《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：
反弯点法和D值法；侧移的近似计算方法；延性框架的设计方法及构造要求。

基本要求：掌握框架结构在竖向荷载作用下的内力近似计算方法：分层法、在水平荷载作用下的内力计算方法：反弯点法以及D值法，掌握水平荷载作用下侧移的近似计算方法。

掌握延性框架的设计方法及构造要求，包括框架梁、柱、节点的抗震设计。

重点：框架结构的内力与位移的计算，框架结构的内力组合。

难点：水平荷载作用下的内力和位移计算方法，框架梁、柱及节点截面设计。

4. 剪力墙结构设计
教学内容：剪力墙结构的计算简图和计算方法分类、整体墙和小开口整体墙的计算、联肢墙的计算，以及壁式框架在水平荷载作用下的近似计算，墙截面设计方法和构造要求。

基本要求：掌握各类剪力墙的判别方法以及内力及位移的计算方法；掌握墙肢和连梁的截面设计和构造要求。

重点：各类剪力墙的判别方法以及内力及位移的计算方法；墙肢和连梁的截面设计和构造要求。

难点：联肢剪力墙的内力计算，剪力墙的截面设计。

5. 框架—剪力墙结构设计
教学内容：框架—剪力墙结构协同工作原理和位移特征；综合框架和综合剪力墙概念；框架—剪力墙结构的内力和位移计算方法。

基本要求：掌握框架—剪力墙结构协同工作原理和位移特征，掌握综合框架和综合剪力墙概念以及框架—剪力墙结构的内力和位移计算方法。

重点：框架—剪力墙协同工作原理，框架的剪切刚度计算，框架—剪力墙铰结体系、刚结体系在水平荷载作用下的计算，框架—剪力墙的受力和位移特征。

难点：框架—剪力墙的内力计算。

6. 筒体结构设计
教学内容：筒体结构的布置以及在侧向力作用下的受力特点，筒体结构的计算方法以及筒体结构的截面设计及构造要求。

基本要求：掌握筒体结构的布置和受力特点，了解筒体结构的计算方法。

重点：筒体结构的布置以及在侧向力作用下的受力特点。

难点：筒体结构的受力分析。

7. 高层建筑结构基础设计
教学内容：高层建筑基础常用的形式；筏形基础、箱形基础、桩基础的设计。

基本要求：了解筏形基础、箱形基础、桩基础的设计；掌握高层建筑基础常用的形式。

重点：高层建筑基础常用的形式，以及筏形基础、箱形基础、桩基础的设计。

难点：筏形基础、箱形基础、桩基础的设计分析。

8. 高层建筑结构程序设计及应用
教学内容：高层建筑结构设计程序和基本原理；PKPM结构设计软件。

基本要求：了解高层建筑结构设计程序和基本原理，掌握高层建筑结构设计的PKPM结构设计软件。

重点：高层建筑结构设计程序和基本原理，PKPM等结构设计软件。

难点：PKPM等结构设计软件。

五、实验
六、推荐教材、参书资料：
1.推荐教材：
黄林青,张亦静，《高层混凝土建筑结构》（第一版）.北京：中国电力出版社.2009年9月。

2.参考资料：
《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010).北京：中华人民共和国建设部.2010.
谭文辉，李达，《高层建筑结构设计》.北京：冶金工业出版社.2011年.
吕西林主编. 《高层建筑结构》（第三版）.武汉：武汉理工大学出版社.2011年。

何淅淅，黄林青，《高层建筑结构设计》（第一版）.武汉：武汉理工大学出版社.2007年.
七、执行大纲说明
1.本课程在建筑力学等课程学完之后开设，凡涉及到相交叉课程的内容，只介绍基本概念、公式，而省略分析及过程推导。

2.本课程的教学应引入实际高层建筑结构，侧重实际工程的技术处理和措施等，尽量引入新知识、新技术，避免空洞或抽象。

3.本课程应重视结构设计软件的训练，指导学生完成比较复杂的结构体系建模和内力分析。

4.本课程应重视学生高层建筑结构施工方面的动手能力，并重视各种结构体系抗震构造方面的知识点，可以组织学生就近参观各种高层结构。

5.授课章节内容应根据实际情况适度补充、丰富，为施工及设计等做好必要的知识储备和开拓视野。

6.本大纲在实施过程中，可根据不同学时要求的具体情况删减带 * 章节内容。

执笔：陈明政参与：王丽萍
审核：黄林青批准：陈明政
制定日期：2011年11月。