题 183

第十二章　剪力墙截面设计和构造 185

12.1　剪力墙结构概念设计 185

12.1.1 剪力墙结构的受力变形特点 185

12.1.2　剪力墙的结构布置 186

12.1.3　剪力墙最小厚度及材料强度选定 188

12.1.4　剪力墙设计计算要点 189

12.2　剪力墙正截面承载力计算 190

12.2.1　偏心受压剪力墙的正截面受压承载力 190

12.3.1　偏心受压剪力墙的斜截面受剪承载力 192

12.3.2　偏心受拉剪力墙的斜截面受剪承载力 192

12.3　剪力墙斜截面受剪承载力计算 192

12.2.2　矩形截面偏心受拉剪力墙的正截面承载力 192

12.3.3　抗滑移能力 193

12.4　剪力墙连梁斜截面承载力 193

12.5　延性剪力墙设计及构造问题 194

12.5.1　延性剪力墙结构设计 194

12.5.2　剪力墙结构构造要求 195

12.5.3　连梁构造要求 198

12.6　各类剪力墙的抗震设计特点 200

12.6.1　整体墙的抗震设计特点 200

12.6.2　联肢剪力墙的抗震设计特点 201

思考题 201

13.2　高层建筑结构的协同工作计算法 202

13.1　概述 202

第十三章　高层建筑结构计算机分析方法和程序介绍 202

13.2.1　楼面无转动时的计算 203

13.2.2　楼面有转动时的计算 206

13.2.3　抗侧力结构斜向布置时的计算 210

13.2.4　协同工作计算法小结 211

13.3　高层建筑结构的空间计算法 212

13.3.1　薄壁柱截面的几何特征 213

13.3.2　局部坐标中的单元刚度矩阵 215

13.3.3　坐标变换 218

13.3.4　楼面在自身平面内为绝对刚性的情形 221

13.4　高层建筑结构的计算程序 221

13.4.1　结构分析通用程序 222

13.4.2　高层建筑结构专用程序 223

参考文献 226