结构概念设计课程大纲-上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

《结构概念设计》课程大纲课程代码CV305

课程名称中文名：结构概念设计

英文名：Conceptual Design for Structures

课程类别专业核心课修读类别必修学分 2 学时32 开课学期第6学期

开课单位船舶海洋与建筑工程学院土木工程系

适用专业土木工程专业

先修课程理论力学、材料力学、结构力学、混凝土结构原理、土力学与地基基础

教材及主要参考书1.现代结构设计的概念与方法，黄真，林少培，中国建筑工业出版

社，2010，第一版，ISBN：9787112116317。

2.Structural Concepts and Systems for Architects and Engineers, T. Y.

Lin 等, 1988，ISBN：0471051861。

3.结构概念和体系，林同炎著，高立人等译，中国建筑工业出版

社，1999，ISBN：7112038103。

4.建筑概念设计与选型, 机械工业出版社，江见鲸等, 2004，ISBN：

7111142179。

一课程简介

我国老的土木工程专业教育体系过分强调结构细节的设计，而忽略结构整体概念设计，使培养出来的学生在结构设计的早期阶段不能发挥作用。而现代结构设计要求设计师在结构设计的早期阶段提出很好的结构体系和概念设计方案。好的概念设计可以保证结构的整体设计可行，使建筑方案更为完美，使建筑造价更为合理。因此，欧美国家大学十分重视结构概念设计的教学，已有成熟的教材和练习题。

本课程目的是让学生熟悉各种结构体系，学会从结构整体角度分析结构概念设计的关键问题，能在早期建筑设计的方案设计及初步设计阶段分析结构体系。本课程在教学中通过结构模型制作强调学生的动手能力和创新能力培养，通过手算练习培养学生作为工程师的直觉，通过双语教学提高学生的专业英语能力。二本课程所支撑的毕业要求

本课程支撑的毕业要求及比重如下：

序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容支撑比重

1 毕业要求3.

2 具有综合考虑安全、经济和社会可持

续发展等因素，结合创新思维，解决

复杂土木工程问题的能力；

100%

1. 本课程内容与毕业要求指标点的对应关系

教学内容毕业要求指标点

理论教学第一章绪论毕业要求3.2 第二章建筑设计中的结构毕业要求3.2 第三章方案总体结构分析毕业要求3.2 第四章整体分体系的相互作用毕业要求3.2 第五章结构荷载与反应毕业要求3.2 第六章结构水平分体系毕业要求3.2 第七章结构竖向分体系毕业要求3.2

实践教学结构模型制作毕业要求3.2 案例分析毕业要求3.2

2. 毕业要求指标点在本课程中的实现路径

本课程通过设立若干课程目标来实现对毕业要求指标点的支撑。具体课程目标及其与毕业要求指标点的主要对应关系如下：

课程目标1：通过课内授课，使学生初步具有综合考虑安全、经济和社会可持续发展等因素，结合创新思维，训练手算能力，培养将复杂土木工程问题简化的能力。

课程目标2：通过结构模型制作，培养学生动手能力和创新能力。

课程目标3：通过案例分析，培养学生利用专业基础知识分析、解决复杂工程问题的能力。

毕业要求指标点课程教学目标

毕业要求3.2 课程目标1

毕业要求3.2 课程目标2

毕业要求3.2 课程目标3

三教学基本内容

（一）理论教学

第一章绪论（2学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

了解建筑设计的三项标准（美学象征、使用功能、造价），掌握建筑设计中的三阶段工作模式。了解本课程的主要内容要求及学习方法。

(1)建筑设计的三项标准

(2)建筑设计的三阶段工作模式

(3)本课程的主要内容、要求及学习方法

3. 本章的重点和难点

重点：建筑设计的概念及特点、本课程的学习方法

难点：结构概念设计课程在学习中应注意的问题

第二章建筑设计中的结构（2学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

掌握结构的竖向传力体系和基本简化计算分析方法，并可以用基印图方法计算结构基底的柱中轴力大小，并分析结构的平面布置是否合理。

2. 本章教学内容

(1)结构竖向传力体系与力流

(2)基印图法计算结构基底柱中轴力大小

(3)分析结构的平面布置是否合理

3. 本章的重点和难点

重点：结构竖向传力体系与基本简化计算分析方法。

难点：基印图法应用的原理。

第三章方案总体结构分析（4学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

掌握结构受外部荷载的内力简化估算方法，特别是受地震荷载和风荷载。

2. 本章教学内容

(1)结构荷载和受力估计

(2)结构高宽比对于结构受力的影响

(3)结构的强度和刚度要求

(4)不对称结构的特点

3. 本章的重点和难点

重点：结构高宽比对于结构受力的影响。

难点：结构受地震荷载和风荷载的简化估算方法

第四章整体分体系的相互作用（6学时）（支撑毕业要求3.2）

掌握筒结构、刚架结构机理，以及结构整体与分体系相互关系，掌握影响结构抵抗整体抗弯曲的几个重要因素：形状、宽度、材料，及平衡设计偏心系数。

2. 本章教学内容

(1)结构体系分类方法及体系类型

(2)结构作用的层次分析法

(3)结构抵抗整体弯曲的能力与重要因素

(4)将建筑形式设想为实体结构

(5)将建筑形式设想为空间结构

(6)将建筑形式设想为梁柱刚架结构

3. 本章的重点和难点

重点：结构作用的层次分析法、结构整体分析与分体系相互关系。

难点：影响结构抵抗整体弯曲的重要因素

第五章结构荷载与反应（2学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

了解结构在荷载作用下的变形反应和全部弹性与塑性工作形态。

2. 本章教学内容

(1)结构所受到的主要荷载

(2)结构主要荷载的简化估算方法

(3)结构在荷载作用下的变形反应和全部弹性与塑性工作形态

3. 本章的重点和难点

重点：结构所受到的主要荷载及简化估算方法

难点：结构在荷载作用下的变形反应和全部弹性与塑性工作形态

第六章结构水平分体系（3学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

掌握各类结构横向分体系在竖向荷载作用下的简化计算方法。

2. 本章教学内容

(1)横向分体系的整体结构性能

(2)平板分体系

(3)梁板分体系

(4)主次梁分体系

(5)密肋楼板分体系

(6)空间桁架分体系

3. 本章的重点和难点

重点：横向分体系的整体性能

难点：各类横向分体系的简化计算方法

第七章结构竖向分体系（5学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 本章基本要求

掌握各类结构竖向分体系、特别是刚架在水平荷载及竖向荷载作用下的简化计算方法。

2. 本章教学内容

(1)竖向分体系的整体结构性能

(2)剪力墙分体系

(3)筒体分体系

(4)刚架分体系

(5)竖向分体系的变形计算

3. 本章的重点和难点

重点：竖向分体系的整体结构性能

难点：刚架分体系在横向和竖向荷载作用下的简化计算方法

（二）实践教学（8学时）（支撑毕业要求3.2）

1. 基本要求

通过结构模型制作与工程案例分析，了解简单结构模型的制作方法，掌握高层建筑结构体系设计的鲁棒性与易损性，及常用的结构整体分析中应用的新概念和新设计理念等。

2. 教学内容

(1)用一张A4纸制作一个结构受力模型并进行破坏性试验

(2)讨论分析著名工程倒塌案例（美国世贸大厦）

(3)分组对2-3个实际工程案例进行结构概念设计的全过程演练，并进行讨

论与分析

3. 重点和难点

重点：实际工程案例的结构体系与结构分体系的确定

难点：实际工程案例的结构荷载、结构整体平衡设计、结构整体强度与刚度、关键构件的强度与刚度的简化计算

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高层建筑结构设计试题及复习资料

高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。 第一章 概论 （一）填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。 3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，多塔楼结构。

高层建筑结构概念设计

文章编号：1009-6825（2013）02-0048-02 高层建筑结构概念设计初探 收稿日期：2012-10-08作者简介：孙建文（1972-），男，工程师 孙建文 （晋城市晋方圆建筑检测有限公司，山西晋城048000） 摘 要：从设计的不同阶段如何对高层建筑结构概念设计的把握方面进行了论述，初步认识了高层建筑结构的概念设计，达到了 推广学习、进一步掌握高层建筑结构概念设计的效果。关键词：概念设计，规范，一体化计算机结构设计程序中图分类号：TU971 文献标识码：A 习惯的传统设计往往给结构工程师造成一种错觉：认为结构 设计就是 “规范+计算”，或是“规范+一体化计算机结构设计程序”。其导致的结果必然是：1）依赖和盲从于规范，认为规范就是 结构设计的全部法律依据，殊不知规范只是建筑物和构筑物所需要的最低标准要求，而且是滞后的。2）盲目依赖和依靠一体化计算机结构设计程序，而对结构设计程序的基本理论假定、应用范围、限制条件等缺乏了解，对计算结果不能进行正确的判断、取舍。 如何走出传统设计的误区。作为一名结构工程师，在高层建筑结构的设计中，应本着积极、主动的态度，自觉地完成高层建筑结构的概念设计，这是我们走出传统设计误区的关键。 那么，什么是高层建筑结构的概念设计。 高层建筑结构的概念设计就是在特定的空间形式、功能和地理环境的条件下，以结构工程师自身确定的理想承载力、刚度和延性为主导目标，用整体构思来设计各部分有机相连的结构总体 系， 并能有意识地利用和发挥结构总体系和主要分体系，以及分体系与构件之间的最佳受力特征与协调关系。 高层建筑结构的概念设计分为三个阶段：第一阶段，即建筑方案设计阶段。结构工程师以自身拥有的高层建筑结构体系功能及其受力、变形特征的整体设计概念与判断力去帮助建筑师开拓和实现业主梦寐以求的，或已初步构思的空间形式及其使用、构造与形象功能。并以此为统一目标，与建筑师一起构思总结构体系，并能明确结构总体系和主要分体系之间的最佳受力特征要求。第二阶段，即初步设计阶段。结构工程师通过概念性近似计算能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，这种近似的 计算方法概念清楚， 定性准确，手算简单快捷，能较快地对结构体系进行探索、优化，乃至最后确定分体系及其构件的基本尺寸，并 确认设计方案的可行性。第三阶段，即施工图设计阶段。由初步设计阶段可以得到结构体系的计算模型和所需输入的原始数据，在施工图设计阶段，结构工程师结合自身拥有的结构概念、经验和判断力，对计算机内力分析输出数据的可靠性与否进行判断。 作为一名结构工程师，如何去把握，或者说有意识地去进行高层建筑结构的概念设计。一句话，对应于高层建筑结构概念设计的三个阶段，分别进行概念设计。首先，在建筑方案设计阶段，要正确把握高层建筑结构的概念设计，必须坚持结构设计没有惟一解的设计理念，充分发挥结构工程师的创造力和创新能力，协助建筑师以达到令业主满意的建筑。例如，美国芝加哥第一国家银行大楼建设之初，银行业主追求和向往能在他们银行大楼的整个底部有一个4层 5层楼高的无柱大空间，以充分满足他们银行业务在使用功能和形象功能上的需要。在芝加哥第一国家银行大楼方案设计中，结构工程师和建筑师合作开拓了一种新的结构形式，即将电梯井筒与设备井筒分别设置在建筑物的纵向两侧，作为巨型柱，并将第一道设备层设置在第6层，往上每隔18层再各自设置一道，作为承载力和刚度很大的巨型水平构件，并与周边的巨型柱有机地刚性连接在一起，从而构成了一种巨型框架体系的结构功能与受力特征，不但 能有效地抵抗重力荷载和水平荷载，还在整个大楼底部5110m 2櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 的 1）在翼缘板上，对着纵长焊缝，由弯曲中心向两头作线状加热，即可矫正弯曲变形。如果效果不理想，可用辅助加载的方法。2）翼缘板上作线状加热，在腹板上作三角形加热。用这种办法矫正柱、梁的弯曲变形效果显著，横向线状加热宽度普通取20mm 90mm ，板厚小时，加热宽度要窄一些，加热过程应由宽度中心向两头扩大。加热三角形从顶部开始，从中心向两边扩大，一层层加热直到三角形的底为止。 6．2．3柱、梁腹板的波浪变形 矫正波浪变形是在波峰处用圆点加热法配合手锤矫正。加热圆点的直径一般为100mm 200mm 。烤嘴从波峰起作圆形挪动， 选用中温矫正。当温度到达600? 700?时，在波峰为止加垫板后再用大锤击打垫板，使加热区金属受压，冷却后变平。矫正时完成一个点后再进行加热矫正第二个波峰点。参考文献： ［1］GB 50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范［S ］．［2］GB 50018-2002，冷弯薄壁型钢结构技术规范［ S ］．Welding stress and deformation control of steel structure industrial plant LI Jian-bin （Hebei Yongcheng Project Management Limited Company ，Baoding 071000，China ） Abstract ：According to the welding stress and deformation control problems of steel structure industrial plant members ，discussed from materials quality ，processing technology ，welding sequence ，welding processing and other links ，and put forward the eliminating method of welding stress and control measures and correction method of welding deformation ，in order to ensure the safety and reliability of structural members．Key words ：industrial plant ，steel member ，welding stress ，deformation control · 84·第39卷第2期2013年1月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol．39No．2Jan．2013

浅析建筑结构设计中概念设计的应用

浅析建筑结构设计中概念设计的应用 当前我们国家的建筑行业发展的如火如荼，作为行业的一个关键工作，结构设计工作在最近几年广受关注。之所以如此是因为它的意义非常显著，只有做好了结构设计工作才能够保证建筑的总体性能良好，才能够保证它可以长久的运行。最近的结构设计频发各种问题，导致总体项目受到极大的影响。在这个背景之下，概念设计开始被人们关注。作者具体的分析了此类设计在建筑中的应用情况。 标签：概念设计；建筑结构设计；应用 1 概念设计的重要性 经济高速发展，带动了科技的进步，当前行业之中普遍的使用电脑和信息技术。它们的存在为行业的发展贡献了显著的力量。不过也引发了一些问题。比如设计工作者过分的依靠软件，在工作的时候经常会出现误区，他们没有意识到高品质的项目离不开我们的大脑思考，离不开长久的工作实践。 对于概念设计来讲，它是一种定性化的内容，通常不需数字运算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。 此类设计之所以在当前的行业中占据非常重要的地位，主要是因为如下的几点。第一，当前的设计理论中有很多的不当之处，像是混凝土相关的设计，它的内力计算是以弹性理论为前提的，但是截面设计依靠的是塑性知识，这种矛盾导致运作的最终结构和结构的真实力之间有着很大的差别。因此为了避免这种问题发生，我们就要借助概念设计来开展工作。对于工作者来讲，必须强化结构概念意识，只有这样才能够更好的分析结构的特性。第二，在建筑的设计时期，初始设计活动无法依靠电脑来获取，此时就规定工作者要利用自身的结构知识，选取优秀的方案。因此，工作者就要切实的增加本身的结构知识，深入的分析各种结构的特点，而且合理的使用它们。 2 概念设计在建筑结构设计中应用的意义 第一，通过使用概念设计方法，我们能够避免电脑设计的不当之处。在最开始设计的时候，工作者使用该设计方法能够避免很多电脑设计的不当之处，借助自身的经验分析之前的方案，合理的选取，最终保证获取的方案是最为优秀的。 第二，此设计十分新颖。在当前的工作中，设计人员在工作的时候，还是固守成规，过分的参照之前的资料文件，使用固有的软件开展设计工作，很显然此时获取的方案大同小异，一点也没有创新性。但是使用概念方法的话，就能够避

钢结构设计原理-教学大纲

《钢结构设计原理》课程教学大纲 Design Principles of Steel Structure 一、课程基本信息 1、课程类别：专业基础课 2、课程学时：总学时54 3、学分：2 4、适用专业：土木工程 5、考核方式：考试 6、大纲执笔：(土木工程教研室伍宜胜) 7、制定(修订)时间：2011年6月 二、课程教学目的 《钢结构基本原理》为土木工程专业本科学生的必修课，属于专业基础课。 钢结构是当代土木工程的基本结构形式之一。设置本课程的目的，是使学生全面掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识，理解钢结构分析的基本原理，为进一步学习各类钢结构与金属结构的设计、制作和建造提供基础。 三、课程教学的基本要求 1．了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景。 2．掌握钢结构材料的力学性能与选用； 3．了解钢结构的典型破坏模式、产生原因和力学分析的基本方法； 4．掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算； 5．了解钢结构体系的组成原理和典型结构形式的设计要点； 四、课程主要内容和学时分配 主要内容： 第一章绪论 1. 钢结构的特点和目前钢结构的应用领域。 2. 钢结构的设计方法。 3. 钢结构发展过程中存在的问题和最新发展动态。 第二章钢结构的材料 1. 钢结构所用钢材的要求。 2. 钢材的塑性破坏和脆性破坏两种破坏形式。

3. 钢材的主要性能、影响钢材性能的主要因素。 2 4. 复杂应力状态下钢材的屈服条件。 5. 钢材的种类和钢材的规格。 第三章钢结构的连接 1. 钢结构的连接方法以及各种连接方法的特点。 2. 焊缝的形式以及不同形式焊缝连接的构造要求和计算方法。 3. 焊接残余应力和残余变形产生的原因以及减少焊接残余应力和残 余变形的措施。 4. 螺栓连接的构造要求、工作性能和计算方法。 第四章轴心受力构件 1. 轴心受力构件的强度计算。 2. 轴心受压构件的屈曲形式、整体稳定的概念以及整体稳定的计算。 3. 轴心受压构件的局部稳定的概念以及局部稳定的计算。 4. 实腹式和格构式轴心受力构件的截面设计。 5. 轴心受力构件典型柱头和柱脚的设计。 第五章受弯构件 1. 受弯构件强度和刚度的计算。 2. 梁的整体稳定的概念、影响梁的整体稳定的因素以及整体稳定的计算。 3. 梁的局部稳定的概念、局部稳定的验算以及加劲肋的设计。 4. 腹板屈曲后强度的概念以及考虑屈曲后强度梁的承载力计算。 5. 型钢梁和组合梁的设计。 第六章拉弯和压弯构件 1. 拉弯和压弯构件的强度计算。 2. 压弯构件整体稳定、局部稳定的概念以及整体稳定、局部稳定的计算。 3. 实腹式、格构式压弯构件的设计。 4. 框架梁、柱的典型连接以及偏心受压柱典型柱脚的设计。

高层建筑结构设计资料

名词解释： 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。填空：1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用， 技术先进，经济合理，方便施工。 3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高 层结构，错层结构，多塔楼结构。 4．8度、9度抗震烈度 设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙 结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱 —剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠 合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。 6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近，以减少扭转效应。 7．《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1．地基是指支承基础的土体，天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2．当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m，且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。 3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁，将条形基础联系起来。 4．基础的埋置深度一般不宜小于0.5m，且基础顶面应低于 设计地面100mm以上，以免基础外露。 5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏 形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或 桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙 房一侧设置后浇带，其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时，应进行地基变形验算。 9．基床系数即地基在任一点发生单位沉降时，在该处单位 面积上所需施加压力值。 10．偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求，同时还应防止基础转动过 大。 11．在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布 较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反 力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时，宜按弹性地基梁计算。 12．十字交叉条形基础在设计时，忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响，根据静力平衡条件和变形协调 条件，进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13．在高层建筑中利用较深的基础做地下室，可充分利用 地下空间，也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm，且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10，且基础高度不小于3m，就可形成箱形基础。 1．高层建筑结构主要承受竖向荷载，风荷载和地震作用等。 2．目前，我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量（恒载与活荷载）大约为12～14kN ／m2 ；剪力墙、筒体结构体系为14～16kN／m2 。 3．在框架设计中，一般将竖向活荷载按满载考虑，不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大，可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1～1.2的系数加以放 大，以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4．抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5．高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法：①高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法；②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法；③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，宜采 用时程分析法进行补充计算。， 6．在计算地震作用时，建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7．在地震区进行高层建筑结构设计时，要实现延性设计， 这一要求是通过抗震构造措施来实现的；对框架结构而言， 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8．A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时，平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9．高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答： 1．我国对高层建筑结构是如何定义的？ 答：我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定：10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑结构有何受力特点？ 答：高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力)，在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中，可以认为柱的轴向力与层数为线性关系，水平力 近似为倒三角形分布，在水平力作用卞，结构底部弯 矩与高度平方成正比，顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值，往往成为控制因素。另外， 高层建筑各构件受力复杂，对截面承载力和配筋要求 较高。

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

浅论建筑结构安全性的实现

文章编号:100926825(2010)0120089202 浅论建筑结构安全性的实现 收稿日期:2009209207 作者简介:张明朗(19762),男,讲师,兰州工业高等专科学校建筑工程系,甘肃兰州　730050 张明朗 摘　要:通过讲述建筑结构的概念及设计与建造的目的,概括了建筑结构安全性的内涵,并重点探讨了实现建筑结构安 全性的方法和步骤,从而有助于我国建筑结构安全性的实现。关键词:建筑结构,安全性,实现途径,概念设计中图分类号:TU318文献标识码:A 0　引言 建筑结构是各类建筑物的一部分或全部,它是由结构用建材 制成的构件连接而成用来完成建筑物功能的体系,起到承受、传递自身及其建筑物使用过程中出现的各种作用的体系;若将构成这一体系的构件及地基看成是刚体,该体系和地基构成的新体系一般是几何不变体系。 结构设计的目的是希望通过最经济的途径来满足建筑物的功能要求,建造是将设计图变成真实的结构。通过对建筑结构设计及建造,以求达到保证建成的建筑结构的安全性,建筑结构才能完成自身的功能。研究和把握清楚结构安全性的内涵及实现的方法对结构的安全性而言非常重要。 1　建筑结构安全性的内涵 安全性这个词表述的是一个宏观概念,不同于力或位移可以直接成为设计参数,不能直接在设计中应用。结构性能往往可以通过结构受力极限状态或邻近破坏程度来体现,而结构的受力极限状态或破坏程度又可以由结构的反应参数来表示(如内力、应 力、位移、能量及其他一些可以用来表示破坏指标)[1] 。确定结构的安全性能标准,并进一步找到相应的结构反应参数或设计方法,才能确保设计结构的安全性。文献[2]规定结构安全性标准是“在其设计使用年限内都具有———结构在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用而不发生破坏;在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必要的整体稳定性;在正常维护下具有足够的耐久性”。文献[3]表述的结构安全性标准是“结构安全性是结构在各种作用下防止破坏、倒塌的能力。安全性是结构设计最主要的追求目标,其中应至少包括结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性和结构在环境作用下与耐久性相联系的安全性”。 以上两文献从不同的角度阐释了结构安全性的内涵,文献[2]将外作用分为一般情况和偶然情况,文献[3]分构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性、与耐久性相联系的安全性三个层次确定了结构安全性的标准。 建筑结构是按一定的使用要求设计并按一定建造要求建造的,要求在其设计使用年限内都具有安全的性能,即在一般情况下,结构能承受可能出现的各种作用而不发生破坏,在正常维护下具有足够的耐久性;在偶然情况下,按偶然作用的情况及结构重要性的不同可以区别对待,比如现阶段对待地震作用的“小震不坏、中震可修、大震不倒”为其安全性能要求,或采用基于性能的抗震设计,提出相应的抗震性能水平[4]。 2　建筑结构安全性的实现2.1　结构设计中安全性的实现 1)做好建筑结构的概念设计[5]。 结构的概念设计是根据各种安全灾害和工程经验等形成的基图3所示。 仔细对比六条滞回曲线,可以发现对同一种螺栓直径,随着角钢厚度的增加,滞回曲线的面积相应增大;对于不同的螺栓直径,随着螺栓直径的增大,滞回曲线的面积也相应增大。 3　结语 对于同一连接形式的门式钢框架,螺栓直径的增大及角钢的厚度增加都将增强其抗震性能。建议对抗震要求较高的门式钢框架,在规范允许范围内适当采用较大直径的螺栓或采用较厚的角钢。从经济方面考虑,应优先选择前者。 参考文献: [1]　Pr EN 19932121,Design of steel structures 2Part 121:G eneral rules and rules for buildings[S].European Committee for Stan 2dardisation (CEN ),2003. [2]　PrEN 19932128,Design of steel structures 2Part 128:Design of joints [S].European Committee for Standardisation (CEN ),2003.[3]　G B 50017,钢结构设计规范[S].[4]　陈惠发.钢框架稳定设计[M ].周绥平,译.上海:世界图书 出版公司,1999:2642381. On influence of scre w ’s diameter and thickness of angle steel on connecting performance of steel frame ZHANG Shi 2jie Abstract :Based on the finite element analysis of semi 2rigid connection of door steel frame with different screw ’s diameters and thicknesses of angle steel by using ANSYS software ,the paper indicates the frame ’s anti 2seismic performance can be improved gradually by adding the thick 2ness of the angle steel and the screw ’s diameter ,as well as the larger curved area of the door steel frame.K ey w ords :door steel frame ,semi 2rigid connection ,finite element analysis ,anti 2seismic performance ? 98? 第36卷第1期2010年1月 山西建 筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.36No.1Jan.　2010

钢结构基本原理教学大纲

《钢结构设计原理》课程教学大纲 课程名称：钢结构设计原理 课程编码： 学分：3.0 总学时：48 适用专业：土木工程 先修课程：理论力学、材料力学、结构力学 一、课程性质与目的 本课程是土木工程专业的必修课，其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习，着重讲授钢结构的基本理论与基本知识，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素，能正确选用结构钢材；掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算；掌握各种钢结构基本构件的设计计算等，并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。 二、课程基本要求 1．了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景； 2．掌握钢结构材料的力学性能与选用； 3．了解钢结构的典型破坏模式、产生原因和力学分析的基本方法； 4．掌握钢结构基本构件及连接的性能、受力分析与设计计算； 5．了解钢结构体系的组成原理和典型结构形式的设计要点 三、课程教学基本内容 第一章绪论 1. 钢结构的特点和目前钢结构的应用领域。 2. 钢结构的设计方法。 3. 钢结构发展过程中存在的问题和最新发展动态。 重点：掌握钢结构的特点及应用范围，理解钢结构的设计方法。 难点：理解钢结构的设计方法。 第二章钢结构的材料 1. 钢结构所用钢材的要求。 2. 钢材的塑性破坏和脆性破坏两种破坏形式。 3. 钢材的主要性能、影响钢材性能的主要因素。 4. 复杂应力状态下钢材的屈服条件。 5. 钢材的种类和钢材的规格。 重点：掌握对钢结构用材的要求，掌握建筑钢材的可能破坏形式及各主要因素对其影响。 难点：各种因素对钢材性能及钢结构破坏形式的影响。

高层建筑结构设计分析论文

高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切，其中依据轧受力特性的不同，单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙，对应的也会有不同的截面应力分布，所以，在对位移和内力进行计算时，也应该对不同的计算和设计方法进行使用，将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算，能够应用到各类剪力墙之间，然而，也有一定的弊端存在于这种方法中，其有着较多的自由度。所以，在具体的应用时，较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系，其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平荷载，变性特点类似于框架剪力墙，但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段，有三种类型的分析方法：主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法，其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构，是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多，然而，连梁连续化假定方法会经常被使用，在对位移协调条件进行计算时，应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计，将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而，应该考虑需求和因素量会存在的差异，所以，也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载，对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中，尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响，然而，水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数，在高层建筑的结构设计中，水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先，由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能，对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中，并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力；其次，就高层建筑结构而言，地震作用和竖向荷载，也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同，在高层建筑结构设计中，结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量，结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中，不但规定结构要有一定的强度，对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受，同时，还应该确保具备一定的抗侧刚度，确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

钢结构设计预习提纲

钢结构设计预习提纲 第1章钢结构单层厂房 1.1 单层钢结构厂房的主要组成部分有哪些？ 1.2 如何进行厂房柱网布置？ 1.3 柱间支撑作用如何？如何布置？ 1.4 在屋架设计中，应根据哪些原则选用屋架外形？ 1.5 屋盖支撑包括哪些类型？各起什么作用？如何布置？ 1.6 为什么在计算梯形屋架荷载时，除按按全跨计算荷载外，还要根据使用和施工中可能遇到的半跨荷载组合情况进行计算？ 1.7 在进行梯形屋架上弦杆的设计时，一般采用不等边角钢组成的T形截面，什么情况下适合采用长肢相并，什么情况下短肢相并？ 1.8 屋架杆件的计算长度在屋架平面内和屋架平面外及斜平面有何区别？应如何取值？ 1.9 当采用双角钢组成的T形截面或十字形截面作为屋架杆件时，应该设置填板，填板的作用是什么？该如何设置？ 1.10屋架节点设计有哪些基本要求？如何确定节点板厚度及外形尺寸？ 1.11在绘制屋架施工图时，应主要表现哪些内容？ 第2章轻型门式刚架结构 2.1门式刚架的结构形式通常有那些? 2.2如何进行门式刚架结构的内力计算? 2.3 门式刚架结构荷载效应组合原则是什么？ 2.4 门式刚架结构控制截面的内力组合原则是什么？ 2.5门式刚架的横梁与柱的连接节点有那些基本形式? 2.6为什么要设置隅撑? 2.7门式刚架支撑的作用有那些? 第3章多层钢结构设计 3.1 多层钢结构体系可划分哪几种类型？其组成特点如何？结构布置原则有哪些？ 3.2 设计多层钢结构时需要考虑哪些荷载和作用？如何进行荷载效应的组合？ 3.3 进行多层钢结构内力分析时可采用哪些方法？ 3.4 多层钢结构梁柱连接节点有哪些形式？ 3.5 多层钢结构梁柱刚性连接常用的构造形式有哪些？ 3.6 主梁与柱刚性连接时应计算哪些内容？ 3.7 梁与梁的拼接常用的形式有哪些？ 3.8 次梁与主梁的连接节点有哪些？ 3.9 工程上常用的刚性柱脚构造形式如何？

浅谈高层建筑结构概念设计

浅谈高层建筑结构概念设计 浅谈高层建筑结构概念设计 摘要： 随着建筑新材料的开发和利用、建筑的高度继续提升、组合结构建筑的增加、新型结构形式的应用、耗能减震技术的应用发展，高层结构布置常屈从于建筑平面布置和美感的要求,这引起了相关的结构问题。本文就高层建筑结构设计中结构体系的选择、结构抗震设计、侧向位移的控制、构造要求等方面加以阐述。 关键词：高层建筑结构设计；结构体系的选择；结构抗震设计；侧向位移的控制；构造要求 中图分类号：TU973 文献标识码：A 一、高层建筑结构设计注意项 高层建筑结构中，随着高度的增加，不但竖向荷载产生的效应很大，水平荷载产生的内力和侧向位移更是迅速增大。而且对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。因此水平荷载成了设计中的主要控制因素。（注：风荷载作用在建筑物表面，结构处于弹性阶段；地震作用是惯性力，结构考虑进入塑性阶段以耗散能量。） 高层建筑结构中，建筑应具有充分的刚度。必须限制水平位移，防止由于重力荷载大在产生二阶P-△效应时使建筑突然倒塌，防止非结构构件的破坏（出现裂缝）、防止电梯井变形过大影响使用、防止对使用者产生的不舒适感。（注：高层建筑结构在承载能力极限状态和正常使用极限状态方面同等重视。） 高层建筑结构中，由于徐变和收缩的竖向积累变形很大，足以引起非结构构件的破坏，同时在水平构件中引起明显的结构内力，尤其在结构的上部区域。 高层建筑结构中，结构的重力和水平荷载通过基础传递到地基，应注重结构特性和土—结构相互作用力对基础变形的影响。

因此在高层建筑结构的设计中，应在结构体系的选择、结构抗震设计、侧向位移的控制、构造要求等方面加以注意。 二、高层建筑结构设计步骤 1、选择合理的结构形式； 2、构件的截面尺寸； 3、结构上荷载的确定； 4、结构内力分析和水平位移计算； 5、截面设计和结构的延性； 6、构造要求； 7、绘施工图。 三、高层建筑结构体系的选择 高层建筑从本质上可看做是一个竖向悬臂构件，所以应注重水平荷载的作用。在总体结构中常包含一个以上独立作用的竖向悬臂构件，如剪力墙或芯筒，每个独立构件都相关于自己的轴线抗弯，它们之间仅通过楼板的平面内刚度相互协调。另一方面，悬臂结构也可以包括大量柱和墙的组合作用。从某种程度上说，各柱和墙是通过梁连接形成独立粗大的悬臂杆，如果主要的竖向构件具有不同的自由变形特征，在这种情况下它们将通过连接的板和梁相互影响，以致这些悬臂构件的侧向刚度和强度可以进一步提高。因此高层建筑结构体系设计中，还应考虑楼板对各竖向构件的抗侧力起到整体联系的作用。（注：楼板由于跨度过大易发生翘曲，故楼板构件设计时其跨度应受到限制。） 选择结构体系应对内力进行控制，发挥主要竖向构件在平面上位置的优势，使其在恒荷载作用下产生的压应力大于水平引起的拉应力，避免在竖向构件中出现纯拉力和拔起基础。在各种类型结构体系的平面布置时，各外构件必须受压。 四、高层建筑结构抗震设计 抗震设计除了集中在抵抗地震对结构在水平方向上产生的惯性力，还应当要求结构有很好的延性和塑性。设计结合软件输入参数时，宜做到能量的平衡，减小地震能量的输入，增大结构耗能的能量。 在平面上设计应注意：为了避免转动弯矩，刚度中心和质心应尽