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：高层建筑中活荷载的不利布置一般不考虑楼面及屋面活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算，但是当楼面活荷载大于4.0kN/㎡时，各截面内力计算时仍考虑活荷载的布置，按不利荷载计算结构在竖向荷载作用下的内力。

不考虑活荷载不利布置是因为：1)在高层建筑中各种活荷载占竖向荷载的比例很小，活荷载一般在1.5～2.5kN/㎡范围内，只占全部竖向荷载的10％～20％，因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小；2)高层建筑结构是个复杂的空间体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，为了简化起见，可以不考虑活荷载不利分布，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1～1.3的放大系数。

3.风荷载：空气的流动受到建筑物的障碍，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。

4.风荷载有关的因素：与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

5.风振系数：风载波动中的短周期成分对于高度较大或刚度较小的高层建筑可能产生一些不可忽视的动力效应，在设计中采用风振系数βz来考虑这种动力效应。

6.地震作用：a指地震波从震源通过基岩传播引起的地面运动，使处于静止的建筑物受到动力作用而产生的强烈振动。

b特点：多年不遇、难以预报c三要素：幅值（强度、加速度、位移）；频谱；持时小于20S。

d影响因素：震源位置、深度地震发生原因、传播距离、传播区域、场地土的性质（坚硬、中硬、软弱土）e地震作用的大小与地震波的特性有关，还与场地土性质及房屋本身的动力特性有很大关系。

f.计算方法：静力法、反应谱法、时程分析法。

g基本烈度：指某一地区在设计基准期（50年）内，在一般场地条件下可能遭受的最大烈度（超越概率10%）h.震源：地壳深处发生岩层断裂，错懂得地方，也就是第一个地震波发生的地方7.抗震设防三水准：小震不坏，中震可修，大震不倒。

为达到三水准抗震设计目标，应采用两阶段抗震设计方法：一是所有进行抗震设计的高层建筑。

除了在确定结构方案和进行结构布置时考虑抗震要求外，还应按照小震作用进行计算和保证结构岩性的抗震构造设计，以达到小、中、大。

二是主要针对甲级建筑和特别不规则的结构。

用大震作用进行结构易损部位的塑性变形验算。

8.减少高层建筑温差影响的措施：a采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变。

b合理选择结构形式，降低结构约束程度，从而减少约束应力。

c合理布置分布钢筋，重视构造钢筋作用，加强构造配筋。

d在顶层、屋顶、山墙及纵墙两端开间等温度变化影响较大部位提高配筋率。

e优选有利于抗拉性能的混凝土级配，减少坍落度，对于超长结构采用后浇带方法施工或将结构划分为长度较短的区段。

9.设沉降缝的目的与处理方法：(1)目的是避免不均匀沉降的影响，避免由于地基不均匀沉降产生的结构内力。

(2)处理方法：a采取利用压缩性小的地基，减少总沉降量及沉降差。

b对于有不同高度及基础设计成整体的结构，在施工时它们暂时断开，待主体结构施工完毕，已完成大部分沉降量以后再浇灌连接部分的混凝土。

c将裙房做在高层建筑的悬挑基础上，达到裙房与高层部分沉降一致。

d综合采用上述方法处理。

10.高层建筑结构工作特点：a结构设计时，应考虑高层建筑结构的整体工作性能；b水平作用对高层建筑结构的影响占主导地位；c高层建筑结构具有刚度大、延性差、易损的特点；d在进行结构设计时，应考虑结构的薄弱层。

11.高层建筑结构布置原则：高层建筑不应采用严重不规则的结构体系；宜采用规则结构，[即体型（平面、立面）规则，结构平面布置均匀、对称并具有较好的抗扭刚度；结构竖向布置均匀，结构的刚度、承载力和质量分布均匀，无突变的结构]；应使结构具有必要的承载能力、刚度和变形能力；应避免部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承载重力荷载、风荷载和地震作用的能力；对可能出现的薄弱部位应采取有效的措施予以加强，宜设置多道防线。

12.高层结构剪力墙设计中，剪力墙的布置要求：a剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置b.抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向有墙的结构布置形式c.剪力墙墙肢截面宜简单、规则；剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。

d剪力墙宜自上而下连续布置，避免刚度突变e.剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。

13.高层建筑结构的概念设计：a要点（结构简单、规则、均匀；刚柔适度、性能高；加强连接，整体稳定性强；轻质高强、多道设防。

）b是指工程结构设计人员运用所掌握的理论知识和工程经验，在方案阶段和初步设计阶段，从宏观上，总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题，主要涉及结构方案的选定和布置、荷载和作用传递路径的设置、关键部位和薄弱环节的判定和加强、结构整体稳定性保证和耗能作用的发挥以及承载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配；结构分析理论的基本假定等。

三1.高层建筑设计采用的三个基本假定：a弹性变形假定b刚性楼板假定c平面抗侧力假定。

2.a荷载效应：是指由作用引起结构和结构构件的反应，可体现为内力、变形及裂缝等。

b荷载效应组合：是指按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载效应设计值规定的组合。

c荷载效应组合分为基本组合、标准组合和准永久组合三种组合3.结构设计的目的：保证结构构件在各种作用下，具有足够的承载力和良好地变形能力；保证结构具有足够的整体稳定性，尽可能避免局部破坏而导致整体的破坏4.结构延性：是结构屈服后变形能力大小的一种性质，是结构吸收能量能力的一种体现。

5.延性系数是结构最大变形与屈服变形的比值6.结构应具有较好延性特点：强柱弱梁、强剪弱弯、强节弱杆、强压弱拉。

7.多道抗震防线的意义：一是指一个抗震结构体系，应有若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件将各分体系联系起来协同工作；二是指抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识的建立起一系列分布的屈服区，以使结构能吸收和消耗大量的地震能量，一旦遭受破坏也易于修复。

四、1.框架结构：a是指由梁柱杆系构件构成，能承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。

b适用范围：仅适用于房屋高度不大、层数不多的结构。

e框架结构的基本假定：每榀框架结构仅在其自身平面内提供抗侧移刚度，平面外的抗侧移刚度忽略不计；平面楼盖在其自身平面内刚度无限大；框架结构在使用荷载作用下材料均处于线弹性阶段。

2.剪跨比：剪跨比：指框架柱端截面弯矩设计值M和剪力与截面高度乘积之比。

3.轴压比：指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比。

4.保证框架柱结构构件具有足够延性的措施：a限制框架柱的剪跨比b限制框架柱的轴压比c限制框架柱的剪压比d限制框架柱的纵筋配筋率e限制框架柱的箍筋配箍率。

5.如何计算水平荷载作用下的框架的顶点位移：反弯点法或D值法计算框架各层的抗侧移刚度b.计算各层的层剪力，c.计算层间位移d各层层间侧移的和即为框架的顶点位移。

6.D值法与反弯点法的区别：（1）D是对反弯点法的改进，精度高；（2）修正两点：a节点转动影响柱的抗侧移刚度，故柱的抗侧移刚度不但与本身的线刚度和层高有关，还与梁的线刚度有关。

B节点的转动还影响反弯点的高度，故柱的反弯点高度应是一个变数，而不是一个定数。

五、1.楼板的作用：控制各抗侧结构；使各抗侧结构协同工作；总水平力按各抗侧结构刚度分配2.a剪力墙结构定义：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。

剪力墙或沿横向、纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，同时墙体也作为维护及房间分隔构件的结构体系b适用范围：适用于有小房间设计要求的高层住宅、公寓和旅馆建筑。

3.剪力墙结构分类（几何形式）：整体墙、小开口整体墙、联肢剪力墙、壁式框架。

4.剪力墙划分判别式：一是各墙肢间的整体性，主要通过整体系数α体现。