第一篇：建筑設計依據

建筑設計依據

國航三期

《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）

.《住宅設計規范》（GB50096—1999）

《住宅建筑規范》（GB50368-2005）

《建筑設計防火規范》（GB50016-2006）（2006年版）

《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-95）（2005年版）

《屋面工程技術規范》（GB50345-2004）

《建筑地面設計規范》（GB50037-96）

《城市道路和建筑物無障礙設計規范》（JGJ50-2001）

浙江省《居住建筑節能設計標準》（DB33/1015-2003）

《二零零六年浙江省消防工程技術專家組研討會紀要》[2007]36號

北侖一期

《民用建筑設計通則》(GB 50352-2005)

《住宅設計規范》(GB 50096-1999 2003年版)

《住宅建筑規范》(GB 50368-2005)

《城市道路和建筑物無障礙設計規范》(JGJ50-2001)

《人民防空地下室設計規范》(GB-50038-2005)

《人民防空工程設計防火規范》(GB-50098-2009)

《汽車庫建筑設計規范》(GB-50016-2006)

《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》(GB50067-97)

《高層民用建筑防火規范》(GB 50045-95（2005年版）);《建筑設計防火規范》(GB 50016-2006)《屋面工程技術規范》(GB50345-2004)

《地下工程防水技術規范》(GB50108-2008)

《居住建筑節能設計標準》(DB33/1015-2003);)《公共建筑節能設計標準》(DB33/1036-2007)《浙江省建筑節能管理辦法》(浙江省政府234號2007.8.20)

《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》

第二篇：木結構建筑設計依據

木結構建筑設計、施工依據

1、木結構設計規范——GB50005-20032、建筑工程施工質量驗收統一標準——GB50300-20013、混泥土結構工程質量驗收規范——GB50204-20024、木結構工程施工質量驗收規范——GB50206-20025、裝飾工程質量驗收規范——GB502106、建筑給水排水及采用木工程施工質量驗收規范——GB50242-20027、建筑電氣工程施工質量驗收規范——GB50304-20028、通風與空調工程施工質量驗收規范——GB50243-20029、夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準——JGJ134-2001 J116-2001

第三篇：建筑設計

微機繪圖大作業

經過1周的上機練習，同學們已經能夠掌握天正繪圖軟件的基本方法。在此基礎上，我們再通過完成一個大作業，來系統加深軟件使用技能并進一步提高應用技巧，最終達到初步制圖水平。同時，以軟件功能為綱也可以學習到專業繪圖的各項要求。

這次作業給大家的要求如下：

1、設計一多層建筑結構：建筑名稱為西北工業大學某學院辦公室用房；建筑總面積為8000平方米左右，采用鋼筋混凝土框架結構體系，墻體采用填充墻；樓層層高和總層數、功能房間數量、屋頂類型、門窗類型、墻體材料等設計要素自定。

辦公室——20平方米40

學生教研室 科研室——30——4060——80

實驗室

2、注意門窗高度和寬度需要滿足建筑采光要求，并最終要生成門窗表（由天正生成）

3、全部采用天正軟件進行繪制。

4、作業以電子版形式提交，應該包括：正立面圖、背立面圖、側立面圖、底層平面圖、標準層平面圖、屋面平面圖、剖面圖（從樓梯位置剖開）各1張。

5、每位同學需要建立一個自己的文件夾，文件夾統一命名為自己的“學號+姓名”（注意：所有同學文件夾名稱的格式要一致，以方便老師批閱、打分），將繪制圖紙保存在自己的文件夾中，以班級為單位交給肖求波同學。

6、肖求波同學將于第13周周一交給老師，請大家按時提交作業，過期未交作業的同學成績視為0分。

第四篇：建筑設計

西南科技大學網絡教育系列指導書

高層建筑結構設計 課程學習指導書(配套教材：《高層建筑結構》)

賈 彬 編

西南科技大學網絡教育學院 二○○六年六月

西南科技大學網絡教育學院版權所有 ? http://www.tmdps.cn □ 本課程教學目的和課程性質

高層建筑結構設計是土木工程專業的一門重要專業課。通過本課程的學習, 使學生理解高層建筑結構基本概念和基本結構體系，掌握其受力特點和變形性能，結合有關結構設計理論，分析解決一般的高層建筑結構問題?！?課程的基本要求

本課程的學習要求了解高層建筑結構的組成及結構布置特點,掌握高層建筑結構計算簡圖的確定方法,掌握風及地震作用的計算,掌握各種結構形式的受力分析和設計,掌握高層建筑結構的抗震設計概念。

□ 課程內容(帶*者為重點內容、帶△者為難點內容)

（一）緒論

1．*明確高層建筑結構的定義；2.了解高層建筑的的發展歷史、國內外現狀、發展前景及特點。

（二）建筑結構體系與結構布置 1.了解各種結構體系的概念，掌握結構布置原則；2.*重點掌握抗震設防結構布置原則及結構平面，豎向布置原則；3.*掌握現澆樓蓋和裝配整體式樓蓋的布置，了解密肋樓蓋，無粱樓蓋，預應力樓蓋的布置；4.*掌握各種基礎類型及選型原則，了解基礎埋深，掌握水平位移限值。

（三）高層建筑結構荷載作用與結構設計原則 1.*掌握恒荷載和活荷載的計算；2.*重點掌握風荷載和地震作用的計算，掌握荷載效應組合；3.了解結構簡化計算原則和扭轉效應的簡化計算；4.*掌握抗震設計的一般原則。

（四）框架結構設計

1.了解框架結構計算簡圖；2.*掌握豎向荷載作用下的計算；3.*掌握水平荷載作用下的計算；4.△重點掌握D值法；5.掌握框架結構的內力組合；6.掌握框架粱、柱、節點的設計。

（五）剪力墻結構的設計 1.*掌握剪力墻結構的分類；2.△掌握聯肢剪力墻和壁式框架的計算；3.了解剪力墻的截面設計；4.了解剪力墻軸壓比限值及邊緣構件配筋要求，了解短肢剪力墻的設計要求；5.了解剪力墻設計的構造要求。

（六）框架-剪力墻結構設計 1.了解框架-剪力墻結構的特點；2.*掌握剪力墻的布置；3.了解框架-剪力墻結構的內力計算；4.△掌握框架-剪力墻結構協同工作性能；5.了解框架-剪力墻結構構件的截面設計和構造要求。

（七）筒體結構設計

1.了解筒體結構的布置，了解側向力作用下的受力特點；2.了解了解筒體結構的截面設計及構造要求。

（八）混凝土組合結構設計

1.了解組合結構基本構件和結構布置；2.了解組合結構構件設計。

（九）基礎設計

1.*掌握高層建筑基礎類別；2.了解筏形基礎,箱形基礎和樁基礎設計。□ 課程與其他課程的關系

先修課程：建筑材料、房屋建筑學、材料力學、彈性力學、結構力學、鋼筋混凝土結構； 配合課程：土力學及地基基礎、建筑施工，建筑結構抗震設計?！?學習材料

1、基本教材 呂西林主編，《高層建筑結構設計》（第2版），中國建筑工業出版社，2003，普通高等學校土木工程專業新編系列教材。

2、參考書籍 a.趙西安主編，《高層建筑結構設計》，中國建筑工業出版社，2002； b.邱洪興主編，《建筑結構設計》，東南大學出版社，2002； c.沈浦生主編，《高層建筑結構釋義》，中國建筑工業出版社，2003； d.熊仲明主編，《高層建筑結構設計題庫及題解》，中國水利水電出版社，2004；

3、授課光盤

西南科技大學制作了19學時的《高層建筑結構設計》教學實錄課程，可供教學中觀看。□ 學習方法

1、課程特點及學習注意

《高層建筑結構設計》是一專業課，課程的實踐性很強，只有在學習中密切聯系實際，加強高層建筑結構設計原理的學習。

掌握課程的內容要有習題、課程設計等各環節的相互配合才能解決。每個環節都很重要和不可缺少,學生只有這樣,才能獲得關于高層建筑設計的比較完整的概念,也才能初步具有高層建筑設計的能力。

2、閱讀學習指導書

學習指導書將學習內容劃分為9個學習單元。在每個單元中，有基本相同的學習方法和教學進程。

3、閱讀教材 各章教材最好能先閱讀兩遍，即粗讀和細讀。

每一章開始學習時，先閱讀學習指導書的內容提要，對該章將要討論的問題有初步印象，而后結合學習方法指導，第一遍通讀教科書，努力對所研究的每一個問題均能分別建立起整體概念，即對于問題的性質和提法，分析問題的理論根據和關鍵所在，力求能有清晰的概念，對分析問題的細節以及對結論的理解如不能深透，可不勉強，留待第二遍細讀時解決。第二遍細讀時努力做到深透理解各章節內容的基本原理、重要規則和分析問題的方法，各章節之間的聯系等。在第一遍通讀時未搞懂的問題這次要搞懂，必要時復習一下與先修課程有關部分的內容。

第二遍細讀后，根據學習指導書中所列該章內容提要和學習方法指導，檢查一遍是否對該章主要內容已能清楚掌握，如個別地方尚有疑問，需針對這部分再學習。不能搞懂的內容，應及時在電話討論或書信中請教師答疑。

應該指出，選用的教科書為土木工程專業通用教材，學習時間較少時，某些部分可不學習，因此必須根據學習進度表規定的內容進行自學，以免貪多而消化不良，這點請學生注意。被刪除的內容不要求閱讀，以便集中精力掌握最基本的內容。自學進度表所指定的內容，是共同的，大家都必須努力完成，力求掌握得更好。對于自學有余力或因工作需要，部分學員往往希望閱讀較多的內容，學員可量力而行或根據工作的需要，選讀其中一部分或全部。這些內容，不列為對學員的共同要求，因此每次面授或輔導時均不涉及，但自學中如有疑難，可提請個別答疑。

4、作筆記

為了使自己容易記住和掌握所學內容，以及培養獨立工作能力和便于復習，在閱讀教材的同時，最好能作簡要的筆記。筆記的詳簡程度根據自己的忙閑而定，一般不必太詳細，以免花去過多時間而影響深入學習。筆記的內容和寫法也因人而異，一般地說，對每節討論的問題的重要概念，分析問題的主要方法步驟，簡明的論證，以及必要的圖，重要的公式結論和閱讀后的心得體會等要能清晰、有條理且較整潔的記下來。

作筆記時可隨手記下閱讀中所發生的問題，以便用書面或口頭向教師提出，請求答疑。

5、觀看教學錄相

觀看教學錄相，對學生建立基本概念、解決學習中的難點是非常有幫助的。□ 課程學時安排

課程內容 講課 實驗 大作業 小計

（一）緒論 2

（二）高層建筑結構體系與結構布置 8 1

（三）高層建筑結構荷載作用與結構設計原則 8 2

（四）框架結構設計 10 2

（五）剪力墻結構的設計 10 2

（六）框架-剪力墻結構設計 9 2

（七）筒體結構設計 3

（八）鋼與混凝土組合結構設計 2

（九）基礎設計 2

合 計 54 9 第一章 緒論

學習本章的意義和內容：

通過本章的學習了解高層建筑的特點，發展概況，以及今后發展趨勢。本章習題內容主要涉及：

高層結構的定義、發展概況，以及今后發展趨勢。

1.1 高層建筑的含義

多少層的建筑或多少高度的建筑為高層建筑，不同國家有不同的規定。我國《高層建筑混凝土結構技術規程》規定，10層及10層以上或房屋高度超過28m的建筑物為高層。建筑物高度超過100m時，無論住宅建筑或是公共建筑，均為超高層。1.2 高層建筑特點

1、高層建筑具有占地面積少、建筑面積大、造型特殊、集中化程度高。

2、隨著建筑高度的增加，建筑的防火、防災、熱島效應等已成為人們急待解決的難題。

3、高層建筑中，水平荷載和地震作用對結構設計起著決定性的作用。

4、高層建筑設計不僅需要較大的承載能力，而且需要較大的剛度。

5、高層建筑結構設計中，抗側力結構的設計成為關鍵。

6、材料用量、工程造價呈拋物線關系增長。

1.3高層建筑的發展動向

1、結構型式：組合結構高層建筑將增多，新型結構型式應用增多。

2、設計方法：動力非線性分析；結構控制理論；全概率設計法。

3、材料：朝輕質、高強、新型、復合方向發展。

4、高度：有可能達到或超過1000m，在近期突破500m技術上和經濟上都是可能的。

5、智能化：自動控制、數據流動、對外通訊。

6、結構防災與保護：防震、防火、防腐、防撞擊、防風。

習題

1、我國高層建筑是如何界定的？

2、在受力特性上，高層建筑有何特點？

3、高層建筑的發展趨勢怎樣？ 答 案

1、我國高層建筑是如何界定的？

答：我國《高層建筑混凝土結構技術規程》規定，10層及10層以上或房屋高度超過28m的建筑物為高層。建筑物高度超過100m時，無論住宅建筑或是公共建筑，均為超高層。

2、在受力特性上，高層建筑有何特點？

答：高層建筑受力特性看，側向荷載（風荷載和地震作用）在高層建筑分析和設計中將起著重要作用，特別是在超高層建筑中將起主要作用。因此高層建筑的結構分析和設計要比一般的中低層建筑復雜得多。

3、高層建筑的發展趨勢怎樣？

答：新材料的開發和應用；高層建筑的高度將出現突破；組合結構高層建筑將增多；新型結構形式的應用將增多；耗能減振技術的應用將得到發展。

第二章 高層建筑的結構體系與結構布置

學習本章的意義和內容：

通過本章的學習了解各種結構體系的概念，掌握結構布置原則；重點掌握抗震設防結構布置原則及結構平面，豎向布置原則；掌握現澆樓蓋和裝配整體式樓蓋的布置，了解密肋樓蓋，無粱樓蓋，預應力樓蓋的布置；掌握各種基礎類型及選型原則，了解基礎埋深，掌握水平位移限值。

本章習題內容主要涉及：

各種結構體系的概念及優缺點；抗震設防結構布置原則及結構平面，豎向布置原則；水平位移限值。

2.1高層建筑的結構體系 2.1.1框架結構體系

1、概念：由梁、柱構件通過結點連接組成的結構

2、主要特點：布置靈活，可形成大的使用空間；施工簡便，較經濟；但抗側移剛度小，側移大；對支座不均勻沉降較敏感等。

3、使用注意：層數受到限制；在水平荷載作用下將產生較大側移；節點常常是導致結構破壞的薄弱環節；需要注意填充墻的材料以及填充墻與框架的連接。

4、適用范圍：非抗震區和層數較少的建筑 2.1.2剪力墻結構體系

1、概念：由墻體承受全部水平荷載和豎向荷載的結構

2、主要特點：剛度大、側移小、空間整體性好；房內無梁柱棱角，整體美觀；間距小，平面布置不靈活；自重較大。

3、使用注意：為了滿足底層大空間的要求，可以將剪力墻的底部幾層做成框架，稱為框支剪力墻。

4、適用范圍：住宅和旅館客房具有開間小，墻體多、房間面積不大的特點，采用剪力墻結構較為合適。

2.1.3框架－剪力墻結構體系

1、概念：在框架中設置部分剪力墻，使框架和剪力墻兩者起來，共同抵抗水平及豎向荷載。

2、主要特點：既有框架結構布置靈活，使用方便的特點；又有較大的剛度和較 強的抗震能力；剪力墻承擔大部分水平荷載，框架則承擔豎向荷載；框架發生 剪切型變形，剪力墻則是彎曲型變形，框架－剪力墻屬于彎剪型。如圖2.3所示。

3、使用注意：剪力墻的數量；剪力墻的布置及間距。

4、適用范圍：廣泛應用于非高層辦公樓和旅館建筑。2.1.4筒體結構體系

1、概念：將剪力墻在平面內圍合成箱形，也可密排柱或壁式框架圍合。

2、種類：筒中筒；框架－筒；框筒－框架；多重筒；成束筒；多筒。

3、主要特點：空間結構；抵抗水平荷載的能力更大。

4、適用范圍：特別適合在超高層結構中采用。目前，世界最高的100棟建筑2/3采用筒體結構。

2.2結構布置原則

2.2.1 抗震設防結構布置原則

? 提示：從以下內容理解：地基、基礎要求；合理選擇建筑場地；計算簡化、傳力途徑要求；多道抗震設防防線的要求；結構體系的要求；合理設置防震縫；結構剛度的要求；結構的強度要求；節點的要求；結構的延性的要求；突出屋面的塔樓要求；結構自重、材料要求；局部破壞與整體穩定性的要求。2.2.2結構平面布置原則

? 閱讀 12-13頁(約0.5學時)難點補充解釋

1、結構平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確、傳力直接，力爭均勻對稱，減少扭轉的影響。

2、結構平面布置應簡單、規則、對稱，避免凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設置樓電梯間；避免樓電梯間偏置。

3、長寬比控制：L/B≤4(7度)，L/B≤3（8度）。

4、在地震作用下，高層建筑中長度較大的樓板在平面內既有扭轉又有撓曲，在風力作用下，也會出現因風力不均勻及風向紊亂變化而引起的結構扭轉，樓板平面撓曲等現象，因此對L/B加以限制。

2.2.3結構豎向布置的原則

? 閱讀 14-15頁(約0.5學時)難點補充解釋

1、一般將結構高寬比H/B控制在5～6以下，8度以上抗震時H/B限制應該更嚴。

2、結構的承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，變化宜均勻、連續不要突變。

3、實際工程中，往往沿豎向是分段改變構件截面尺寸和混凝土強度等級，這種改變使剛度發生變化，也應自下而上遞減。每次改變，梁、柱尺寸減小100～150mm，墻厚減小50mm，混凝土強度降低一個等級為宜，最好尺寸減小與強度降低錯開樓層，避免同層同時改變。

4、結構高寬比的要求：從整體上看，建筑物好比一個頂部自由、底部嵌固于地基上的懸臂柱，承受豎向荷載和側向荷載的共同作用。在抗震設計中，該懸臂柱的長細比對結構的內力和側移有較大的影響，建筑物的高寬比可能比它的絕對尺寸更重要。建筑物越細長，地震的傾覆作用越厲害，外側柱子的內力也越大，建筑物的側向位移也越大。因此應對建筑物的高寬比進行限制。

5、豎向布置的連續性：連續性是結構布置中的重要方面，而又常與建筑布置相矛盾。建筑師往往希望從平面到立面都豐富多變，而合理的結構布置卻應該是連續的、均勻的，不應使剛度發生突變。

2.2.4設伸縮縫、沉降縫和防震縫布置的原則

? 閱讀 15-17頁(約0.5學時)難點補充解釋

1、概述：

（1）高層建筑設置“三縫”，可以解決產生過大內力和變形的問題。但又產生許多新問題：由于縫兩側均需布置剪力墻或框架，使結構復雜和使用不便，“三縫”使建筑立面處理困難，地下部分容易滲漏，防水困難等。更加突出的是，地震中縫兩側結構進入彈塑性狀態，位移急劇增大而發生相互碰撞，產生嚴重的震害。

（2）高層建筑應當調整平面尺寸和結構布置，采取構造措施和施工措施，能不設縫就不設縫，能少設就少設，如果沒有采取措施或必須設縫時，必須保證必要的縫寬以防止震害。

2、伸縮縫及減小溫度收縮影響的措施：

已建成的結構受熱要膨脹，受冷則收縮。當這種變形受到約束時，就在結構內部產生應力，這種由溫度變化而引起的結構內力稱為溫度應力。

新澆混凝土在硬結過程中會收縮，其硬結收縮的大部分將在施工后的頭1～2月完成。在高層建筑中，溫度應力的危害在房屋的底部數層和頂部數層比較明顯。為消除溫度和收縮對結構造成危害，砼結構規范規定了結構溫度區段的長度。伸縮縫將結構從頂到基礎頂面斷開，分成獨立的溫度區段。一旦設縫，如前一樣，會造成許多困難，因此應采取措施盡量少設或不設。

3、沉降縫

? 沉降縫是為減少不均勻沉降引起的內力而設置的變形縫。

? 以下情況應設沉降縫：當建筑物兩部分高差懸殊時；當建筑物兩部分荷載相差懸殊時；建筑物先后建造且先后間隔時間較長時；地基土壓縮性有顯著差異處；上部結構采用兩種不同結構體系時。沉降縫應將建筑物從基礎至屋頂全部斷開，并有足夠的寬度。? 沉降縫應將建筑物從基礎至屋頂全部斷開，并有足夠的寬度。? 沉降縫及其減少沉降危害的措施：（三種方法）（1）“放”——設沉降縫。讓各部分自由沉降，互不影響，避免出現不均勻沉降時產生的內力。此法似乎省事，但如前所述，困難不少，有抗震要求時，縫寬還要考慮防震縫的寬度要求。（2）“抗”——采用壓縮性小的地基，減少總沉降量及沉降差（采用端承樁或利用剛度很大的基礎）。前者用堅硬的基巖或砂卵石層來盡可能避免顯著的沉降差，后者用基礎本身的剛度來抵抗沉降差。采用無沉降端承樁只能在有堅硬基巖的條件下，而且樁基造價高。用設剛度很大的基礎來抵抗沉降差而不設縫的做法，雖然在一些情況下能“抗”住，但基礎材料用量多，不經濟。（3）“調”——在設計與施工中采取措施，調整各部分沉降，減少其差異，降低由沉降差產生的內力。在施工過程中留后澆段作為臨時沉降縫或后澆施工縫，等到沉降基本穩定后再連為整體，不設永久性沉降縫

4、抗震縫

當房屋平面復雜、不對稱或房屋各部分剛度、高度和重量相差懸殊時，在地震力作用下，會造成扭轉及復雜的振動狀態，在連接薄弱部位會造成震害。防震縫就是為了避免這種震害而設置的。因此，抗震設防的建筑平、立面形狀宜簡單、規則、對稱，建筑的質量分布宜均勻，避免有過大的外挑和內收，結構抗側剛度沿豎向應均勻變化，樓層不宜錯層，構件的截面由下至上逐漸減小，不突變，以減少震害。2.2.5構件截面尺寸初估

? 閱讀 17-18頁(約0.5學時)難點補充解釋柱截面尺寸的估計：由軸壓比控制，式中 為柱軸軸向設計值； 為柱截面面積； 為混凝土抗壓強度設計值。2.3樓蓋結構布置原則

? 閱讀 18-20頁(約0.5學時)難點補充解釋

1、樓蓋作用：將各豎向抗側力結構（剪力墻、框架和筒體）連為空間整體；水平力通過樓板平面進行傳遞和分配，故樓板在自身平面內應有足夠大的剛度。

2、對高層建筑樓蓋的要求：結構高度小，整體性好；剛度好，重量輕，滿足使用要求，便于施工；總的趨勢是：現澆樓蓋（常用扁梁或密肋梁以降低結構高度）和采用預制與現澆結合的疊合板。

2.4基礎結構布置

? 閱讀 20-21頁難點補充解釋

1、基礎結構布置應考慮的因素：上部結構型式；荷載特點；工程地質條件；施工條件。

2、基礎類型

1）柱下獨立基礎－層數不多，土質較好的框架。

2）交叉梁基礎－層數不多，土質一般的框架、剪力墻、框架－剪力墻。3）伐形基礎－層數不多，土質較弱或層數較多，土質較好。4）箱形基礎－層數較多，土質較弱。5）樁基礎－地基持力層較深。

6）復合基礎 －層數較多，土質較弱。2.5水平位移限值和舒適度要求 ? 閱讀 21-22頁難點補充解釋

1、水平位移限值：根據建筑的特征采用彈性方法計算與彈塑性變形驗算，主要限制層間位移與層高的比值。

2、舒適度要求：以10年一遇的風載計算的順風向與橫風向結構頂點加速度不超限值。習題

一、填空題

1．我國《高層建筑混凝土結構技術規程》(JCJ3—2002)規定：把

或房屋高度大于

m的建筑物稱為高層建筑，此處房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。2.復雜高層結構包括、、和。

3.高層建筑結構的豎向承重體系有、、、、；水平向承重體系有、、和。

4．高層結構平面布置時，應使其平面的和

盡可能靠近，以減小。

二、選擇題

1.下列敘述滿足高層建筑規則結構要求的是 [ ]。a．結構有較多錯層； b．質量分布不均勻；

c．抗扭剛度低； d．剛度、承載力，質量分布均勻，無突變。2．高層建筑結構的受力特點是[ ]。

a． 豎向荷載為主要荷載，水平荷載為次要荷載； b．水平荷載為主要荷載，豎向荷載為次要荷載； c.豎向荷載和水平荷載均為主要荷載； d．不一定。

三、判斷題

1．高層結構應根據房屋的高度、高寬比、抗震設防類別、場地類別、結構材料、施工技術等因素，選用適當的結構體系。[ ] 2．我國《高層建筑混凝土結構技術規程》規定，高層建筑不應采用嚴重不規則的各種結構體系。[ ] 3．高層建筑宜選用對抵抗風荷載有利的平面形狀，如圓形、橢圓形、方形、正多邊形等。[ ] 4．高層結構的概念設計很重要，它直接影響到結構的安全性和經濟性。[ ]

四、簡答題

1．高層建筑側向位移如何控制？

2．高層建筑結構的豎向承重體系和水平向承重體系各有哪些？ 3．簡述高層建筑結構布置的一般原則？ 答 案

一、填空題

1．10層及10層以上；28 2．帶轉換層的高層結構，帶加強層的高層結構，錯層結構，多塔樓結構

3．框架結構體系，剪力墻結構體系，框架一剪力墻結構體系，筒體結構體系，板柱一剪力墻結構體系；現澆樓蓋體系，疊合樓蓋體系，預制板樓蓋體系，組合樓蓋體系 4．質量中心；剛度中心；扭轉效應

二、選擇題

1..[d] 2.[c]

三、判斷題

1.[√] 2．[√] 3.[√] 4.[√]

四、簡答題

1、高層建筑側向位移如何控制？

答：高層建筑應具有足夠的剛度，避免產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用要求。

(1)彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比 宜符合以下規定：

1)高度不大于150m的高層建筑，比值不宜大于規范所述規定。2)高度等于或大于250m的高層建筑，不宜大于1／500。

3)高度在150—200m之間時，在第一條和第二條之間線性內插。

(2)高層結構在罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算，應符合下列規定：

1)下列結構應進行彈塑性變形驗算：7～9度時樓層屈服強度系數小于0.5的框架結構；甲類建筑和9度設防的乙類建筑；采用隔震和消能技術的建筑。

2)下列結構宜進行彈塑性變形驗算：7度設防的Ⅲ、Ⅳ類場地和8度設防的乙類建筑；板柱一剪力墻結構；滿足《高層建筑混凝土結構設計規程》中表3.3.4且不滿足條文4.4.2～4.4.5條的建筑。

3)結構薄弱層層間彈塑性位移與層高之比 應符合規范所列要求。2．高層建筑結構的豎向承重體系和水平向承重體系各有哪些？

答：高層建筑結構的豎向承重體系有框架、剪力墻、框架－剪力墻、筒體、板柱－剪

力墻以及一些其他形式如：懸掛式結構，巨型框架結構和豎向桁架結構。高層建筑結構的水平向承重體系有現澆樓蓋體系(包括肋梁樓蓋體系、密肋樓蓋體系、平板式樓蓋體系、無粘結預應力現澆平板)、疊合樓蓋體系、預制板樓蓋體系和組合樓蓋體系。3．簡述高層建筑結構布置的一般原則？

答：高層房屋平面宜簡單、規則、對稱，盡量減少復雜受力和扭轉受力，盡量使結構抗側剛度中心、建筑平面形心、建筑物質量中心重合，以減少扭轉。高層建筑，其平面形狀可以是方形、矩形和圓形，也可以采用L形、T形、十字形和Y形。但平面尺寸要滿足有關規范要求。高層結構房屋豎向的強度和剛度宜均勻、連續，無突變。避免有過大的外挑和內收，避免錯層和局部夾層，同一樓層樓面標高盡量統一，豎向結構層間剛度上下均勻，加強樓蓋剛度，以加強連接和力的傳遞。同時，建筑物高寬比要滿足有關規定，并按要求設置變形縫。

第三章 高層建筑結構荷載作用與設計原則

學習本章的意義和內容：

高層建筑主要承受豎向荷載、風荷載和地震作用等。與多層建筑有所不同，由于高層建筑結構的豎向力遠大于多層建筑，在結構內可引起相當大的內力，同時由于高層建筑結構的特點，水平荷載的影響顯著。因此本章的主要內容是豎向荷載、風荷載和地震作用的計算。通過本章的學習為高層結構設計奠定基礎。本章習題內容主要涉及：

高層建筑結構的豎向荷載取值，風荷載的影響因素及計算，計算地震作用的方法，作用組合原則，結構簡化計算原則，扭轉效應的簡化計算以及抗震設計的一般原則。

3.1 恒載及樓面活荷載的計算 3.1.1恒荷載

? 類型：結構本身的自重及附加于結構上的各種永久荷載。

? 主要包括:非承重構件的自重；可移動的隔墻重；玻璃幕墻及其附件重；各種外飾面的材料重；樓面的找平層重；吊在樓面下的各種管道重等。? 計算：由構件和裝修的尺寸和材料的重量直接計算?！督ㄖY構荷載規范》（GB5009-2001）取值。釋義P37 ? 注意：不要漏項 3.1.2恒荷載

? 活荷載：使用荷載（活荷載）應按《荷載規范》取值，規范中未規定的樓面均布荷載可按相關規定取值。? 難點補充解釋

活荷載僅占全部豎向荷載的10%~15%，因此活荷載不利不止所產生的影響較小，另一方面，高層建筑層數和跨數都很多，不利布置方式繁多，難以一一計算。所以在工程設計中，一般將恒荷載與活 合并計算，按滿載考慮，不再一一考慮荷載的不利布置計算。如果活荷載較大，可按滿布荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以1.1~1.2的系數加以放大，以考慮活荷載不利分布所產生的影響。3.2 風荷載的計算

? 閱讀 26-30頁（1學時）難點補充解釋

1、風荷載特點：具有靜力和動力作用的雙重特點，其靜力部分稱為穩定風，動力部分稱為脈動風。脈動風的作用會引起高層建筑的振動（簡稱風振）這在高層建筑結構抗風設計中必須加以考慮的。

2、風載的大小的影響因素：主要和近地風的性質、風速、風向有關；和該建筑物所在地的地貌及周圍環境有關；同時和建筑物本身的高度、形狀以及表面狀況有關。

3、風荷載計算公式：

? 例題：已知一矩形平面鋼筋混凝土高層建筑，平面沿高度保持不變。，地面粗糙度指數，基本風壓。結構的基本自振周期。求風產生的建筑底部彎矩。（1）、為簡化計算，將建筑沿高度劃分為5個計算區段，每個區段20m高，取其中點位置的風載值作為該區段的平均風載值，如圖所示。（2）體型系數為：

（3）本例風壓高度變化系數為：，在各區段中點高度處的風壓高度變化系數值分別為：，，（4）按公式 確定風振系數。由，查表3.4得脈動增大系數。

由 計算各區段中點高度處的第1振型相對位移：，，因建筑的高寬比，查表3.5得脈動影響系數。

將各數據代到上公式中，得各區段中點高度處的風振系數為：，，（5）按公式 計算各區段中點高度處的風壓值：，（6）根據圖所示的計算圖，由風產生的建筑底部彎矩為： 3.3 地震作用的計算

? 閱讀 30-38頁（1學時）難點補充解釋

1、抗震設防烈度：按國家規定的權限批準作為一個地區抗震設防依據的地震烈度。

2、抗震設防一般計算原則 1）、地震作用計算：6度設防時一般不必計算地震作用，只需采取必要的抗震措施；7-9度設防時，要計算地震作用；10度及以上地區要進行專門研究； 2）、建筑重要性的考慮：甲類建筑應按高于本地區抗震設防烈度計算，其值應按批準的地震安全評價結果確定，并采取專門的抗震措施。乙、丙類建筑按抗震設防烈度計算地震作用。

3、地震力計算方法 ? 底部剪力法：

（1）結構高度小于40m，沿高度方向質量及剛度分布比較均勻，并以第一振型為主的高層建筑，可以只用基本自振周期計算總底部剪力，然后按各樓層的重力荷載和樓層標高的乘積的比例分配結構總水平地震作用標準值。（2）計算公式：，公式中 ：相應于結構基本自振周期 的 值；

：結構等效總重力荷載代表值，；

：包括結構自重、50%～80％的使用荷載及50％的雪荷載。

（3）當結構的振動為剪切形，即各樓層在振動中的水平位移近似為一直線時，各樓層的水平地震作用才按該層重力荷載代表值和樓層高度的乘積比例分配。實際工作中由于有彎曲型的抗側力結構（剪力墻或薄壁筒體），所以振動形式是彎剪型，與剪切型相比，頂部位移比下部增大很多，頂部水平作用也會加大。為了反映這一特點，首先將一部分底部剪力移至結構頂層，其余部分按比例分配至各層。這樣，總底部剪力不變，上部樓層剪力加大，各層傾覆力矩加大，更好地符合彎剪型結構的工作特點。? 計算公式為：

? 地震力沿建筑高度分布圖

? 振型分解反應譜法

（1）不符合底部剪力法條件時，應采用振型分解反應譜法。當結構的平面形狀和立面體型比較簡單、規則時，兩個主軸方向的水平地震作用可以分別計算，它們與扭動振動的耦連可以不考慮。

（2）每個方向均有幾個振型（n為樓層數）；每個振型都分別按反應譜曲線計算地震影響系數，第j個振型第i個樓層處的等效地震荷載：

4、突出屋面上塔樓的地震力（1）塔樓的底部放在屋面上，受到的是經過主體建筑放大后的地震加速度，因而受到強化的激勵。突出屋面的塔樓，其剛度和質量都比主體結構小得多，因而產生非常顯著的鞭梢效應。地震中屋面上塔樓震害嚴重表明了這一點。（2）當采用時程分析方法時，塔樓與主體建筑一起分析，反應結果可以直接采用，不必修正。（3）用振型分解反應譜方法計算地震作用時，當采用6~15個振型時，已充分考慮了高階振型的影響，可以不必修正。如果只采用3個振型，則所得的地震力可能偏小，塔樓的水平地震力宜乘以放大系數1.5。

（4）當采用底部剪力法時，由于假定以第一振型的振型曲線為標準，因為求得到的地震力可能偏小較多，因而必須修正。

3.4荷載效應組合3.4.1高層建筑結構承受的荷載： ?豎向荷載——恒載結構、填充墻、裝修等自重 ?使用荷載——雪荷載（活荷載）?水平荷載——風載、地震荷載 3.4.2荷載效應組合

按照概率理論把各種荷載效應按一定規律加以組合，就是荷載組合效應。?1）、無地震作用組合： ?2）、有地震作用荷載組合： 3）、荷載分項系數取值表：

3.5結構簡化計算原則

? 閱讀 38-39頁（0.5學時）難點補充解釋

1、彈性工作狀態： 高層建筑結構的內力與位移按彈性方法計算，在非抗震設計時，在豎向荷載和風荷載作用下，結構應保持正常使用狀態，結構處于彈性工作階段，在抗震設計時，結構計算是對多遇的小震(低于設防烈度1．5度)進行的，此時結構處于不裂的彈性階段。所以，從結構整體來說，基本上處于彈性工作狀態，按彈性方法計算。

2、高層建筑結構應考慮整體共同工作： ?在低層建筑設計中，常采用將整個結構劃分為若干平面結構，按構件間距分配荷載，然后逐片按平面結構獨立進行分析，這種設計方法對高層建筑結構不適用。?由于高層建筑中樓板在自身平面內的剛度是很大的，幾乎不產生變形，在不考慮扭轉影響時，同層各構件水平位移相同，剪力墻結構中各片墻的水平力大致按其等效剛度分配；框架結構中的各片框架的水平力大致按其抗側剛度分配；框架—剪力墻和筒體結構則受力較為復雜，要進行專門的計算。

3、平面抗側力結構和剛性樓板假定：（1）、平面抗側力結構假定

一片框架或一片墻在其自身平面內剛度很大，可以抵抗在本身平面內的側向力；而在平面外的剛度很小，可以忽略，即垂直于該平面的方向不能抵抗側向力。因此，整個結構可以劃分成不同方向的平面抗側力結構，共同抵抗結構承受的側向水平荷載。（2）、剛性樓板假定

水平放置的樓板，在其自身平面內剛度很大，可以視為剛度無限大的平板；樓板平面外的剛度很小，可以忽略。剛性樓板將各平面抗側力結構連接在一起共同承受側向水平荷載。?在此兩基本假定下，復雜的高層建筑結構的計算可大為簡化。

4、在計算中應考慮墻與柱子軸向變形的影響通常在低層建筑結構分析中，只考慮彎矩項，因為軸力項和剪切項很小，一般可以不考慮。但對于高層建筑結構，情況就不同了。由于層數較多，高度大，軸力值很大，再加上沿高度積累的軸向變形顯著，軸向變形會使高層建筑結構的內力數值與分布產生顯著的改變。

軸向變形的影響在結構計算中應當考慮，但是，結構所受的豎向荷載不是在結構完成后一次施加的。特別是，占絕大部分的結構自重是在施工過程中逐層施加的，軸向壓縮變形已在施工過程中分階段完成，并在各層標高處找平。

所以，在考慮軸向變形影響時，要考慮施工過程分層施加豎向荷載這一因素，不能簡單按一次加載考慮，否則會出現一些不合理的計算結果，3.6扭轉效應的簡化計算

? 閱讀 39-43頁（0.5學時）難點補充解釋

扭轉偏心距：水平力作用點與剛度中心，兩者之距為扭轉偏心距。3.7抗震設計的一般原則閱讀 39-43頁（0.5學時）難點補充解釋

1、結構整體的抗震性能取決于如下因素：各構件的強度和變形性能；構件之間的連接構造；結構的穩定性；結構的整體性及空間工作能力；能有多道抗震設防系統；非主要構件的抗震能力。

2、抗震設防目標：地震是多年不遇的偶然作用，而且有巨大的破壞力，因此，不能要求一般高層建筑在地震中完好無損，只能按照“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則進行設計。（1）小震不壞：在建筑物使用期間內可能遇到的多遇地震(小震)，即相當于比設防烈度低1，5度的地震作用下，建筑結構應保持彈性狀態而不損壞，按這種受力狀態進行內力計算和截面設計。

（2）中震可修：即在設防烈度下，建筑結構可以出現損壞，經修理后仍可以繼續使用，并保證生命和設備的安全。

（3）大震不倒 當遭遇了千年不遇的罕遇地震(大震)，建筑物會嚴重損壞，但要求不倒塌，保證生命安全。所謂大震，一般指超出設計烈度1～1．5度的地震。

3、抗震設計的基本要求：為了使高層建筑具有足夠的抗震能力，達到“小震不壞，大震不倒”的要求，下列基本原則在設計中應充分考慮：

（1）選擇有利的場地，避開不利場地，采取措施保證地基的穩定性；

（2）選擇合理的結構體系。對于鋼筋混凝土結構，一般框架抗震能力較差，框架—剪力墻結構較好，剪力墻結構和筒體結構抗震能力高；

（3）平面布置力求簡單、規則、對稱，避免應力集中的凹角和收進；避免樓、電梯間偏置，盡量減少扭轉的影響；（4）盡量避免建筑物豎向體型復雜、外挑內收變化過多，力求剛度均勻，不要剛度突變，避免產生變形集中。當頂層設置大房間、底層部分剪力墻變為框架時，應按專門規定進行設計；

（5）結構布置要受力明確，傳力途徑直接簡單；

（6）加強結構空間整體性，增加超靜定次數，組織多道設防；

（7）保證構件的延性，避免脆性破壞(如錨固破壞、剪切破壞等)，也要采取措施防止結構在地震中失穩和傾覆；

（8）盡量減輕結構自重，減少地基土壓力，降低地震作用；（9）保證足夠的剛度，滿足高層建筑結構允許位移值的要求；

（10）調整平面形狀與尺寸，采取構造措施和留臨時性施工縫(后澆帶)的方法，盡量不設防震縫，少設防震縫。

習題

一、填空題

1、在框架設計中，一般將豎向活荷載按 考慮，不再考慮活荷載的 布置。如果活荷載較大，可按 布置荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以 的系數加以放大，以考慮活荷載不利分布所產生的影響。

2、抗震設計時高層建筑按 可分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑等三類。

3、高層建筑應按不同情況分別采用相應的地震作用計算方法：①高度不超過40m，以剪切變形為主，剛度與質量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采用 ；②高度超過40m的高層建筑物一般采用 方法；③剛度與質量分布特別不均勻的建筑物、甲類建筑物等，宜采用 進行補充計算。

4、在計算地震作用時，建筑物重力荷載代表值為 之和。

二、選擇題 1．在下列地點建造相同的高層建筑，什么地點承受的風力最大?[ ] A．建在海岸； b.建在大城市郊區；

c．建在小城鎮； d．建在有密集建筑群的大城市市區。

2．在設計高層建筑風荷載標準值時，下列何種情況風荷載應乘以大于1的風振系數[ ] a．高度大于50m，且高寬比大于1．5的高層建筑； b．高度大于30m，且高寬比小于1．5的高層建筑； c．高度大于50m，且高寬比大于4的高層建筑； d．高度大于40m，且高寬比大于3的高層建筑。

3.有特別重要和有特殊要求的高層建筑時，標準風壓值應取重現期為多少年[ ] a．30年； b．50年； c．80年； d．100年。

4.多遇地震作用下層間彈性變形驗算的重要目的是下列所述的哪種?[ ] a.防止結構倒塌； b．防止結構發生破壞； c.防止非結構部分發生過重的破壞； d．防止使人們驚慌。

5.抗震設防的高層建筑結構，對豎向地震作用的考慮，下列哪項是符合規定的?[] a.8度、9度設防時應考慮豎向地震作用；

b.9度設防時應考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利組合；

c.8度設防的較高建筑及9度設防時應考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利 組合；

d．7度設防的較高建筑及8度、9度設防時應考慮豎向地震作用與水平地震作用的不利組合。

6．當高層建筑結構采用時程分析法進行補充計算所求得的底部剪力小于底部剪力法 或振型分解反應譜法求得的底部剪力的80％時，其底部剪力應按下列何值取用?[ ] a．按90％取用； b．至少按80％取用；

c.至少按75％取用； d．至少按85％取用。

三、問答題 1．高層建筑結構設計時應考慮哪些荷載或作用？

2．對高層建筑結構進行豎向荷載作用下的內力計算時，是否要考慮活荷載的不利布置？ 3．結構承受的風荷載與哪些因素有關? 4．高層結構計算時，基本風壓、風荷載體型系數和高度變化系數應分別如何取值? 5．什么是風振系數?在什么情況下需要考慮風振系數?它如何取值?6．計算地震作用的底部剪力法、振型分解反應譜法、時程分析法各適用于什么情況?7．什么是荷載效應組合?有地震作用組合和無地震作用組合表達式是什么?答 案

一、填空題

1、滿載；不利；滿載；1.1-1.2

2、其使用功能的重要性

3、底部剪力法；振型分解反應譜；時程分析法

4、永久荷載和有關可變荷載的組合值

二、選擇題

1.[a] 2．[b] 3．[d] 4．[c] 5．[b] 6．[b]

三、問答題

1.答：高層建筑和高聳結構主要承受豎向荷載、風荷載和地震作用等。與多層建筑有所不同，由于高層建筑的豎向力遠大于多層建筑，在結構內可引起相當大的內力；同時由于高層建筑的特點，水平荷載的影響顯著增加。

2．答：對高層建筑，在計算活荷載產生的內力時，可不考慮活荷載的最不利布置，這是因為目前我國鋼筋混凝土高層建筑單位面積的重量大約為12～14kN／m2(框架、框架－剪力墻結構體系)和14～16 kN／m2(剪力墻、筒體結構體系)，而其中活荷載平均約為2.0 kN／m2左右，僅占全部豎向荷載15％左右，所以樓面活荷載的最不利布置對內力產生的影響較?。涣硪环矫?，高層建筑的層數和跨數都很多，不利布置方式繁多，難以一一計算。為簡化計算，可按活荷載滿布進行計算，然后將梁跨中彎矩乘以1.1-1.2的放大系數。

3．答：當計算承重結構時，垂直于建筑物表面上的風荷載標準值應按下式計算：

式中 ――風荷載標準值，kN／m’；

――基本風壓；

――風荷載體型系數；

――風壓高度變化系數；

――高度z處的風振系數。4．答：（1）基本風壓系以當地比較空曠平坦地面上離地10m高統計所得的50年一遇10min平均最大風速(單位：kN／m2)為標準，按 確定的風壓值。它應按《荷載規范》全國基本風壓分布圖及附錄D.4給出的數據采用，但不得小于0.3 kN／m2。對于高層建筑、高聳結構以及對風荷載比較敏感的高層結構，基本風壓分布圖及附錄D.4規定的基本風壓值乘以1.1的系數后采用。（2）風壓高度變化系數按《荷載規范》取用。風速大小與高度有關，一般地面處的風速較小，愈向上風速愈大。但風速的變化還與地貌及周圍環境有關。（2）風荷載體型系數是指風作用在建筑物表面上所引起的實際風壓與基本風壓的比值，它描述了建筑物表面在穩定風壓作用下的靜態壓力的分布規律，主要與建筑物的體型和尺寸有關，也與周圍環境和地面粗糙度有關。在計算風荷載對建筑物的整體作用時，只需按各個表面的平均風壓計算，即采用各個表面的平均風載體型系數計算。對高層建筑，風荷載體型系數與建筑的體型、平面尺寸等有關。5．答：（1）風對建筑物的作用是不規則的，風壓隨風速、風向的紊亂變化而不停地改變。通常把風作用的平均值看成穩定風壓或平均風壓，實際風壓是在平均風壓上下波動的。平均風壓使建筑物產生一定的側移，而波動風壓使建筑物在該側移附近左右振動。對于高度較大，剛度較小的高層建筑，波動風壓會產生不可忽略的動力效應，在設計中必須考慮。目前采用加大風荷載的辦法來考慮這個動力效應，在風壓值上乘以風振系數。當房屋高度大于30m、高寬比大于1.5時，以及對于構架、塔架、煙囪等高聳結構，均考慮風振。（2）結構在z高度處的風振系數 可按下式計算： 式中 ――風壓高度變化系數；

――脈動增大系數； ――脈動影響系數；

――振型系數，可由結構動力計算確定，計算時可僅考慮受力方向基本振型的影響。6．答：高層建筑結構應根據不同的情況，分別采用下列地震作用計算方法：(1)高層建筑結構宜采用振型分解反應譜法。對質量和剛度不對稱、不均勻的結構以及高度超過100m的高層建筑應采用考慮扭轉耦聯振動影響的振型分解反應譜法。

(2)高度不超過40m，以剪切變形為主，剛度與質量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采用底部剪力法。

(3)甲類高層建筑結構，表2-2—1所列的乙、丙類高層建筑結構，質量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結構等，應采用彈性時程分析法進行多遇地震作用下的補充計算。7．答：結構或結構構件在使用期間，可能遇到同時承受永久荷載和兩種以上可變荷載的情況。但這些荷載同時都達到它們在設計基準期內的最大值的概率較小，且對某些控制截面來說，并非全部可變荷載同時作用時其內力最大。按照概率統計和可靠度理論把各種荷載效應按一定規律加以組合，就是荷載效應組合。

《高層建筑混凝土結構設計規程》規定高層建筑結構的荷載效應和地震作用效應組合的表達式如下：

(1)無地震作用效應組合時：

式中 ——荷載效應組合的設計值；

、、——分別為永久荷載、樓面活荷載和風荷載的分項系數；

——永久荷載效應標準值； ——樓面活荷載效應標準值；

——風荷載效應標準；

、——分別為橫斷面活荷載組合值系數和風荷載組合值系數，當永久荷載效應起控制作用時應分別取0.7和0；當可變荷載效應起控制作用時應分別取1.0和0.6，或0.7和1.0。(2)有地震作用效應組合時：

式中 ——荷載效應和地震作用效應組合的設計值； ——重力荷載代表值的效應； ——水平地震作用標準值的效應，尚應乘以相應的增大系數或調整系數； ——豎向地震作用標準值的效應，尚應乘以相應的增大系數或調整系數；

、、、——分別為重力荷載、風荷載、水平地震作用、豎向地震作用的分項系數?！L荷載的組合值系數，應取0.2。

第4章 框架結構的設計

學習本章的意義和內容：

框架結構計算簡圖的確定,豎向荷載作用下分層法計算框架結構內力；水平荷載作用下反彎點法與D值法求解框架結構的內力；掌握框架結構的內力組合，框架粱、柱、節點的設計。本章習題內容主要涉及：

了解框架結構計算簡圖；掌握豎向荷載作用下的計算；掌握水平荷載作用下的計算；重點掌握D值法；掌握框架結構的內力組合；掌握框架粱、柱、節點的設計。了解延性框架意義和實現延性框架的基本措施。

4.1 框架結構的計算簡圖

? 閱讀 50-51頁（0.5學時）難點補充解釋

1、計算單元的確定：

? 忽略結構縱向和橫向空間聯系；

? 忽略各構件的抗扭作用； 按縱向、橫向平面框架計算? 豎向荷載的分擔與承重方式有關； ? 水平荷載的分擔；

2、構件抗彎剛度的計算

計算框架梁截面慣性矩時，應考慮樓板對梁截面剛度提高的影響。在框架梁兩端截面，梁受負彎矩，樓板對梁截面剛度影響較小，在框架梁跨中，梁受正彎矩，形成T形截面，樓板對梁截面剛度影響較大，在工程設計中，為簡化計算，仍假定梁截面慣性矩沿軸線不變。故在現澆樓蓋中，中框架取，邊框架取。

4.2 豎向荷載作用下的近似計算—分層計算法 4.1.1 計算假定

根據力法和位移法精確計算的結果可知，豎向荷載作用下的框架，它的水平位移是極小的，并且每層梁上的荷載只對本層梁產生影響，而對其它各層梁的影響很小。為簡化計算，分層法作了兩個假定：（1）、在豎向荷載作用下，剛架的側移忽略不計。（2）、每層梁上的荷載對其它層的梁的影響不計。4.1.2 計算思路

根據以上假定，下圖中的框架，在豎向荷載作用下的內力計算可以作如下簡化：即把各層梁及其上、下柱所組成的框架作為一個獨立計算單元來分層計算。分層計算所得到的梁的彎矩即為其最終彎矩，而柱的最終彎矩為上、下兩層計算得到的彎矩迭加。4.1.3 注意

1、上層各柱線剛度都要先乘0.9，然后再計算各結點的分配系數，上層柱遠端彎矩等于各柱近梁端彎矩的1/3（即傳遞系數為1/3）。底層各柱遠端彎矩為柱近梁端彎矩的1/2（底端固定，分配系數為1/2）。

２、分層計算法最后所得的結果，在剛結點上各彎矩可能不平衡，但誤差不致太大，這是由于分層計算單元與實際情況不符帶來的誤差。如有需要，可對結點不平衡彎矩再進行一次分配。4.3 水平荷載作用下的反彎點法4.3.1 反彎點法的條件

反彎點法適用于層數不多（多層）的框架、柱子軸力較小，截面也較小，當梁的線剛度比柱的線剛度大的多時，用此法誤差小。4.3.2 反彎點位置 ? 底層：距支座2/3層高處； ? 其余層：1/2層高處。

4.3.3 柱的抗側移剛度 側移剛度系數d是表示柱上下兩端相對有單位側移時柱中產生的剪力，它與兩端約束有關。由于剛架中，梁的剛度比柱的大，在水平荷載作用下，各柱端轉角很小，可假定結點轉角為零，由結構力學可知：，其中 為線剛度。4.3.4 反彎點法的計算步驟

1、反彎點高度確定；

2、側移剛度系數的計算；

3、同層各柱剪力的確定；

4、柱端彎矩的確定；

5、梁端彎矩的確定。

4.4 水平荷載作用下的D值法（水平荷載作用下的改進反彎點法）4.4.1概述

反彎點法在考慮柱側移剛度時，假設結點轉角為0，亦即橫梁的線剛度假設為無窮大。對于層數較多的框架，由于柱軸力大，柱截面也隨著增大，梁柱線剛度比較接近，甚至有時柱的線剛度反而比梁大，因此上述假設將產生較大誤差。另外，反彎點法計算反彎點高度時，假設柱上下結點轉角相等，這樣誤差也較大，實際上柱的反彎點位置是隨著柱、梁之間的線剛度比而變化的，也與該層柱所處的樓層位置（層次）及上、下層層高的不同而異。因此，對框架柱側向剛度應進行修正，對框架柱的反彎點在柱高的1/2處的概念也應進行修正。當完成了柱的側向剛度修正，并確定了修正后的柱的反彎點位置之后，這時的高層框架在水平荷載作用下的內力計算如同大家熟悉的反彎點法一樣。這種方法實際上是對反彎點法的改進。對修正后的柱側移剛度用D表示，故稱為D值法。4.4.2 影響柱抗側剛度的因素

1、影響柱抗側剛度的因素主要有：柱本身的線剛度；上、下梁的線剛度；上、下柱的線剛度；柱端的其他約束。

2、影響柱兩端約束剛度的因素：結構的總層數及該層位置；梁、柱線剛度比；荷載型式；上、下層梁剛度比；上、下層層高變化。4.4.3 修正后框架柱的抗側移剛度

假定各層層高相等，各層梁柱節點轉角相等，各層層間位移相等，由公式推導可得到框架柱的抗側移剛度為：，其中 即為修正系數。

4.5 水平荷載作用下位移的近似計算閱讀 57-58頁（0.5學時）補充解釋

框架結構側向位移只是由梁、柱彎曲變形所產生的變形量，而未考慮梁、柱的軸向變形和截面剪切變形所產生的結構側移，結構的位移曲線稱為剪切型。4.6 框架結構的內力組合4.6.1 控制截面 ? 梁：梁端及跨中

１）梁端截面：－Mmax、Mmax、Vmax ２）梁跨中截面：+Mmax ? 柱：柱上、下端

3）柱截面：|Mmax|及相應的N、V；Nmax及相應的M；Nmin及相應的M；

說明：一般柱子都是對稱配筋，因此組合時要找到絕對值最大的彎矩。有時絕對最大或最小的內力不見得是最不利的。對于大偏心受壓構件，M愈大，截面需要的鋼筋愈多，對小偏壓構件，如果N并不是最大，但相應的M比較大時，配筋也會多一點。4.6.2 不利組合內力

對于框架，由荷載、活載及風載、地震作用分別計算內力后，進行荷載效應組合時，常常需要一種以上的組合情況進行組合，對同一個構件或截面，多種組合產生的不同內力都可能出現，而設計時要按照可能與最不利原則進行挑選，找出最不利內力進行構件截面設計。塑性調幅框架中允許梁端出現塑性鉸，因此在梁中可考慮塑性內力重分布，通常是降低支座彎矩，以減小支座的配筋。支座彎矩降低后，必須相應加大跨中彎矩，這樣在支座出現塑性鉸之后，不會導致跨中截面承載力不足，同時規范規定，梁截面設計時所采用的跨中正彎矩不應小于按簡支梁計算的跨中彎矩的一半。具體取值規定如下： 1）現澆框架：支座彎矩的調幅系數采用0.8～0.9。

2）裝配整體式框架：支座彎矩的調幅系數采用0.7～0.8。

3）跨中彎矩可乘以1.1～1.2的調整系數，同時還可以必須滿足其他條件。

注意：塑性調幅主要是在豎向荷載作用下的內力調整，因此，要在組合前進行調幅，然后才和水平荷載作用下內力進行組合。

4.7 框架梁的設計 閱讀 59-63頁（1.5學時）重點補充解釋

1、框架結構的延性

在強地震要求下結構處于彈性狀態是沒有必要的，也是不經濟的。通常的做法是在中等烈度的地震作用下允許結構某些桿件屈服，出現塑性鉸，使結構剛度降低塑性變形加大，當塑性鉸達到一定數量時，結構會出現“屈服”現象，即承受的地震力不再增加或增加很少，而結構變形迅速增加。如果結構能維持承載力而又具有較大的變形能力，就稱為延性結構。在地震區都應當設計延性結構。

２、結構的延性能力通常用頂點水平位移延性比來衡量即：

在框架中，塑性鉸可能出現在梁上，也可能出現在柱上，因此梁、柱構件都應有良好的延性。構件的延性以構件的變形或塑性鉸轉動能力來衡量，稱為構件位移延性比。３、鋼筋砼延性框架的基本措施：

? 強柱弱梁：要控制梁、柱的相對強度，使塑性鉸首先在梁端出現，盡量避免或減少柱子中的塑性鉸。在梁端出現的塑性鉸數量可以很多而不致形成機構。此外，梁是受彎構件，具有良好的延性。塑性鉸出現在柱中，很容易形成破壞機構，柱是壓彎構件，這種受力狀態決定了柱的延性較小，而且作為結構的主要承載部分，柱子破壞將引起嚴重后果。在抗震結構中應絕對避免出現同層柱端均出現塑性鉸即軟弱層的情況。

? 強剪弱彎：剪切破壞是脆性的，或者延性很小，因此構件不能過早剪壞，要保證構件出現塑性鉸而不過早剪壞，因此要使構件抗剪承載力大于塑性鉸抗彎承載力。

? 強節點、強錨固：要保證節點區和鋼筋錨固不過早破壞，不再梁、柱塑性鉸充分發揮作用前破壞。

以上基本措施，通過抗震構造措施等級選用來達到。

4、影響框架梁延性和耗能能力的因素 1）、配筋率：配筋率越高，延性越差 2）、在適筋梁范圍內，梁截面延性隨受拉鋼筋配筋率提高而降低；受壓鋼筋配筋率提高而提高；隨砼強度提高而提高；隨鋼筋屈服強度提高而降低。3）、剪壓比：梁的名義剪力（V/bh0）與混凝土軸心抗壓強度設計值fc之比。剪壓比越高，梁的強度、剛度退化越快，破壞越早，這時增加箍筋用量已不能發揮作用。

4）跨高比：一般認為，梁的凈跨不宜小于截面高度的4倍。但梁的跨度較小時，而梁的設計內力較大，宜首先考慮加大梁的跨度，這樣雖然增加了縱筋，但對提高梁延性十分有利。5）、塑性鉸區箍筋用量：配置足夠的封閉箍筋，可以防止受壓鋼筋過早屈服，提高混凝土極限壓應變，阻止裂縫開展，增加節點的變形和耗能能力。4.8 框架柱的設計閱讀 63-70頁（1.5學時）重點補充解釋影響框架柱延性的主要因素：1）、剪跨比：反映柱截面承受的彎矩與剪力之比的一個參數（λ＝M/Vh0），λ取值大小不同，則柱子分為長柱、短柱、極短柱，結構破壞逐漸為脆性破壞。2）軸壓比：軸壓比越小，柱子延性越好。3）箍筋配筋率：箍筋加密，采用復合箍筋和螺旋箍筋，減小無支撐長度，對提高延性有利。

4）縱筋配筋率：配筋率越大，延性好。

4.9 框架節點的設計閱讀 70-76頁（1.5學時）重點補充解釋影響節點承載力和延性的主要因素： 1）、直交梁對節點核心區的約束作用； 2）、軸壓力對節點核心區混凝土抗剪強度及延性的影響； 3）、剪壓比和配箍率對節點受剪承載力的影響； 4）、梁縱筋滑移對節點受剪承載力的影響。習題 問答題

1、框架結構計算簡圖如何確定？

2、框架結構構件截面抗彎剛度如何計算？

3、框架結構抗側移剛度如何確定？

4、什么是結構的延性？簡述影響框架梁與框架柱延性的因素？

答 案

1、框架結構計算簡圖如何確定？

答：框架結構是一個空間受力體系，忽略結構縱向和橫向之間的空間聯系，忽略各構件的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算。在結構計算簡圖中，構件用其軸線來表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線之間的距離，當上下層柱截面尺寸變化時，一般以最小截面的形心線來確定。框架的層高即為相應的建筑層高，而底層柱的長度則應從基礎頂面算起。

2、框架結構梁截面抗彎剛度如何計算？ 答：在計算框架梁截面慣性矩 時應考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節點附近，梁受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面的抗彎剛度影響較??；而在框架梁的跨中，梁受正彎矩，樓板處于受壓區形成T形截面梁，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較大。在工程設計中，為簡化計算，仍假定梁截面慣性矩沿軸線不變。故在現澆樓蓋中，中框架取，邊框架取。這里 為矩形截面梁的截面慣性矩。

3、框架結構抗側移剛度如何確定？

答：側移剛度系數d是表示柱上下兩端相對有單位側移時柱中產生的剪力，它與兩端約束有關。由于剛架中，梁的剛度比柱的大，在水平荷載作用下，各柱端轉角很小，可假定結點轉角為零，由結構力學可知：，其中 為線剛度。

同時，影響柱抗側剛度的因素主要有：柱本身的線剛度；上、下梁的線剛度；上、下柱的線剛度；柱端的其他約束。如考慮這些影響因素，則抗側移剛度為：，其中 即為修正系數。

4、什么是結構的延性？簡述影響框架梁與框架柱延性的因素？

答：結構延性：結構的延性是指它們進入破壞階段以后，在承載能力沒有顯著下降的情況下承受變形的能力。

影響框架梁延性的因素：（1）、縱筋配筋率：配筋率越低延性越好；（2）剪壓比：剪壓比越低延性越好；（3）跨高比：跨高比越高延性越好；（4）塑性鉸區的箍筋用量：應加強箍筋的用量，增強延性。影響框架柱延性的因素：（1）、剪跨比：應盡量避免短柱的設計，增大剪跨比；（2）軸壓比：軸壓比越低延性越好；（3）箍筋配筋率：應加強箍筋的用量，增強延性；（4）、縱筋配筋率：配筋率不過小。

第五章 剪力墻結構設計

學習本章的意義和內容：

通過本章的學習，掌握以下重點、難點：剪力墻的基本形式；剪力墻結構的布置；剪力墻結構的類型及判斷；整截面剪力墻的內力、位移計算；整體小開口剪力墻的內力、位移計算；雙肢剪力墻的內力、位移計算；壁式框架的內力、位移計算；剪力墻截面設計。本章習題內容主要涉及：

剪力墻結構的結構組成、結構布置、剪力墻的類型及其受力特點、破壞過程、構造要求以及承載能力的計算方法。

5.1 概 述 5.1.1 概述

1、利用建筑物的墻體作為豎向承重和抵抗側力的結構，稱為剪力墻結構體系。墻體同時也作為維護及房間分隔構件。

2、剪力墻的間距受樓板構件跨度的限制，一般為3～8m。因而剪力墻結構適用于要求小房間的住宅、旅館等建筑，此時可省去大量砌筑填充墻的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先進的施工方法，施工速度很快。

3、剪力墻沿豎向應貫通建筑物全高，墻厚在高度方向可以逐步減少，但要注意避免突然減少很多。剪力墻厚度不應小于樓層高度的1/25及160mm。5.1.2 結構布置

1、剪力墻結構是由縱向和橫向鋼筋混凝土墻所組成，豎向荷載、風荷載及地震作用均由這些墻體承受。

2、高層剪力墻結構，墻體應雙向或多向布置，形成對承受豎向荷載有利、抗側力剛度大的平面和豎向布局。在抗震結構中、應避免僅單向有墻的結構布置形式，剪力墻結構的側向剛度不宜過大。剪力墻間距不宜太密，宜采用大開間布置。剪力墻宜自下到上連續布置，避免剛度突變。

5.2 整體剪力墻和整體小開口剪力墻的計算5.2.1 整體剪力墻

1、整體剪力強的定義：凡墻上門窗洞口等開洞面積不超過墻面面積的15％，且孔洞凈距及孔洞至墻邊凈距大于孔洞長邊時，可忽略洞口的影響，按整體懸臂墻方法計算墻在水平荷載作用下截面的內力（M、V）。

2、內力分析：洞口對截面應力分布的影響可以忽略，在彈性階段，水平荷載作用下沿截面高度的正應力成線性分布?？芍苯討貌牧狭W公式，按豎向懸臂梁計算剪力墻任意點的應力或任意水平面上的內力。剪力墻在水平荷載作用下的內力計算公式： ?M=PH（頂部集中力）；V=P ?M=q/2H2(均布荷載)；V=qH ?M=q/3H2(倒三角形)；V=qH/2 ?M：墻體底部彎矩；V：墻體底部剪力。

3、計算位移：

（1）考慮洞口對截面面積削弱：

其中： 折算截面面積，：截面毛面積。

（2）組合截面慣性矩：即取有洞和無洞截面慣性矩沿豎向的加權：（3）計算位移時，除彎曲變形外，宜考慮剪切變形的影響。為了計算方便，引入等效剛度 的概念，它把剪切變形與彎曲變形綜合成用彎曲變形的形式表達。

5.2.2 整體小開口剪力墻的計算

1、定義：整體小開口剪力墻是指門窗洞口沿豎豎向成列布置、洞口的總面積雖然超過總立面面積的16%，但總的來說洞口仍很小。

2、內力計算思路：整體小開口剪力墻在水平荷載作用下，整體剪力墻既要繞組合截面的形心軸產生整體彎曲變形，各墻肢還要繞各自截面的形心軸產生局部彎曲變形，并在各墻肢產生相應的整體彎曲應力和局部彎曲應力。相比之下，整體彎曲變形是主要的，而局部彎曲變形是次要的，它不超過整體彎曲變形的15%。

3、內力計算方法：任一墻肢的彎矩： ：外荷載作用下，計算截面所產生的彎矩（總彎矩）； ：第j墻肢的截面慣性矩； ：組合截面慣性矩； ：整體彎矩系數（整體彎矩占總彎矩的比例），可近似取0.85。

5.3 聯肢墻在水平荷載下的內力與位移計算5.3.1 聯肢墻的特點

剪力墻上洞口較大，整體性受到影響，剪力墻截面變形不再符合平截面假定，水平截面上正應力不再是一連續的直線分布，不能再作為單個構件用材料力學方法計算。5.3.2 聯肢墻內力計算的基本思路

連系梁的連續化：將每一樓層處的連系梁用沿高度連續分布的柵片代替，連續柵片在層高范圍內的總抗彎剛度與原結構中的連系梁的抗彎剛度相等，從而使得連系梁的內力可用沿著豎向分布的連續函數表示。

具體步驟為：建立相應的微分方程；求解后再換算成實際連系梁的內力；求出墻肢的內力。5.3.3 基本原理－以雙肢墻為例

1、基本假定： 1）、連梁的作用可以用沿高度連續分布的柵片代替－將結構沿高度連續化，為建立微分方程提供前提； 2）、連粱的軸向變形可忽略－墻肢在同一標高處具有相同水平位移； 3）、各墻肢在同一標高處的轉角和曲率相等－得出連梁的反彎點在梁跨中； 4）、層高、墻肢截面積、慣性矩、連梁截面積、慣性矩等幾何參數沿墻高不變－保證微分方程的系數為常數，從而簡化方程。

2、微分方程的建立過程的要點 1）、利用連梁跨中剪力集度為未知數； 2）、跨中切口處的豎向相對位移為0的變形條件建立微分方程； 3）、任一高度處的剪力集度已知后，利用平衡條件可求得墻肢和連梁的內力； 4）、切口處的豎向位移可通過在切口處施加一對方向相反的單位力求得； 5）、位移包括：墻肢和連梁的彎曲、剪切和軸向變形引起。在單位荷載作用下，連梁內無軸力，同時略去墻肢內產生的剪力。5.4 壁式框架的計算5.4.1 定義

1、剪力墻洞口尺寸很大，剪力墻的受力接近于框架。同時，由于壁梁和壁柱截面都較寬，在梁柱相交處形成一個結合區（不再是一個結點），這個結合區可以視作不產生變形的剛域，或不產生彎曲變形和剪切變形的剛域，因此，壁式框架的梁、柱實際上都是帶剛域的桿件。因而壁式框架就是桿端帶有剛域的變截面剛架。

2、壁式框架和普通框架的區別有兩點：一是剛域的存在；二是桿件截面較寬，剪切變形不宜忽略。因此，在采用D值法進行計算時，原理和步驟與普通框架都是一樣的。但相應的要進行一些修正，這些修正也都是由于上述兩個特點帶來的。

3、截面尺寸效應不能忽略：端部剛性區域較大；需考慮剪切變形的影響。因此，用D值法計算壁式框架必須作一些修正。5.4.2 壁式框架的內力計算

壁式框架在水平荷載作用下的內力分析可采用D值法進行，但在計算時應注意以下幾點： 1）、梁和壁柱截面都比較寬，剪切變形的影響是不可忽略的； 2）、梁柱節點處有剛域存在。

由于這兩個原因的存在，對框架柱的抗側剛度D和反彎點高度都有一定的影響，因此在內力分析前，首先把壁柱的D值及反彎點高度進行修正。5.5 剪力墻結構的分類5.5.1 按整體參數來劃分

在推導聯肢墻求解方法的公式中曾給出：，式中D為連梁的剛度系數，是衡量連梁轉動剛度的依據，其值越大，連梁的轉動剛度也越大，連梁對墻肢的約束作用也就越大。為剪力墻墻肢慣性矩之和，反映剪力墻本身的剛度。剪力墻的整體性程度如何，主要取決于連梁與墻肢兩者剛度之間的相對關系，即取決于。當剪力墻上的門窗洞口很大，連梁的剛度很小而墻肢的剛度又相對較大時，值就小，說明連梁對墻肢的約束作用很小，連梁猶如鉸接于墻肢的一個連桿，每一墻肢相當于一個單肢的剪力墻，這些單肢剪力墻完全承擔了水平荷載，墻肢中的軸力為零，各墻肢橫截面上的正應力呈線性分布。

反之，當剪力墻開洞很小，連梁剛度很大而墻肢的剛度又相對較小時，連梁對墻肢的約束作用很強，整個 剪力墻的整體性很好。此時的剪力墻猶如一片整體墻或整體小開口墻，在整個剪力墻的截面中，正應力呈線性分布或接近于線性分布。當連梁對墻肢的約束作用介于上述兩種情況之間時，它的受力狀態也介于上述兩種情況之間，這時整個剪力墻截面正應力不再呈線性分布，墻肢中局部彎曲正應力的比例增大。5.5.2 按剪力墻墻肢慣性矩比值來劃分

整體參數反映了剪力墻整體性的強弱，它基本上能反映出剪力墻的受力狀態，但不能反映墻肢彎矩沿墻高度方向是否出現反彎點，因此在某些情況下，僅靠 值的大小還不足以完全判別剪力墻的類型。通過分析表明，墻肢是否出現反彎點，與墻肢慣性矩的比值、剪力墻的整體參數 及結構的層數N更諸多因素有關。5.5.3 剪力墻類型的判別方法

剪力墻的類型判別應以其受力特點為依據，從剪力墻的整體性能及墻肢沿高度是否出現反彎點兩個主要特征來進行判別，具體條件如下：

（1）當α < 1 時，可以忽略連梁對墻肢的約束作用，各墻肢按獨立墻肢分別計算；（2）當 1≤α<10時，且 時，可按聯肢墻進行計算；

（3）當α ≥10 時，且 時，可按整體小開口墻進行計算；（4）當α ≥10 時，且 時，按壁式框架計算；

（5）當無洞口或有洞口而洞口面積小于墻總立面的16％時，按整體墻計算。5.6 剪力墻的截面設計5.6.1 墻肢正截面抗彎承載力

墻肢正截面抗彎承載力，可以按照鋼筋混凝土偏壓構件進行計算，與柱配筋不同，墻肢截面中的分布鋼筋都能參加受力，計算中應當考慮，以減少端部鋼筋數量。但是，由于豎向分布筋都比較細，容易產生壓屈現象。所以，在受壓區，不考慮分布筋的作用，使設計偏于安全。如有可靠措施防止分布筋壓屈，也可以考慮其作用。

偏心受壓承載力計算公式：按照平截面變形假定，在軸力及彎矩共同作用下，墻截面應變呈線性分布，由此可求得平衡配筋的名義壓區高度與橫截面有效高度的比值，可以判斷墻截面是屬于大偏心受壓，還是小偏心受壓破壞狀態。5.6.2 剪力墻斜截面計算

墻肢中由混凝土及水平鋼筋共同抗剪，在斜裂縫出現后，穿過斜裂縫的鋼筋受拉，可以阻止斜裂縫展開，維持混凝土抗剪的面積?？辜舫休d力采用經驗公式。

抗震設計時，為實現剪力墻的強剪弱彎，一、二、三級抗震等級時，剪力墻底部加強部位墻肢截面的剪力設計值進行調整。5.6.3 例題

已知剪力墻，采用混凝土強度等級為C25,。配有豎向分布鋼筋2 8@250mm。墻肢兩端200mm范圍內配置縱向鋼筋，采用HRB335級鋼筋。作用在墻肢計算截面上的內力設計值為，(壓)。試確定墻肢的縱向鋼筋截面面積、和水平分布鋼筋的數量。解：

(1)確定墻肢的縱向鋼筋截面面積、。1)確定計算數據

已知縱向集中配在兩端的200mm范圍內，故合力中心點到邊緣的距離，則： mm 沿截面腹部均勻配置豎向分布鋼筋區段的高度為： 3920-100=3820mm

豎向鋼筋的排數 取16排，則： 豎向分布鋼筋的配筋率 滿足構造要求。2)求偏心距。mm mm mm,取 1，6354mm 6534+4020/2-100=8444mm 3)判斷大小偏心受壓。采用對稱配筋： 為大偏心受壓。4)校核 值。

5)求。

6)求、。

(2)確定水平分布鋼筋數量。1)驗算墻肢的截面尺寸。

滿足要求。

2)計算剪跨比。

3)判斷是否按構造配置水平分布鋼筋。4)選用鋼筋。

選用Φ8＠250mm, =101mm2

5.7 剪力墻軸壓比限值及邊緣構件配筋要求閱讀 102-104頁（0.5學時）? 重點補充解釋如何進行剪力墻延性設計：在高層剪力墻結構中，鋼筋混凝土剪力墻的高度較大，豎向荷載也較大，作用在剪力墻上的軸壓應力也隨之加大。當偏心受壓剪力墻所受軸壓力較大時，壓區高度增大，與偏心受壓的鋼筋混凝土柱類似，延性就會降低，對抗震性能不利。因此，與鋼筋混凝土框架柱類似，為保證在地展作用下剪力墻具有良好的延性，就需要限制剪力墻軸壓比的大小。研究表明，剪力墻的邊緣構件（暗柱、明柱、冀柱）配置橫向鋼筋，可約束混凝土而改善混凝土的受壓性能，提高剪力墻的延性。因此，在剪力墻軸壓比滿足要求的情況下，還需對剪力墻邊緣構件的設計作出規定。5.8 短肢剪力墻的設計要求閱讀 104-105頁（0.5學時）補充解釋

短肢剪力墻概念：截面高度與厚度之比為5～8；

短肢剪力墻優點：有利于住宅建筑的布置，又可減輕結構的自重； 短肢剪力墻缺點：抗震性能較差，地震區經驗應用不多。

5.9 剪力墻設計構造要求閱讀 105-107頁（0.5學時）補充解釋 剪力墻的分布鋼筋要求： 1）、高層建筑剪力墻中豎向和水平分布鋼筋，不應采用單排配筋； 2）、當剪力墻截面厚度bw不大于400mm時，可采用雙排配筋；當bw大于400mm，但不大于700mm時，宜采用三排配筋；當bw大于700mm時，宜采用四排配筋； 3）、各排分布鋼筋之間的拉接筋間距不應大于600mm，直徑不應小于6mm，在底部加強部位，約束邊緣構件以外的拉接筋間距尚應適當加密； 4）、分布鋼筋的直徑不宜大于墻肢截面厚度的1/10； 5）、最小配筋率要求。

5.10 連梁截面設計及配筋構造閱讀 105-107頁（0.5學時）補充解釋

剪力墻中連梁主要承受水平荷載產生的內力，一般取梁端截面為控制截面。因此，連梁可參照框架梁進行梁端彎矩和剪力組合。對于連梁的跨高比小于5的連梁，豎向荷載作用下產生的彎矩占總彎矩的比例較小，水平荷載作用下產生的反彎使它對剪切變形十分敏感，容易出現剪切裂縫，按本節內容設計。當連梁的跨高比不小于5時，豎向荷載作用下的彎矩占總彎矩的比例較大，與一般框架梁的受力類似，可按照框架梁設計方法進行設計。

習題

一、填空題

1、剪力墻根據有無洞口，洞口大小和位置以及形狀等，可分為，和 四類。

2、孔洞面積／墻面面積≤0．16，且孔洞凈距及孔洞邊至墻邊距離大于孔洞長邊尺寸，按

計算。

3、當 且，按

計算。

4、當

，按聯肢墻計算。

5、當，且

，按壁式框架計算

6、壁式框架的側移剛度可采用

進行計算，但應考慮桿件剪切變形以及帶剛域桿件的影響。

7、當結構單元內僅有整截面剪力墻時，應按

計算風荷載或水平地震荷載作用下各樓層的總剪力和總彎矩。

8、軸壓比的表達式為。

9、為了提高剪力墻的延性，保證墻體穩定及改善剪力墻的抗震性能，應在剪力墻邊緣設置。

10、整體工作系數 愈大，說明剪力墻。

二、選擇題

1、剪力墻宜自下而上連續布置，不宜中斷，避免[ ]。

a．強度不夠； B.剛度突變； c．變形不夠；d．強度突變。

2、整體工作系數 愈小，說明剪力墻整體性[ ]。

a．強； b．弱； c.與 沒有關系； d．沒有變化。

3、整體工作系數 愈愈大，說明剪力墻的側向剛度[ ]，側移[ ]。

a.增大，減??； b．增大，增大； c.減小，減??； d．減小, 增大。

4、當[ ]，可不考慮連梁的約束作用，各墻肢分別按獨立的懸臂墻計算。a．

5、當1≤ ≤10時，按[ ]計算。

a.整體小開口墻； b．整片墻； c．聯肢墻；d．壁式框架。

6、當 ≥10，且 時，按[ ]計算。

a.整體小開口墻； b．整片墻； c．聯肢墻；d．壁式框架。

7、當[ ]且 時，按壁式框架計算。

a.

8、剪力墻高寬比越大，剪切變形的影響就[ ]。

a.越大； b．與高寬比無關； c．越小；d.不變。

9、墻肢的軸向變形，隨著層數增大，其影響就[ ] a.越大； b．與高寬比無關； c．越??； d．與 沒有關系。

10、剪力墻結構的變形曲線為[ ]。

a.彎曲型； b．剪切型； c.彎剪型； d．彎壓型。

11、在水平荷載作用下，剪力墻結構應處于[ ]狀態并且有足夠的剛度，避免產生過大的位移而影響結構的承載力、穩定性和使用條件。

a．塑性； b．彈塑性； c．彈性； d．其他。

12、當[ ]，為大偏壓剪力墻。

a.； b.；c． d．。

13、當 時，剪力墻為[ ]。

a.大偏壓； b．小偏壓； c.受彎； d．受剪。

14、剪力墻在偏心受壓時的斜截面受剪承載力, [ ]壓力使得抗剪能力提高的那部分影響。a.考慮； b．沒有考慮； c．無所謂。

15、是為了保證剪力墻的截面不宜[ ]。

a．過小； b．過大； c．變化； d．其他

三、問答題

1、如何判斷剪力墻的類型?

2、整截面剪力墻的等效剛度、墻體截面內力、頂點位移如何計算?

3、在水平荷載作用下，計算剪力墻結構時的基本假定是什么?

4、剪力墻墻肢內力組合是如何考慮的?

5、連梁內力組合是如何考慮的?

6、剪力墻除厚度、混凝土強度等級滿足要求以外，其截面還應符合哪些要求? 答 案

一、填空題

1、整截面墻，整體小開口墻，聯肢墻，壁式框架；

2、整截面墻；

3、整體小開口墻；

4、1≤ ≤10；

5、；

6、D值法；

7、豎向懸臂梁；

8、；

9、約束邊緣構件或構造邊緣構件；

10、整體性很強

二、選擇題

1、[b]

2、[b]

3、[a]

4、[a]

5、[c]

6、[a]

7、[c] 8[c]

9、[a]

10、[a]

11、[c]

12、[a]

13、[b]

14、[a]

15、[a]

三、問答題

1、答：剪力墻類型的判別如下：

(1)當剪力墻無洞口或雖有洞口但洞口面積與墻面面積之比不大于0.16，且孔洞口凈距及孔洞邊至墻邊距離大于孔洞長邊尺寸時，按整截面墻計算。

(2)當 <1時，可不考慮連梁的約束作用，各墻肢分別按獨立的懸臂墻計算。(3)當1≤ <10時，按聯肢墻計算。

(4)當 ≥10，且 時，按整體小開口墻計算。(5)當 ≥10，且 時，按壁式框架計算。

2、答：

(1)整截面墻的等效剛度。當剪力墻高寬比()小于或等于4時，應考慮剪切變形影響。在均布荷載、倒三角形分布荷載和頂點集中荷載作用下，為簡化計算，整截面墻的等效剛度可近似按下式計算：，式中 ：混凝土彈性模量，當各層 不同時，沿豎向取加權平均值；、：無洞口剪力墻的截面面積和慣性矩。對有洞口整截面墻： 墻截面毛面積； ：墻面總面積； ：墻面洞口面積； ：剪力墻有洞口截面和無洞口截面的慣性矩；

：剪力墻有洞口截面和無洞口截面相應各段的高度； ：剪力墻總高度；

：截面剪應力分布不均勻系數，矩形截面盧＝1.2。

(2)墻體截面內力：按照材料力學方法，計算整體懸臂墻在水平荷載作用下截面的內力。(3)頂點位移。

式中 ――剪力墻底部總剪力。

3、答：剪力墻結構是空間結構體系，在水平荷載作用為簡化計算，作如下假定：(1)樓蓋在自身平面內的剛度為無限大。

(2)各片剪力墻在其平面的剛度較大，忽略其平面外的剛度。

4、答：剪力墻墻肢的內力組合如下：(1)剪力墻的彎矩和軸力設計值。剪力墻為偏心受力構件，與柱的受力狀態相似，故其彎矩和軸力的組合方法與框架柱相同。

(2)由于豎向荷載在剪力墻截面產生的剪力很小，故可只考慮由水平荷載所產生的剪力，即：抗震設計時 ；非抗震設計時，式中 ：剪力墻組合的剪力設計值； ：由水平地震作用產生的剪力墻剪力標準值； ：風荷載產生的剪力墻剪力標準值。(3)剪力墻內力設計值的調整。對于有抗震設防要求的剪力墻，剪力墻的彎矩和剪力設計值應按下列方法調整：

1)一級抗震等級時的剪力墻，其底部加強部位及以上一層，應按墻肢底部截面組合彎矩設計值采用；其他部位，墻肢截面的組合彎矩設計值應乘以增大系數，其值可采用1.2。

2)雙肢墻中，墻肢不宜出現小偏心受拉；當任一墻肢為大偏心受拉時，另一墻肢的彎矩設計值和剪力設計值應乘以增大系數1.25。

3)剪力墻底部加強區范圍內墻肢截面的剪力設計值，一、二、三級抗震等級時，應按下式調整，四級抗震等級及無抗震作用組合時可不調整：

；9度時尚應符合。式中 ：剪力墻底部按實際鋼筋計算的考慮承載力抗震調整系數的正截面受彎承載力值；、：考慮地震作用組合的剪力墻計算部位的彎矩設計值和剪力設計值； ：剪力增大系數，一級為1.6，二級為1.4，三級為1.2。

5、答：剪力墻中連梁主要承受水平荷載產生的內力，一般取梁端截面為控制截面。因此，連梁可參照框架梁進行梁端彎矩和剪力組合。

6、答:剪力墻的截面應符合下列要求： 無地震作用組合： 有地震作用組合： 剪跨比大于2.5時，剪跨比不大于2.5時，剪力墻是片狀構件，受力性能不如柱，其軸壓比限制比柱嚴。

一、二級抗震等級的剪力墻底部加強部位，在重力荷載代表值作用下的軸壓比 不宜超過規范的限值。

第六章 框架－剪力墻結構學習本章的意義和內容： 通過本章的學習了解框架一剪力墻結構協同工作的原理，簡化設計計算方法的基本假定以及計算簡圖，理解框架一剪力墻結構計算簡圖中鉸結體系和剛結體系的結構分析原理，微分方程的建立，利用邊界條件確定待定常數，能夠應用兩種結構分析方法進行結構的計算，同時，結合概念設計和構造措施進行結構的設計。本章習題內容主要涉及：

框架一剪力墻結構總體布置原則，框架一剪力墻結構協同工作的原理，計算簡圖的選取，微分方程的建立，結構的內力與位移分析。6.1 概 述6.1.1 概念

1、框架－剪力墻結構，簡稱框剪結構，它是由框架和剪力墻組成的結構體系。

2、適用范圍：適用于需要靈活大空間的多層和高層建筑。

3、一種延性較好的結構體系：抗側力剛度較大并帶有邊框的剪力墻和有良好耗能性能的連梁所組成,具有多道抗震設防。6.1.2 水平荷載作用下的變形特征 框架結構為剪切變形，剪力墻為彎曲變形，框架一剪力墻結構在水平荷載作用下位移將協調，變形曲線程反S形的彎剪型位移曲線。如圖6.1所示。

6.1.3 水平荷載作用下的受力特征框剪結構在水平荷載作用下，框架與剪力墻之間樓層剪力的分配和框架個樓層剪力分布情況，是隨樓層所處高度的變化，與結構剛度特征值 直接相關的。如圖6.2所示。

6.1.4 框剪結構協同工作

在協同工作時，剪力墻單元的剛度比框架大得多，往往由剪力墻擔負大部分外荷載，其次，兩者分擔荷載的比例上、下是變化的，由他們的變形特點可知，剪力墻下部變形將增大，框架下部變形卻減小了，這使得下部剪力墻擔負更多剪力，而框架擔負的剪力較小。上部則相反，剪力墻變形減小，因而卸載，框架上部變形加大，擔負的剪力將增大，因此框架上部下部所受剪力趨于均勻化。6.1.5 剪力墻的布置

1、剪力墻的數量：通過多次地震中實際震害的情況表明：在鋼筋混凝土結構中，剪力墻數量越多，地震震害減輕得越多?？蚣芙Y構在強震中大量破壞、倒塌，而剪力墻結構震害輕微。因此，一般來說，多設剪力墻對抗震是有利的。但是，剪力墻超過了必要的限度，是不經濟的。剪力墻太多，雖然有較強的抗震能力，但由于剛度太大，周期太短，地震作用要加大，不僅使上部結構材料增加，而且帶來基礎設計的困難。另外，框剪結構中，框架的設計水平剪力有最低限值，剪力墻再增多，框架的材料消耗也不會再減少。所以，單從抗展的角度來說，剪力墻數量以多為好；從經濟性來說，剪力墻則不宜討多，因此，有一個剪力墻的合理數量問題。在結構設計中剪力墻的合理數量可參考表1決定。

2、剪力墻的布置：(1)、框架-剪力墻結構應設計成雙向抗側力體系?？拐鹪O計時，結構兩主軸方向均應布置剪力墻。

(2)、框架-剪力墻結構中，主體結構構件之間除個別節點外不應采用鉸接。(3)、梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合。

(4)、框架-剪力墻結構中剪力墻的布置宜符合下列要求：

1）剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大；

2）平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻； 3）縱、橫剪力墻宜組成L形、T形和[形等型式；

4）單片剪力墻底部承擔的水平剪力不宜超過結構底部總水平剪力的40 ％；

5）剪力墻宜貫通建筑物的全高，宜避免剛度突變；剪力墻開洞時，洞口宜上下對齊； 6）樓梯、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側力結構結合布置；

7）抗震設計時，剪力墻的布置宜使結構各主軸方向的側向剛度接近。

(5)、長矩形平面或平面有一部分較長的建筑中，其剪力墻的布置尚宜符合下列要求： 1）橫向剪力墻沿長方向的間距宜滿足P114表6.3的要求，當這些剪力墻之間的樓蓋有較大開洞時，剪力墻的間距應適當減??；

2）縱向剪力墻不宜集中布置在房屋的兩盡端(6)、框粱-剪力墻結構可采用下列形式： 1）框架與剪力墻（單片墻、聯肢墻或較小井筒）分開布置； 2）在框架結構的若干跨內嵌入剪力墻（帶邊框剪力墻）； 3）在單片抗側力結構內連續分別布置框架和剪力墻； 4）上述兩種或三種形式的混合。

6.2 框架－剪力墻結構的內力計算6.2.1 框架-剪力墻結構的簡化計算模型

1、基本假定： 1）樓板在自身平面內剛度無限大。

2）水平荷載的合力通過結構的抗側剛度中心。3）框架與剪力墻的剛度特征值沿結構高度為常量。在上述假定的基礎上：

1）框架與剪力墻承擔的剪力與其抗側剛度成正比，而與平面位置無關。

2）可將框架等效為綜合框架、剪力墻等效為綜合剪力墻，放于同一平面內分析。3）綜合框架、綜合剪力墻之間用軸向剛度無限大的綜合連桿連接。

總結：計算簡圖取法—平移協同工作計算方法：把所有剪力墻合并為總剪力墻，所有框架合并為總框架，協同工作計算主要解決荷載在總剪力墻和總框架之間地分配，得到總剪力墻和總框架的內力，并計算側向位移。每片剪力墻的內力，按各片墻等效抗彎剛度進行再分配，各個柱子的水平剪力也將按每個柱子的D值進行再分配。

6.2.2 框架－剪力墻鉸接體系的基本方程及內力計算

1、基本假定：1）框架與剪力墻之間沒有彎矩傳遞，僅傳遞軸力；

2）綜合連桿沿高度方向連續，其作用以等代分布力Pf代替。

2、框架與剪力墻變形協調，建立位移方程，如圖6.8所示，求解得到內力計算方程。

3、結論：

計算時首先根據結構剛度特征值 及所求截面相對坐標，從圖查出各系數，然后根據下列式子求得結構該截面處的位移與內力： 結構位移： ；

剪力墻結構內力：，； 框架結構內力：。6.2.3 例題

某12層框架-剪力墻結構平面圖如圖1所示，層高3m，總高36m。沿y軸方向作用地震力，在各樓層處的水平地震力如圖2所示。已知沿y軸方向，邊柱D值為，中柱D值為，每片剪力墻，1~12層截面不變。試計算結構在水平地震作用下的位移，計算結構整體底部處的剪力及框架結構與剪力墻結構底部處的剪力。

圖1 結構平面圖 圖2 各樓層處的水平地震力解：在y軸方向有4片剪力墻、8根邊柱、8根中柱。過道處梁剛度較小，忽略連梁的約束作用，按鉸接體系計算。邊柱： 中柱：

結構剛度特征值：

計算懸臂構件的、、值：

，查表可知： 剪力墻： 框架結構：。

6.3 框架——剪力墻結構協同工作性能閱讀 127-128頁（1.0學時）重點補充解釋

1、:反映綜合框架與綜合剪力墻剛度之比的參數，稱為框架－剪力墻結構剛度特征值。是影響框架－剪力墻結構的受力、變形性能的主要參數。２、位移曲線： 很小時（如），剪力墻變形呈彎曲型，墻起主要作用； 很大（如）時，框架的作用愈來愈大，結構位移曲線逐漸變成剪切型，當 時，位移曲線介于兩者之間，下部略帶彎曲型，而上部略帶剪切型，呈反S型，稱為彎剪型變形，此時上下層間變形較為均勻。３、荷載與剪力分布特征：剪力墻下部剪力 大于外荷載P，上部荷載逐漸減小，頂部有反向的集中力?？蚣芟虏孔饔弥摵奢d，上部變為正荷載，頂部有集中力。由變形協調產生的相互作用的頂部集中力是剪力墻及框架頂部剪力不為零的原因。

6.4 框架－剪力墻結構構件的截面設計及構造要求閱讀 128-129頁（1.0學時）重點補充解釋

帶邊框剪力墻的構造應符合下列要求：

1、帶邊框剪力墻的截面厚度應符合下列規定：（1）抗震設計時，一、二級剪力墻的底部加強部位均不應小于200mm，且不應小于層高的1/16；（2）除第1項以外的其他情況下不應小于160mm，且不應小于層高的1/20；

2、剪力墻的水平鋼筋應全部錨入邊框柱內，錨固長度不應小于la（非抗震設計）或laE（抗震設計）；

3、帶邊框剪力墻的混凝土強度等級宜與邊框柱相同；

4、與剪力墻重合的框架梁可保留，亦可做成寬度與墻厚相同的暗梁，暗梁截面高度可取墻厚的2倍或與該片框架梁截面等高，暗梁的配筋可按構造配置且應符合一般框架梁相應抗震等級的最小配筋要求；

5、剪力墻截面宜按工字形設計，其端部的縱向受力鋼筋應配置在邊框柱截面內；

6、邊框柱截面宜與該榀框架其他柱的截面相同，邊框柱應符合本有關框架柱構造配筋規定；剪力墻底部加強部位邊框柱的箍筋宜沿全高加密；當帶邊框剪力墻上的洞口緊鄰邊框柱時，邊框柱的箍筋宜沿全高加密。習題

一、填空題

1、在水平荷載作用下，框架的側移曲線為

型，剪力墻結構的側移曲線為

型，兩種結構共同工作時的側移曲線為

型。

2、在框架－剪力墻結構體系中，如結構特征剛度值很大，則其性能趨近于

結構，如結構特征剛度值很小，則其性能趨近于

結構。

3、在均布荷載作用下，框架－剪力墻結構頂部存在大小相等、方向相反的 ； 在頂點集中荷載戶作用下，結構頂部(＝H)總框架與總剪力墻的剪力之和為

4、框架一剪力墻結構中，框架主要承受

荷載，剪力墻主要承受

荷載。

5、框架一剪力墻鉸接體系的連桿代表

樓板。它使各榀抗側力結構在同一層處具有

側移。而剛結體系中的連桿代表

和

之間的連梁，連梁的兩端存在彎矩，對剪力墻和柱均產生約束彎矩。

6、在框架一剪力墻結構中，考慮連梁的約束作用時，結構剛度特征值

，側向位移

；剪力墻上部截面的 彎矩增大，下部截面

彎矩減小，反彎點

移；剪力墻的剪力

，框架的剪力。

二、問答題

1、為什么框架－剪力墻結構中的剪力墻布置不宜過分集中?

2、框架－剪力墻結構中剪力墻的布置要求是什么?

3、什么是框架與剪力墻協同工作?試從變形方面分析框－剪力墻是如何協同工作的。

4、框架－剪力墻結構按剛結體系計算，考慮連梁的約束剛度對結構的內力及變形有何影響?

5、怎樣建立框架－剪力墻結構的計算簡圖?

答 案

一、填空題

1、剪切；彎曲；彎剪

2、框架；剪力墻

3、自平衡力，P

4、豎向；水平

5、剛性；相同；樓板；框架與剪力墻

6、增大，減??；正；負；下；增大；減小

二、問答題

1、答：剪力墻布置若過分集中，將會形成過大的質量和剛度，造成整個結構中的剛度和質量分布不均勻，造成應力集中，引起破壞。

2、答：框架-剪力墻結構中剪力墻的布置宜符合下列要求：

1）剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大；

2）平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻； 3）縱、橫剪力墻宜組成L形、T形和[形等型式；

4）單片剪力墻底部承擔的水平剪力不宜超過結構底部總水平剪力的40 ％；

5）剪力墻宜貫通建筑物的全高，宜避免剛度突變；剪力墻開洞時，洞口宜上下對齊； 6）樓梯、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側力結構結合布置；

7）抗震設計時，剪力墻的布置宜使結構各主軸方向的側向剛度接近。

3、答：框架－剪力墻結構中，由于剛性樓蓋的連接，在水平荷載作用下，框架與剪力墻協同變形而共同工作，稱為協同工作。

框架與剪力墻結構是兩種變形形式不同的抗側力構件，單獨的框架的變形為整體的剪切型變形，單獨的剪力墻的變形為彎曲型變形，在結構的底部框架的側移大，剪力墻的側移?。辉诮Y構的上部，框架的側移小，剪力墻的側移大，這樣變形就不協調，由于剛性樓蓋的連接，兩種結構相互制約而使變形協調并共同工作。

4、答：考慮連梁的約束作用，結構的剛度特征值 會增大，側向位移減??；考慮連梁的約束作用，剪力墻的彎矩圖形會發生變化，剪力墻的剪力將增大，框架剪力減少。

5、答：框架－剪力墻結構的計算簡圖分剛結方案與鉸結方案。首先根據剪力墻的布置及是否考慮連梁的約束作用確定計算方案，若不考慮連梁的約束作用，則選擇鉸結方案；若考慮連梁的約束作用，則選擇剛結方案。然后，將結構內的各榀框架，各片剪力墻及連梁形成總框架、總剪力墻和總連梁。

第7章 筒體結構設計簡介

學習本章的意義和內容：

通過本章的學習了解筒體結構的特點及類型，了解筒體結構設計的一般布置原則。

? 閱讀 131-140頁(約2學時)難點補充解釋

1、筒體結構一般包括：核心筒結構、框筒結構、筒中筒結構、框架－核心筒結構、成束筒結構、多重筒結構等類型。

2、筒體結構設計的一般規定：（1）、筒中筒結構的高度不宜低于60m，高寬比不應小于3。（2）、筒體結構的混凝土強度等級不宜低于C30。（3）、當相鄰層的柱不貫通時，應設置轉換梁等構件。轉換梁的高度不宜小于跨度的1/6。（4）、筒體結構的樓蓋外角宜設置雙層雙向鋼筋，單層單向配筋率不宜小于0.3%，鋼筋的直徑不應小于8mm，間距不應大于150mm，配筋范圍不宜小于外框架（或外筒）至內筒外墻中距的1/3和3m。

3、框架-核心筒結構介紹：核心筒宜貫通建筑物全高。核心筒的寬度不宜小于筒體總高的1/12，當筒體結構設置角筒、剪力墻或增強結構整體剛度的構件時，核心筒的寬度可適當減小。

4、筒中筒結構介紹：（1）、筒中筒結構的平面外形宜選用圓形、正多邊形、橢圓形或矩形等，內筒宜居中。（2）、矩形平面的長寬比不宜大于2。（3）、內筒的邊長可為高度的1/12～1/15，如有另外的角筒或剪力墻時，內筒平面尺寸還可適當減小。內筒宜貫通建筑物全高，豎向剛度宜均勻變化。（4）、三角形平面宜切角，外筒的切角長度不宜小于相應邊長的1/8，其角部可設置剛度較大的角柱或角筒；內筒的切角長度不宜小于相應邊長的1/10，切角處的筒壁宜適當加厚。第8章 混合結構結構設計簡介 學習本章的意義和內容： 通過本章的學習了解混合結構的特點及類型，了解鋼與混凝土組合結構主要有以下特點及優點；組合結構高層建筑結構的形式。

? 閱讀 141-159頁(約2學時)難點補充解釋

1、混合結構定義:本章所稱混合結構系指由鋼框架或型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土筒體所組成的共同承受豎向和水平作用的高層建筑結構。

2、混合結構結構布置一般原則：（1）、建筑平面的外形宜簡單規則，宜采用方形、矩形等規則對稱的平面，并盡量使結構的抗側力中心與水平合力中心重合。建筑的開間、進深宜統一。（2）、混合結構的豎向布置宜符合下列要求：

1）結構的側向剛度和承載力沿豎向宜均勻變化，構件截面宜由下至上逐漸減小，無突變； 2）當框架柱的上部與下部的類型和材料不同時，應設置過渡層；

3）對于剛度突變的樓層，如轉換層、加強層、空曠的頂層、頂部突出部分、型鋼混凝土框架與鋼框架的交接層及鄰近樓層，應采取可靠的過渡加強措施；

4）鋼框架部分采用支撐時，宜采用偏心支撐和耗能支撐，支撐宜連續布置，且在相互垂直的兩個方向均宜布置，并互相交接；支撐框架在地下部分，宜延伸至基礎。（3）、混合結構體系的高層建筑，7度抗震設防且房屋高度不大于130m時，宜在樓面鋼梁或型鋼混凝土梁與鋼筋混凝土筒體交接處及筒體四角設置型鋼柱；7度抗震設防且房屋高度大于130m及8、9度抗震設防時，應在樓面鋼梁或型鋼混凝土梁與鋼筋混凝土筒體交接處及筒體四角設置型鋼柱。（4）、混合結構體系的高層建筑，應由鋼筋混凝土筒體承受主要的水平力，并應采取有效措施，保證鋼筋混凝土筒體的延性。（5）、混合結構中，外圍框架平面內梁與柱應采用剛性連接；樓面梁與鋼筋混凝土筒體及外圍框架柱的連接可采用剛接或鉸接。（6）、鋼框架-鋼筋混凝土筒體結構中，當采用H形截面柱時，宜將柱截面強軸方向布置在外圍框架平面內；角柱宜采用方形、十字形或圓形截面。

3、鋼與混凝土組合結構主要有以下特點及優點：

(1)、受力合理，材料利用充分。組合結構構件充分利用混凝土的抗壓性能和鋼材的抗拉壓性能，鋼筋混凝型鋼形成整體，共同受力，比普通混凝土具有更高的承載力，與全鋼結構比可節約l／3左右的鋼材，性能比良好。

(2)、穩定性好，抗風抗震性能也好。外包混凝土對鋼骨有較強的約束作用，可防止鋼骨的局部屈曲，提高的整體剛度和抗扭能力。型鋼混凝土截面具有較好的延性，有利于結構抗震。在設計時考慮質量與剛度個比較合理的比值，并可調節結構的阻尼特性，能使結構最優化，具有小于其他類型高層建筑的風振加和水平側移值；較小的結構自重也有利于現代高層建筑的減震與制振設計，通過設置消能機構減小地震，以達到明顯的抗風、抗震效果。

(3)、綜合經濟效益好。與純鋼結構相比，節省用鋼量，造價降低；與全混凝土結構相比構件截面尺寸小，結重輕；可用建筑空間大，便于建筑靈活布置；此外還可減少結構總高。(4)、鋼筋混凝土的外殼可作為保護層，大大增強型鋼的防火防銹能力，提高結構的耐久性。(5)、施工方便，建造速度快。結構施工時混凝土部分和鋼結構部分可以同時建造，亦可有先后。施工時，構骨架可作為臨時的支架承擔上面的若干層的施工荷載，也可作為下面樓層澆筑混凝土的操作平臺，以腳手架工程。

由于上述優點，鋼與混凝土組合結構的應用前景十分廣闊，在我國高層及超高層建筑中有較多的使用。

4、組合結構高層建筑結構的形式：

組合結構高層建筑結構的形式是多樣的，可以根據工程實際，靈活地組合鋼、鋼筋混凝土、型鋼混凝土構件，構造出結構性能良好的抗側力體系和豎向承重體系。一般在實際工程設計中，可以優先考慮以下幾個組合方式：

(1)、鋼筋混凝土核芯筒，鋼框架(含支撐)，鋼梁組合樓面；(2)、鋼筋混凝土核芯筒，鋼外框簡，鋼梁組合樓面；(3)、鋼筋混凝土核芯筒，鋼外桁架筒，鋼梁組合樓面；(4)、鋼筋混凝土外框筒，鋼內柱，鋼梁組合樓面；(5)、鋼筋混凝土豎向抗側力結構，鋼梁組合樓面。

之所以選擇這樣幾種組合，是因為工程實踐證明，它們能更充分地發揮組合結構不同材料性能的優勢，具有較高的結構功能合理性，更有利于建筑的造型和布置，且造價經濟、施工便捷。當然，在有可靠依據并采取相應的措施后，選擇其他的結構形式也是完全可行的。第9章 高層建筑結構基礎設計

學習本章的意義和內容：

本章主要講述了基礎的選型，埋置深度的確定以及各類基礎的實用設計構造要求。? 閱讀 160-185頁(約2學時)難點補充解釋

1、高層建筑結構基礎設計一般規定：（１）、高層建筑的基礎設計，應綜合考慮建筑場地的地質狀況、上部結構的類型、施工條件、使用要求，確保建筑物不致發生過量沉降或傾斜，滿足建筑物正常使用要求。還應注意與相鄰建筑的相互影響，了解鄰近地下構筑物及各項地下設施的位置和標高，確保施工安全。（２）、在地震區，高層建筑宜避開對抗震不利的地段；當條件不允許避開不利地段時，應采取可靠措施，使建筑物在地震時不致由于地基失穩而破壞，或者產生過量下沉或傾斜。（3）、基礎設計應根據上部結構和地質狀況進行，宜考慮地基、基礎與上部結構相互作用的影響。需要降低地下水位的，應在施工時采取有效措施，避免因基坑降水而影響鄰近建筑物、構筑物、地下設施等正常使用和安全。同時還應注意降水的時間要求，以免停止降水后，水位過早上升，使建筑物發生上浮等問題。（4）、高層建筑應采用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調節不均勻沉降的基礎形式。宜采用筏形基礎，必要時可采用箱形基礎。當地質條件好、荷載較小，且能滿足地基承載力和變形要求時，也可采用交叉梁基礎或其他基礎形式；當地基承載力或變形不能滿足設計要求時，可采用樁基或復合地基。（５）、在地基土比較均勻的條件下，箱形基礎、及筏形基礎的基礎平面形心宜與上部結構豎向永久荷載重心重合。當不能重合時，偏心距e宜符合下式要求：（6）、高寬比大于4的高層建筑，基礎底面不宜出現零應力區；高寬比不大于4的高層建筑，基礎底面與地基之間零應力區面積不應超過基礎底面面積的15%。計算時，質量偏心較大的裙樓與主樓可分開考慮。（7）、基礎應有一定的埋置深度。在確定埋置深度時，應考慮建筑物的高度、體型、地基土質、抗震設防烈度等因素。埋置深度可從室外地坪算至基礎底面，并宜符合下列要求： 1）天然地基或復合地基，可取房屋高度的1/15； 2）樁基礎，可取房屋高度的1/18（樁長不計在內）。（8）、高層建筑的基礎和與其相連的裙房的基礎，可通過計算確定是否設置沉降縫。當設置沉降縫時，應考慮高層主樓基礎有可靠的側向約束及有效埋深。當不設沉降縫時，應采取有效措施減少差異沉降及其影響。（9）、高層建筑基礎的混凝土強度等級不宜低于C30。當有防水要求時，混凝土抗滲等級應根據地下水最大水頭與防水混凝土厚度的比值按表１采用，且不應小于0.6MPa。必要時可設置架空排水層。

2、基礎設計應滿足以下要求：

(1)、基底的壓力不超過地基承載力或樁基承載力；(2)、基礎總沉降量和差異沉降量控制在允許值范圍內；(3)、滿足建筑物地下室部分的防水要求；

(4)、基礎施工應避免和減輕對相鄰建筑物的影響和干擾；

(5)、考慮綜合經濟技術指標，設計應考慮使用條件、施工條件和施工工期。

3、高層建筑常用的基礎形式有：(1)箱形基礎；(2)筏形基礎；(3)交叉梁式基礎；

(4)樁基礎(包括預制樁和灌注樁)或復合地基；

(5)聯合基礎(樁基礎與箱形基礎聯合使用、樁基礎與筏形基礎聯合使用等)

4、高層建筑的基礎形式，應考慮以下條件綜合各方面因素選定：(1)上部結構的類型、整體性和結構剛度；(2)地基土條件；(3)抗震設防要求；(4)施工技術；

(5)周圍建筑物和環境條件。

一般情況下，高層建筑宜優先選用整體性較好的箱形基礎和筏形基礎；當層數少、高度不大，抗震設防要求不高，地基情況較均勻時，可考慮采用交叉梁式基礎；高層建筑通常不宜采用獨立柱基礎。當地基承載力不足、沉降量大時，可采用箱基、筏基與樁基或復合地基組合成聯合基礎。高層建筑直接建造在基巖上時，可考慮采用條形基礎或單獨基礎。裙房層數少、荷重輕、面積大，當不需要設置地下室時，可采用交叉梁基礎和加拉梁的獨立基礎。

5、筏形基礎簡介：筏形基礎具有良好的整體剛度，適用于地基承載力較低、上部結構豎向荷載較大的工程。筏形基礎本身是地下室的底板，厚度較大，有良好的抗滲性能。由于筏板剛度大，可以調節基礎不均勻沉降。由于筏形基礎不必設置很多內部墻體，可以形成較大的自由空間，便于地下室的多種用途，因而能較好地滿足建筑功能的要求。筏形基礎如同倒置的樓蓋，可采用平板式或夾板式。

6、箱形基礎簡介：箱形基礎是高層建筑中常采用的基礎形式，它由數量較多的縱向與橫向墻體和有足夠厚度的底板、頂板組成剛度很大的箱形空間結構。箱形基礎整體剛度好，能將上部結構的荷載較均勻地傳遞給地基或樁基；能利用自身的剛度調整沉降差異，減少由于沉降差產生的結構內力；箱形基礎對上部結構的嵌固更接近于固定端條件，使計算結果與實際受力情況比較一致；箱形基礎有利于抗震，在地震區采用箱形基礎的高層建筑震害較輕。另一方面，由于形成箱形基礎必須有間距較密的縱橫墻，而且墻上開洞面積受到限制，因此，當地下室需要較大空間和建筑功能上要求較靈活布置時(如地下室作為地下商場、地下停車場、地鐵車站等)，就難以采用箱形基礎。

7、樁基礎簡介：當地基淺層土質軟弱，不能滿足承載力和沉降要求時，采用樁基礎將荷載傳到下部較堅實的土層，或通當地基淺層土質軟弱，不能滿足承載力和沉降要求時，采用樁基礎將荷載傳到下部較堅實的土層，或通過樁側面與土體的摩擦力來達到強度與變形要求，是有效的技術途徑。

附錄：《高層建筑結構設計》習題集及參考答案

一、填空題

1、我國《高層建筑混凝土結構技術規程》規定，及其以上或把房屋高度大于 m的建筑物稱為高層建筑，2、柱子截面尺寸一般可由 控制來進行初估。

3、在框架設計中，一般將豎向活荷載按 考慮，不再考慮活荷載的 布置。如果活荷載較大，可按 布置荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以 的系數加以放大，以考慮活荷載不利分布所產生的影響。

4、在均布荷載作用下，框架-剪力墻結構頂部存在大小相等、方向相反的，在頂點集中荷載P的作用下，結構頂部(Z＝H)總框架與總剪力墻的剪力之和為。

5、框架-剪力墻結構中，如果 值很大，則其性能趨近于 結構；如果 值很小，則其性能趨近于 結構。

6、多、高層建筑的基本抗側力單元主要有、和筒體等，由它們可以組成多種結構體系。

7、高層建筑結構設計的最主要特點是 為主要因素，成為確定各抗側力結構數量的控制指標。

8、高層建筑結構計算時應考慮各抗側力構件的協同工作，各構件除必須考慮彎曲變形外，一般宜考慮 和 的影響。

9、剪力墻根據有無洞口，洞口大小和位置以及形狀等，可分為整體剪力墻、、、四類。

10、高層建筑結構設計一般由 荷載所控制，因為房屋越高，結構產生的 和 越大。

11、在水平荷載作用下，雙肢墻中一肢的軸力為 力，另一肢的軸力為 力。墻肢中的軸力是由 引起的。

12、計算整截面剪力墻的側移變形時，需考慮 和 兩種變形的影響；對于框架柱一般可僅考慮 變形。

13、在水平荷載作用下，框架的側移曲線為 型，剪力墻結構的側移曲線為 型；兩種結構共同工作時的側移曲線為 型。

14、框架-剪力墻結構中，如果 值很大，則其性能趨近于 結構；如果 值很小，則其性能趨近于 結構。

15、在剪力墻大偏心受壓正截面承載力計算時，為簡化計算，假定在截面受拉區一定范圍內的受拉豎向分布鋼筋，同時，為了安全起見，不考慮受壓區 的作用。

16、高層建筑結構設計的最主要特點是 為主要因素，成為確定各抗側力結構數量的控制指標。

17、高層結構平面布置時，應使其平面的 和 盡可能靠近，以減小。

18、高層建筑應按不同情況分別采用相應的地震作用計算方法：①高度不超過40m，以剪切變形為主，剛度與質量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采用 ；②高度超過40m的高層建筑物一般采用 方法；③剛度與質量分布特別不均勻的建筑物、甲類建筑物等，宜采用 進行補充計算。

19、孔洞面積／墻面面積≤0．16，且孔洞凈距及孔洞邊至墻邊距離大于孔洞長邊尺寸按 計算。當，且，按 計算。

20、為了提高剪力墻的延性，保證墻體穩定及改善剪力墻的抗震性能，應在剪力墻邊緣設置。

21、框架-剪力墻鉸接體系的連桿代表 樓板。它使各榀抗側力結構在同一層處具有 側移。而剛結體系中的連桿代表 和 之間的連梁，連梁的兩端存在彎矩，對剪力墻和柱均產生約束彎矩。

22、在框架設計中，一般將豎向活荷載按 考慮，不再考慮活荷載的 布置。如果活荷載較大，可按 布置荷載所得的框架梁跨中彎矩乘以 的系數加以放大，以考慮活荷載不利分布所產生的影響。

23、多、高層建筑的基本抗側力單元主要有、和 等，由它們可以組成多種結構體系。

24、高層建筑結構的豎向承重體系有、、等，水平向承重體系有、、等。

25、在計算地震作用時，建筑物重力荷載代表值為 之和。

26、框架結構在計算框架梁慣性矩I時應考慮到樓板的影響，對現澆樓蓋中，中框架梁取，邊框架梁取，這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。

27、為保證在地震作用下剪力墻結構具有良好的延性，就需要限制剪力墻結構的 的大小，同時進行約束邊緣構件或 設計。

二、名詞解釋

1、框架-剪力墻結構的剛度特征值

2、剪力墻的等效剛度EIW

3、總框架的剪切剛度CF

4、結構延性

5、剪力墻結構的整體參數

6、風振系數

7、抗側剛度

三、問答題

1、多高層建筑結構有哪幾種結構體系?各種結構體系的優缺點和受力特點如何（只講述三種結構）?

2、用連續桿法分析水平荷載作用下雙肢墻的內力和位移時，采用了哪些假定？簡要說明基本微分方程是如何建立的？

3、簡述影響框架梁與框架柱延性的因素？

4、簡述用D值法計算水平荷載作用下壁式框架內力時，與普通框架結構有何異同?

5、框架-剪力墻結構體系在水平荷載作用下的內力分析中的假定？

6、什么是結構的延性？如何保證剪力墻的延性？

7、抗震設計中兩階段設計內容是什么？

8、在多高層建筑結構計算中，假定樓蓋在自身平面內為絕對剛性有何意義?如果樓 蓋不滿足絕對剛性的假定，則計算中應如何考慮?

9、簡要說明扭轉對建筑結構內力的影響?

10、什么是框架與剪力墻協同工作?試從變形方面分析框-剪力墻是如何協同工作的。

四、計算題

1、某12層框架-剪力墻結構平面圖如圖1所示，層高3m，總高36m。沿y軸方向作用地震力，在各樓層處的水平地震力如圖2所示。已知沿y軸方向，邊柱D值為，中柱D值為，每片剪力墻，1~12層截面不變。試計算結構在水平地震作用下的位移，計算結構整體底部處的剪力及框架結構與剪力墻結構底部處的剪力。

圖1 結構平面圖

附圖：各樓層處的水平地震力 圖

2、某框架結構，取一榀框架計算，如圖1所示，利用D值法計算柱端和梁端彎矩，已知結構所受地震力如圖2所示，求解邊框架梁與邊框架柱的彎矩，計算結果列于表中即可。備注： 為柱子與該層柱子的剛度比； ：柱子反彎點處的剪力值

：柱子下截面的彎矩； ：柱子上截面的彎矩； ：梁左截面的彎矩

圖1 計算的一榀框架 圖2 一榀框架所受地震力

表1 邊框架柱端彎矩計算 層次

（kN）y(kN.m)(kN.m)5 0.033 28.44 0.37 38.08 64.29 4 0.033 0.45 0.033 0.50 0.033 0.50 0.034 0.50

表2 邊框架梁端彎矩計算

層次 結點處柱端彎矩(kN.m)分配系數(kN.m)5 64.29 4 1 3 1 2 1 1 1 64.29

參考答案

一、填空題、10、28

2、軸壓比

3、滿布、不利、滿布、1.1~1.2

4、集中力、P

5、框架、剪力墻

6、框架、剪力墻

7、水平荷載、側移

8、軸向變形、剪切變形

9、整體小開口、聯肢、壁式框架

10、水平、彎矩、水平側移

11、拉、壓、彎曲變形

12、彎曲變形、剪切變形、彎曲變形

13、剪切、彎曲、彎剪

14、框架、剪力墻

15、達到屈服強度、受壓分布鋼筋

16、水平荷載、側移

17、質量中心、剛度中心、扭轉效應

18、底部剪力法；振型分解反應譜；時程分析法

19、整體剪力墻、整體小開口剪力墻 20、約束邊緣構件或構造邊緣構件

21、剛性；相同；樓板；框架與剪力墻

22、滿布、不利、滿布、1.1~1.2

23、框架、剪力墻、筒體

24、框架結構體系、剪力墻結構體系、框架-剪力墻結構體系、筒體結構體系（任填三個即可）；現澆樓蓋體系、預制板樓蓋體系、組合樓蓋體系

25、永久荷載和有關可變荷載的組合值

26、I=2I0、I=1.5I0

27、軸壓比、構造邊緣構件

二、名詞解釋

1、框架一剪力墻結構的剛度特征值 ：框架一剪力墻結構的剛度特征值 是一個與框架和剪力墻的剛度比有關的參數，對于鉸結體系，對于剛結體系，對框架一剪力墻結構受力和變形剛度特征值有重大影響，此值越大，說明框架剪力墻結構的受力和側移特點越接近于框架結構，反之，則越接近于剪力墻結構。

2、剪力墻的等效剛度EIw：為綜合考慮剪力墻彎曲變形、剪切變形和軸向變形的影響，可采用按頂點位移相等求得的豎向懸臂受彎構件的彎曲剛度，作為剪力墻的等效剛度。

3、總框架的剪切剛度Cf:使總框架在樓層間產生單位剪切變形()時所需的水平剪力，即總框架的剪切剛度Cf。其表達式為。

4、結構延性：結構的延性是指它們進入破壞階段以后，在承載能力沒有顯著下降的情況下承受變形的能力。

5、剪力墻結構的整體參數 ：是衡量連梁轉動剛度的依據，其值越大，連梁的轉動剛度也越大，連梁對墻肢的約束作用也就越大。其值的大小決定剪力墻結構的整體性程度。

6、風振系數：對于高度較大，剛度較小的高層建筑，波動風壓會產生不可忽略的動力效應，采用加大風載的方法來考慮這個動力效應，引入風振系數。

7、抗側剛度：表示要使柱上下端產生單位相對水平位移時，需要在柱頂施加的水平力。

三、問答題

1、多高層建筑結構有哪幾種結構體系?各種結構體系的優缺點和受力特點如何（只講述三種結構）? 答：多、高層建筑結構有以下結構體系：（優缺點和受力特性只講述三中即可）

(1)框架結構體系。優點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，也可按需要做成小房間；建筑立面容易處理；結構自重較輕；計算理論比較成熟；在一定高度范圍內造價較低。缺點是：框架結構的側向剛度小，水平荷載作用下側移較大，故需要控制建筑物的高度。

(2)剪力墻結構體系。優點是：剪力墻的承載力和側向剛度均很大，側向變形較小。缺點是：結構自重較大；建筑平面布置局限性大，較難獲得大的建筑空間。

(3)框架一剪力墻結構體系。優點是：框架一剪力墻結構房屋比框架結構房屋的水平承載力和側向剛度都有所提高。

(4)筒體結構體系。優點是：最主要的優點是它的空間性能好。缺點是：容易有剪力滯后現象。

(5)框架一筒體結構體系。優點是：這種結構體系兼有框架體系與筒體體系兩者的優點，建筑平面布置靈活便于設置大房間，又具有較大的側向剛度和水平承載力。

2、用連續桿法分析水平荷載作用下雙肢墻的內力和位移時，采用了哪些假定？簡要說明基本微分方程是如何建立的？

答：假定為：(1)每一樓層處的連梁簡化為該樓層均勻連續分布的連桿；(2)忽略連梁的軸向變形，故兩墻肢在同一標高處的水平位移相等；(3)每層連梁的反彎點在梁的跨度中央；(4)沿豎向墻肢和連梁的剛度及層高均不變。

連梁的微分方程是根據力法建立的。將連續化后的連梁沿其跨度中央切開，可得到力法求解時的基本體系。根據變形連續條件，基本體系在外荷載、切口處軸力和剪力共同作用下，切口處沿未知力方向上的相對位移應為零，據此建立起連梁的微分方程。

2、簡述影響框架梁與框架柱延性的因素？ 答：影響框架梁延性的因素：（1）、縱筋配筋率：配筋率越低延性越好；（2）剪壓比：剪壓比越低延性越好；（3）跨高比：跨高比越高延性越好；（4）塑性鉸區的箍筋用量：應加強箍筋的用量，增強延性。影響框架柱延性的因素：（1）、剪跨比：應盡量避免短柱的設計，增大剪跨比；（2）軸壓比：軸壓比越低延性越好；（3）箍筋配筋率：應加強箍筋的用量，增強延性；（4）、縱筋配筋率：配筋率不過小。

4、簡述用D值法計算水平荷載作用下壁式框架內力時，與普通框架結構有何異同? 答：用D值法計算水平荷載作用下壁式框架內力時，與一般框架的區別主要有兩點：其一是梁柱桿端均有剛域，從而使桿件的剛度增大；其二是梁柱截面高度較大，需考慮桿件剪切變形的影響。

5、框架-剪力墻結構體系在水平荷載作用下的內力分析中的假定？ 答： 1）樓板在自身平面內的剛度無限大。這一假定保證樓板將整個計算區段內的框架和剪力墻連成一個整體，在水平荷載作用下，框架和剪力墻之間不產生相對位移。2）構體形規則、剪力墻布置比較對稱均勻時，結構在水平荷載作用下不計扭轉的影響；否則，應考慮扭轉的影響。

3）不考慮剪力墻和框架柱的軸向變形及基礎轉動的影響。

6、什么是結構的延性？如何保證剪力墻的延性？

答：結構的延性是指它們進入破壞階段以后，在承載能力沒有顯著下降的情況下承受變形的能力。保證剪力墻的延性主要限制剪力墻的軸壓比的大小，同時，剪力墻的邊緣構件配置橫向鋼筋，可約束混凝土而改善混凝土的受壓性能，提高剪力墻的延性。

7、抗震設計中兩階段設計內容是什么？ 答：

第一階段設計：按照第一水準（多遇地震）的地震動參數進行地震作用計算，結構分析和構件內力計算，按規范進行截面設計，然后采取相應的構造措施，達到“小震不壞，中震可修”的要求。

第二階段設計：對特定結構還要進行薄弱層部位的彈塑性變形驗算和采取相應的構造措施，使薄弱層的水平位移不超過容許的彈塑性位移，實現第三水準的要求。

8、在多高層建筑結構計算中，假定樓蓋在自身平面內為絕對剛性有何意義?如果樓 蓋不滿足絕對剛性的假定，則計算中應如何考慮? 答：在水平荷載作用下，樓板在其自身平面內不發生相對變形，只做剛體運動—平動和轉動。這樣參與抵抗水平荷載的各片剪力墻，按樓板水平位移線性分布的條件進行水平荷載的分配，從而簡化了計算。若水平荷載作用點與結構剛度中心重合，結構無扭轉，則可按同一樓層各片剪力墻水平位移相等的條件進行水平荷載的分配，亦即水平荷載按各片剪力墻的抗側剛度進行分配，使計算進一步簡化。

如果不滿足的話，則宜采用考慮樓蓋平面內剛度的計算方法，或對采用剛性樓蓋計算結果進行調整。

9、簡要說明扭轉對建筑結構內力的影響? 答：建筑結構產生扭轉之后，建筑物的角部容易開裂發生破壞。同時整個結構沿豎軸發生扭轉變形，平面內發生翹曲。不僅使結構受力復雜，而且使結構內力增大，屬不利因素，因此設計中應通過合理的結構布置使結構規整、對稱，剛度、質量分布均勻，使房屋剛度中心與荷載作用合力盡量重合予以避免。

10、什么是框架與剪力墻協同工作?試從變形方面分析框-剪力墻是如何協同工作的。

答：框架-剪力墻結構中，由于剛性樓蓋的連接，在水平荷載作用下，框架與剪力墻協同變形而共同工作，稱為協同工作?？蚣芎图袅κ莾煞N變形形式不同的抗側力構件，單獨的框架的變形為整體的剪切型變形，單獨的剪力墻的變形為彎曲型變形，在結構的底部框架的側移大，剪力墻的側移小；在結構的上部，框架的側移??；剪力墻的側移大，這樣變形就不協調。由于剛性樓蓋的連接，兩種結構互相制約而使變形協調并共同工作。

四、計算題

1、解：在y軸方向有4片剪力墻、8根邊柱、8根中柱。過道處梁剛度較小，忽略連梁的約束作用，按鉸接體系計算。邊柱： 中柱：

結構剛度特征值：

計算懸臂構件的、、值：

，查表可知： 剪力墻： 框架結構：

2、解：

表1 柱端彎矩計算 層次

（kN）y(kN.m)(kN.m)5 0.033 28.44 0.37 38.08 4 0.033 48.44 0.45 72.64 88.78 3 0.033 57.24 0.50 103.02 103.02 2 0.033 65.67 0.50 118.20 118.20 1 0.034 73.38 0.50 184.34 109.19

表2 柱端彎矩計算

層次 結點處柱端彎矩(kN.m)分配系數 4 126.86 1 126.86 3 175.66 1 175.66 2 221.22 1 221.22 1 227.39 1 227.39

64.29(kN.m)5 64.29 1 64.29

第五篇：建筑設計工作總結

年終總結

驚風飄白日，光景西馳流。昔日曹植意氣風發，勸人惜時。然而時光亦如流水，總歸濤濤而逝。

二零一五年接近尾聲，這一年無論是生活還是工作都發生了極大的改變。所以說這一年應該是適應和發展的一年。

首先是今年的政策發生了改變，主要體現在兩個方面：

第一：政府房價調控一系列政策的出臺，房地產行業的黃金時代已經成為歷史，隨著固定產登記及房產稅的出臺，以及黨中央反腐力度的加大，令許多炒房者止住了炒房的腳步，開始考慮自己手中的多余房產怎樣出手，許多準備買房的群體也都停下了腳步，出于觀望狀態，等待房價的繼續下跌；使得房地產成品房銷售量銳減，地產商的庫存大增，中國房地產業進入了有史以來的寒冬季節。

第二：建筑設計行業本身的技術性，專業性，責任性均在加大。比如今年開始實施的“工程項目負責人實行質量終身責任制”，“綠色建筑管理體系”，以及今年勘察設計注冊的重大調整。無不在傳達一個信息----面對“要常抓不懈，更要一抓到底”的重大考驗，寒冬過后，到底還有多少設計公司能夠活著等來春天。

作為公司的一員，我不僅思考著這些問題，也在極力的做出努力?！霸谄湮恢\其政”是我工作的原則之一。

面對現在的經濟狀況，GDP已經不能支撐實際的金融體系，的確有很多公司、個人還在利用這個機會進行最后一輪的投機。但是這畢竟不是長久之計。第一桶金往往來源與投機，但是想要生財，則必須有過硬的質量資本和靈活的營銷模式。

對于一個設計公司，運作公司的成本是相對低廉的。如同萬豪酒店的座右銘：員工提供的服務才是生財的根本。設計單位也是如此，我們公司提供的一種服務，給予建設單位一種創新、廉價、高效、低風險的服務過程。設計單位只需要少部分的資金就可以度過寒冬，但是問題是，當春天到來的時候，你能夠在第一時間為客戶提供他們需要的服務嗎？

同樣渡過了寒冬的客戶，是需要關系好的合作伙伴，還是一個能對政策作出迅速反應，專業的設計團隊？

很明顯，建筑專業性在逐年加深，比如今年提出的綠色建筑?，F在都已經要求所有公共建筑和財政項目必須按綠色建筑實施。對于其他項目，國家也提出了，只要達到綠色建筑相應標準就可以部分補助的相關政策，如果在現在這個時候不把握住手上的工程對綠色建筑實施“實驗性”設計。那么，以后可能就是“知其然不知其所以然”的狀態了。大部分的工程就會被那些有技術甚至就是提出這個理念的公司占有。

做綠色建筑的設計的確極大的增加了設計成本，比如說在各項專業軟件的購買上，在人員的培訓上。但是面對整個工程成本的降低，設計單位的本身的成本不值一提，這不是一個“難處”。

更何況互聯網和交通發展迅猛的今天，設計已經是一個全球化的工作。如果連現在我們國家的低標準走無法滿足，那么其實我覺得作為投資商從建筑運營和市場營銷的角度來看，我可能也會考慮更加高效節能的國外設計公司。

作為一個設計人員，想要在自己的工作崗位上體現自己的價值，熟練掌握規范內容是必須具備的基本素質。連幾本書都翻不好的人，何來的設計能力呢？我認為將規范死記硬背下來其實沒有什么意義，規范放在那里就算到了做這方面的事情的時候再細細閱讀都是來得及的。重要的是對規范本身的理解，如果對規范的立意和原則有了一定把握，那么在做設計，尤其是方案設計時會對設計的方向及出發點起到至關重要的作用。有效的規避即將遇到的問題，從而使設計更加游刃有余。而且，了解規范的出發點，會對規范中出現的模擬兩可的情況時設計人員如何取舍起到幫助。今年，防火規范、公共建筑節能規范等都在發生改變。比如現在的防火規范，我認為它和以前的不同主要在一下三點，一是為了適應當今建筑的多樣性，規范也做出相應補充。二是將普通民用建筑融合，從消防安全的角度對建筑本身和使用情況做出各種規定。更重要的是，我覺得以前的消防設計規范在于預防和安全疏散，現在新的防火設計規范又在很多篇幅中強調了火災發生后減少次生災害，保障消防工作進行和搶險救災人員安全的要求。

公共建筑節能規范則作為一個現行規范，直接與綠色建筑和新的各種檢測規范、規定接軌。

今年的工程量遠不如以往，但是，我認為充足的設計時間給了我一個很好的設計環境，我雖然不能夠去捯飭“高、大、上”建筑設計。但是，能夠把自己在做的事情完全搞清楚，還是很有利于自身的設計水平的。

首先是00000，這個工程雖然因為種種原因，最終不是由我完成的施工圖設計，但是我是最開始繪制增設地下室圖紙的人。

在這段時間里，我反復推敲了總平面單體布置，上部戶型、結構設計，消防道路、撲救面，非機動車出入口，機動車出入口對于地下室停車數量、經濟性的影響。

第二個工程就要說道0000000，這個工程上我有一個重大的失誤。設計之初我計算過每個戶型的個數，也清楚戶型配套的比例。但是我不應該在巨大的時間壓力下放棄自己的原則，使得最后成果出來以后，戶型比例出現的一定的偏差，更加大了工作量，浪費掉寶貴的時間。當然，這個工程中我最樂意做的其實是那個幼兒園的設計，雖然最終沒有辦法實施，但是我覺得理想中模塊化靈活拼接的生活單元，在實際施工與使用中能為施工單位和使用者提供良好的工作環境。也為后期進入到這個幼兒園中小朋友提供活潑歡快的游樂、學習環境。

第三個就是現在正在做的0000000，這個工程時至今日我已經做了至少三種方案，分別滿足了甲方，市規劃審批單位，區規劃審批單位。但是他們三家單位的設計理念卻完全不同。這也是我想要提到的一個困境，拋開設計人員的設計理念不談，建設方、使用方、審批方到底誰才是我們需要服務的甲方？當他們的需求南轅北轍，設計人員又應該滿足誰的需求？

不過設計了這么多次草圖，對于無障礙設計規范，老年人建筑設計規范，救助管理站設計標準等規范、規定的理解更深刻了。

除去學習與工作，在這一年中領導同事們也給予了我很多幫助與鼓勵，這是值得慶幸與感恩的。一個公司里面如果有了可以感恩的領導與可以信賴的伙伴，那么工作起來也是很輕松與愉快的。

希望在新的一年中，能夠提高個人設計水平，繼續加強團隊協作能力，能把握住有限的設計任務，為提高公司設計質量與口碑出一份力。