高层建筑结构设计
教案
贵州大学
目 录
第一章：高层建筑结构体系及布置??????????????????(2)
§1-1 概述 ?????????????????????????(2) §1-2 高层建筑的结构体系 ??????????????????(7) §1-3 结构总体布置原则 ???????????????????(9) 第二章：荷载及设计要求??????????????????????(12)
§2-1 风荷载????????????????????????(12) §2-2 地震作用???????????????????????(13) §2-3 荷载效应组合及设计要求????????????????(14) 第三章：框架结构的内力和位移计算?????????????????(15)
§3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法??????(15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（一）—反弯点法??(16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（二）—改进反弯
点（D值）法?????????????????????(17)
§3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算??????????(18) 第四章：剪力墙结构的内力和位移计算????????????????(20)
§4-1 剪力墙结构的计算方法?????????????????(20) §4-2 整体墙的计算?????????????????????(22) §4-3 双肢墙的计算?????????????????????(23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划
分判别式的讨论 ???????????????????(24)
§4-5 小开口整体墙的计算??????????????????(29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算??????????????(30) 第五章：框架—剪力墙结构的内力和位移计算?????????????(30)
§5-1 框架—剪力墙的协同工作????????????????(30) §5-2 总框架的剪切刚度???????????????????(31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算?????????(32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算?????????(33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明????(36) §5-6 结构扭转的近似计算??????????????????(36) 第六章：框架截面设计及构造????????????????????(36)
§6-1 框架延性设计的概念??????????????????(36) §6-2 框架截面的设计内力??????????????????(37) §6-3 框架梁设计??????????????????????(39) §6-4 框架柱设计??????????????????????(42) §6-5 框架节点区抗震设计??????????????????(47) 第七章：剪力墙截面设计及构造???????????????????(49)
§7-1 墙肢截面承载力计算??????????????????(49) §7-2 连梁的设计??????????????????????(53)
第一章 高层建筑结构体系及布置
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本章重点：①高层结构体系的受力特点；
②高层结构体系的种类及应用范围； ③高层结构体系的总体布置原则。
计划学时：5学时 §1-1 概述
随着社会经济的不断发展，工业化、城市化进程的不断加快，以及土木工程和相关领域科学技术水平的提高，不仅使得高层、超高层建筑的建造成为可能，而且发展速度也越来越快。自从1885年建成10层高的家庭生命保险大厦（钢结构，詹尼设计， 1931年被拆除，通常被认为是世界第一栋高层建筑）以后，高层建筑在世界各国都得到了迅速的发展，许多高层建筑已成为了城市的标志性建筑。目前世界上高度超过300m的超高层建筑已达几十幢，其中，位于马来西亚首都吉隆坡的石油大厦，高度达到了451.9m，是目前世界上已建成并投入使用的最高建筑。近二十年来，高层建筑、超高层建筑在我国的发展速度完全可以用“突飞猛进”来形容，仅上海市目前的高层、超高层建筑已达
到了2100幢，高度在100m 马来西亚石油大厦 以上的超高层建筑就有140余幢。 其中，上海金茂大厦高度
为420.5m，是我国目前最高的建筑，世界排名第三位。目前世界最高十大建筑和我国内地最高十大建筑见表1-1和表1-2。
世界最高十大建筑 表1-1 排 名 建筑名称 城 市 建成年份 层 数 高度（m） 结构材料 用途 2
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ 石油大厦 西尔斯大厦 金茂大厦 世界贸易中心 帝国大厦 中环大厦 中银大厦 Ｔ&Ｃ大厦 艾莫科大厦 汉考克大厦 吉隆坡 芝加哥 上海 纽约 纽约 香港 香港 高雄 芝加哥 芝加哥 1996 1974 1998 1972 1931 1992 1989 1997 1973 1969 88 110 88 110 102 78 70 85 80 100 451.9 443 420.5 417 381 374 369 348 346 344 组合 钢 组合 钢 钢 混凝土 组合 钢 钢 钢 多用途 办公 多用途 办公 办公 办公 办公 多用途 办公 多用途
我国内地最高十大建筑 表1-2 排名 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ 建筑名称 金茂大厦 地王大厦 中天（中信）广场 塞格广场 中银大厦 明天大厦 城市 建成年份 层数 高度（ｍ） 结构材料 上海 深圳 广州 深圳 青岛 上海 1998 1996 1997 1998 1996 1998 1998 1998 1998 1998 88 81 80 72 58 60 55 58 56 58 420.5 325 322 292 246 238 230 229 226 222 组合 组合 混凝土 组合 混凝土 混凝土 混凝土 混凝土 组合 混凝土 用途 办公、宾馆 办公 办公 办公 办公 办公 办公 办公 办公 宾馆 上海交银金融大厦－北楼 上海 武汉世界贸易大厦 浦东国际金融大厦 彭年广场 武汉 上海 深圳
高层建筑的出现，不仅改变了城市的建筑布局，而且为当地的经济发展起到了巨大的带动作用。高层建筑的发展，得益于新材料的不断出现、力学分析方法和分析手段的发展、结构设计和施工技术的进步以及现代化机械和电子技术的飞跃。随着高性能材料的不断研制和开发，结构形式合理性的进一步研究，可以预见，在今后的土木工程领域，高层建筑仍将是世界各国在城市建设中的主要形式，扮演重要的角色。因此，掌握高层建筑的设计知识，是对土木工程领域技术人员的基本要求。
一、高层建筑的界定
高层建筑有什么特点？或者说什么样的建筑算作高层建筑？对于这一问题， 世界各国有不同的划分标准，或者说不同的国家有不同的规定。1972年召开的国际高层建筑会议制订了如下的划分标准： ①多层建筑 ≤8层
第一类 9~16层 高度≤50m
②高层建筑 第二类 17~25层 高度≤75m
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