第2章結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置

1、一一. .框架結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系（不包括異形柱結(jié)構(gòu)）（不包括異形柱結(jié)構(gòu)）1. 1.特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）平面布置靈活。）平面布置靈活。2 2）形成較大的使用空間）形成較大的使用空間。3 3）施工簡(jiǎn)便、較經(jīng)濟(jì)、計(jì)算理論較成熟。）施工簡(jiǎn)便、較經(jīng)濟(jì)、計(jì)算理論較成熟。4 4）側(cè)向剛度小，側(cè)移大。）側(cè)向剛度小，側(cè)移大。5 5）節(jié)點(diǎn)是薄弱部位，是設(shè)計(jì)關(guān)鍵。）節(jié)點(diǎn)是薄弱部位，是設(shè)計(jì)關(guān)鍵。 （必須為剛接）（必須為剛接）6 6）在地震力作用下，易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。）在地震力作用下，易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。 （應(yīng)設(shè)計(jì)成延性框架）（應(yīng)設(shè)計(jì)成延性框架）7 7）側(cè)移曲線呈剪切型（層間位移隨樓層增高而減?。?。）側(cè)移曲線呈

2、剪切型（層間位移隨樓層增高而減?。?。 2. 2.適用范圍：適用范圍： 屬于柔性結(jié)構(gòu)，屬于柔性結(jié)構(gòu)，適用于適用于70 m 70 m 或或1515層以下、地震烈度不太高的各類建筑層以下、地震烈度不太高的各類建筑Hji框架側(cè)移曲線框架側(cè)移曲線ji常用于常用于6 6、7 7度度2.1 2.1 緒論緒論二二. .剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系（包括短肢剪力墻、框支剪力墻）（包括短肢剪力墻、框支剪力墻）1. 1.特點(diǎn)：特點(diǎn)： 2. 2.適用范圍：適用范圍： 屬于剛性結(jié)構(gòu)，屬于剛性結(jié)構(gòu)，適用于適用于150 m 150 m 或或3030層以下的小開間建筑層以下的小開間建筑Hji剪力墻側(cè)移曲線剪力墻側(cè)移曲線ji1

3、）在豎向荷載下視為受壓的薄壁柱， 在水平荷載下視為底部固定、頂端 自由的懸臂深梁。2）室內(nèi)墻面平整，平面布置不靈活，整體性能好，施工麻煩造價(jià)較高。3）剛度大、側(cè)移小，抗震性能優(yōu)越。移小，抗震性能優(yōu)越。4）結(jié)構(gòu)自重大，間距受到樓板跨度限制。5 5）側(cè)移曲線呈彎曲型（層間位移隨樓層）側(cè)移曲線呈彎曲型（層間位移隨樓層 增高而增加）。增高而增加）。（hw/hw/bwbw=4=48 8，常用于小高層，常用于小高層）代表作品及平面：代表作品及平面： 廣州白云賓館，廣州白云賓館，33層，112.45米，1976年建成，國(guó)內(nèi)首棟百米高層。360040008000800066000300036000300066

4、0008000800040003600700007850785023003、變化情況 （1）框支剪力墻：底層做成框架柱，上層上剪力墻。底層剛度小，上下剛度突變，地震作用下底層內(nèi)力及塑性變形很大，在地震區(qū)不允許單獨(dú)采用(2）部分落地大空間剪力墻結(jié)構(gòu) 地震區(qū)滿足建筑需要底層商店 或大堂的需要布置要點(diǎn)：落地剪力墻布置在兩端或中部， 對(duì)稱布置，防止扭轉(zhuǎn).底層采取加大墻厚，提高砼強(qiáng) 度等措施提高剛度，減小上、 下剛度差上部應(yīng)采用開間較大剪力墻方案落地剪力墻之間距離要加以限制過渡層樓板整體性和剛度要加大應(yīng)采用厚度較大的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板三三. .框架框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系1. 1.特點(diǎn)：特點(diǎn)

5、： 2.2.適用范圍適用范圍： 屬于中剛性結(jié)構(gòu)，屬于中剛性結(jié)構(gòu)，適用于適用于140 m 140 m 以下的各類高層建筑以下的各類高層建筑1）與框架結(jié)構(gòu)相比，承載力和剛度提高，側(cè)向變形減??； 與剪力墻結(jié)構(gòu)相比，平面布置較靈活。2）剪力墻由于剛度大，承擔(dān)大部分（80-90%）的力，是 抗側(cè)力的主體，而框架承擔(dān)豎向力和少部分水平力， 且提供了較大空間3）通過框剪（筒）的協(xié)調(diào)工作，改善了框架結(jié)構(gòu)的受力和變形性能，使各層層間剪力和位移趨于均勻，側(cè)移曲線呈彎剪型（反S型、下彎上剪）。H框架框架- -剪力墻側(cè)移曲線剪力墻側(cè)移曲線框架框架剪力墻剪力墻框架框架- -剪力墻剪力墻代表作品及平面：代表作品及平面：

6、北京飯店北京飯店四、四、 筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)是指由一個(gè)或幾個(gè)筒體作為豎向承重結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系是指由一個(gè)或幾個(gè)筒體作為豎向承重結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系筒體結(jié)構(gòu)平面圖筒體結(jié)構(gòu)平面圖應(yīng)用：應(yīng)用： 1）筒中筒結(jié)構(gòu) 一般用實(shí)腹筒做內(nèi)筒，框筒或桁架筒做外筒。內(nèi)筒可集中布置電梯、樓梯、豎向管道等?？蛲驳膫?cè)向變形以剪切變形為主，內(nèi)筒一般以彎曲變形為主，二者通過樓板聯(lián)系，共同抵抗水平荷載，其協(xié)同工作原理與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)類似。 2）框筒結(jié)構(gòu) 框筒也可作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單獨(dú)使用。為了減小樓板和梁的跨度，在框筒中部可設(shè)置一些柱子。這些柱子僅用來承受豎向荷載，不考慮其承受水平荷載。 3）多筒結(jié)構(gòu)成束筒 成束筒是由若干單

7、筒集成一體成束狀，形成空間剛度極大的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。自下而上逐漸減少筒體數(shù)量的處理手法，使高層建筑結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)合理。但這些逐漸減少的筒體結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)稱于建筑物的平面中心。 4）巨型框架 利用筒體作為柱子，在各筒體之間每隔數(shù)層用巨型梁相連，筒體和巨型梁即構(gòu)成巨型框架。巨型框架具有很大的承載能力和側(cè)向剛度。 由于它可以看作是由兩級(jí)框架組成，第一級(jí)為巨型框架，是承載的主體；第二級(jí)是位于巨型框架單元內(nèi)的輔助框架（只承受豎向荷載），也起承載作用。因此，這種結(jié)構(gòu)是具有兩道抗震防線的抗震結(jié)構(gòu)，具有良好的抗震性能。小框架小框架巨型梁巨型梁巨型柱巨型柱 上海證券交易所上海證券交易所5）框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系 1、定義：

8、由核心筒與外圍的稀柱框架組成的高層建筑結(jié)構(gòu)。 2、受力變形特點(diǎn)：筒體主要承擔(dān)水平荷載，框架主要承擔(dān)豎向荷載。結(jié)構(gòu)兼有框架結(jié)構(gòu)與筒體結(jié)構(gòu)兩者的優(yōu)，建筑平面布置靈活便于設(shè)置大房間，又具有較大的側(cè)向剛度和水平承載力，其受力和變形特點(diǎn)與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)類似。3、與筒中筒結(jié)構(gòu)的區(qū)別：1）筒中筒結(jié)構(gòu)具有良好的空間性能；框架-核心筒結(jié)構(gòu)按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。2）框架一核心筒結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度遠(yuǎn)小于筒中筒結(jié)構(gòu)。3）筒中筒結(jié)構(gòu)中抵抗剪力以實(shí)腹筒為主，抵抗傾覆力矩則以外框筒為主；框架一核心筒結(jié)構(gòu)中實(shí)腹筒成為主要抗側(cè)力部分。 注：1）對(duì)由密柱裙梁形成的框筒結(jié)構(gòu)，由于空間作用，在水平荷載作用下其翼緣框架柱承受很大的軸力；2

9、）當(dāng)柱距加大，裙梁的跨高比加大時(shí)，剪力滯后加重，柱軸力將隨著框架柱距的加大而減小，即對(duì)柱距較大的“稀柱筒體”，翼緣框架柱仍然會(huì)產(chǎn)生一些軸力，存在一定的空間作用。 3）當(dāng)柱距增大到與普通框架相似時(shí)，除角柱外，其它柱的軸力將很小，由量變到質(zhì)變，通常就可忽略沿翼緣框架傳遞軸力的作用，按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則：l注重概念設(shè)計(jì)；l重視結(jié)構(gòu)選型與平、立面布置的規(guī)則性；l擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)好且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系；l加強(qiáng)構(gòu)造措施。重視概念設(shè)計(jì)（ ） 概念是思維的基本形式之一，反映客觀事物的一般的、本質(zhì)的特征。 概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)事物的本質(zhì)特征，按一定的目的要求，運(yùn)用人的宏觀思維和判斷，正確確定

10、設(shè)計(jì)中的基本原則，確定方案和實(shí)施措施。2.22.2結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)布置原則高層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，一般是指不經(jīng)過數(shù)值計(jì)算，在對(duì)高層建筑的地震作用、風(fēng)作用、溫度作用、場(chǎng)地土特征、結(jié)構(gòu)的真實(shí)效應(yīng)和一些基本概念的深刻理解的基礎(chǔ)上，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震措施，運(yùn)用宏觀的思維方法去指導(dǎo)設(shè)計(jì)。對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)，概念設(shè)計(jì)比 “計(jì)算設(shè)計(jì)”更為重要。由于外加荷載的不確定性和復(fù)雜性以及結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的假定與實(shí)際狀況的差異，使計(jì)算設(shè)計(jì)不是在所有情況下都能有效控制建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。 概念設(shè)計(jì)涉及的面很廣，從方案構(gòu)思、結(jié)構(gòu)布置到計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取。從截面配筋到構(gòu)件的配筋構(gòu)造都存在概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容，概念設(shè)

11、計(jì)是相對(duì)于量化的計(jì)算而言，通過力學(xué)規(guī)律、震害調(diào)研、實(shí)驗(yàn)研究、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)建立設(shè)計(jì)概念、設(shè)計(jì)對(duì)策和措施，它比量化計(jì)算更有效地從宏觀上處理好結(jié)構(gòu)的安全問題。 地震作用影響因素極為復(fù)雜，是一種隨機(jī)的，尚不能預(yù)見和準(zhǔn)確計(jì)算的外部作用，目前規(guī)范給出的計(jì)算方法是一種半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該是概念設(shè)計(jì)、計(jì)算設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)組成的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中概念設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能起決定性作用。概念設(shè)計(jì)的核心是結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和整體性。若結(jié)構(gòu)嚴(yán)重不規(guī)則、整體性差，則僅按目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算水平，難以保證結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)性能。1）選擇有利的場(chǎng)地，避開不利的場(chǎng)地，采取措施保證地基的穩(wěn)定性。2）保證地基基礎(chǔ)的承載力、剛度，以

12、及足夠的抗滑移、抗傾覆能力。3）合理設(shè)置抗震縫。4）應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑。5）多道抗震設(shè)防能力。6）合理選擇結(jié)構(gòu)體系。7）結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度。8）結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的結(jié)構(gòu)承載力，具有較均勻的剛度和承載力分布。9）節(jié)點(diǎn)的承載力應(yīng)大于構(gòu)件的承載力。10）結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的變形能力及耗能能力。11）突出屋面的塔樓必須具有足夠的承載力和延性，以承受鞭梢效應(yīng)影響。12）減輕結(jié)構(gòu)自重。13）應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞。1.房屋適用高度：2. 2.房屋適用高度和高寬比（分房屋適用高度和高寬比（分A A類和類和B B類）類）1）見書中表2.2、2.3。超過A級(jí)高度的為B級(jí)，B級(jí)的高度和高寬比大，

13、但抗震等級(jí)、計(jì)算和構(gòu)造措施嚴(yán)。不宜超過B級(jí)。2）表中數(shù)值適用于鋼筋混凝土高層，高層鋼結(jié)構(gòu)另有規(guī)定。3）注意表下注。（房屋高度）注注: :（1）表中框架不含異形柱框架結(jié)構(gòu)； （2）部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)指地面以上有部分框支剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)； （3）甲類建筑，6、7、8度時(shí)宜按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度后符合本表的要求，9度時(shí)應(yīng)專門研究； （4）框架結(jié)構(gòu)、板柱剪力墻結(jié)構(gòu)以及9度抗震設(shè)防的表列其他結(jié)構(gòu)，當(dāng)房屋高度超過本表數(shù)值時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有可靠依據(jù)，并采取有效的加強(qiáng)措施。注：注：（1）部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)指地面以上有部分框支剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)； （2）甲類建筑，6、7度時(shí)宜按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度后符合

14、本表的要求，8度時(shí)應(yīng)專門研究； （3）當(dāng)房屋高度超過表中數(shù)值時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有可靠依據(jù)，并采取有效措施。2. 2.房屋高寬比：房屋高寬比：高寬比是對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制1）見書中表2.4。2）當(dāng)高寬比超過5，應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定和抗傾覆。3）實(shí)際工程中存在超限建筑，如深圳地王大廈H/B=8.8，金茂大廈7.6。規(guī)則性規(guī)則性： 震害和計(jì)算表明， 結(jié)構(gòu)規(guī)則性是首要的。震害和計(jì)算表明， 結(jié)構(gòu)規(guī)則性是首要的。 l規(guī)則結(jié)構(gòu)一般指：體型（平面和立面）規(guī)則，結(jié)構(gòu)平面布置均勻、對(duì)稱并具有較好的抗扭剛度；結(jié)構(gòu)豎向布置均勻，結(jié)構(gòu)的剛度、承載力和質(zhì)量分布均勻、無突變。 l宜采用規(guī)則的結(jié)構(gòu)，

15、不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)。 建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)抗震能力的重要影響的認(rèn)識(shí)始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。 最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。 馬那瓜有相距不遠(yuǎn)的兩幢高層建筑，一幢為十五層高的中央銀行大廈，另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當(dāng)?shù)氐卣鹆叶裙烙?jì)為8度。一幢破壞嚴(yán)重，震后拆除；另一幢輕微損壞，稍加修理便恢復(fù)使用。馬那瓜中央銀行大廈試問：那一幢破壞嚴(yán)重呢？馬那瓜美洲銀行大廈 1）平面不規(guī)則）平面不規(guī)則4個(gè)樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。個(gè)樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。4層以上的樓板僅為層以上的樓板僅為5cm厚，擱置在高厚，擱置在高45cm長(zhǎng)長(zhǎng)1

16、4m小梁上。小梁上。 2）豎向不規(guī)則）豎向不規(guī)則塔樓上部（塔樓上部（4層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在根，支承在4層樓板水平層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根根1m 1.55m的柱子上（間距的柱子上（間距9.4m）。上下兩部分）。上下兩部分嚴(yán)重不均勻，不連續(xù)。嚴(yán)重不均勻，不連續(xù)。 主要破壞：第主要破壞：第4層與第層與第5層之間層之間(豎向剛度和承載力突變豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴(yán)重開裂，柱鋼筋壓屈；周圍柱子嚴(yán)重開裂，柱鋼筋壓屈； 橫向裂縫貫穿橫向裂縫貫

17、穿3層以上的所有樓板層以上的所有樓板(有的寬達(dá)有的寬達(dá)1cm),直至電梯井東側(cè)；直至電梯井東側(cè)； 塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均 嚴(yán)重破壞或倒塌。嚴(yán)重破壞或倒塌。 震后計(jì)算分析結(jié)果震后計(jì)算分析結(jié)果:1.結(jié)構(gòu)存在十分嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)效應(yīng)結(jié)構(gòu)存在十分嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.塔樓塔樓3層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足力大大不足,率先破壞；率先破壞；3.水平地震作用下水平地震作用下,柔而長(zhǎng)的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運(yùn)動(dòng)等。柔而長(zhǎng)的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運(yùn)動(dòng)等。 馬那瓜馬那瓜中央銀行大

18、廈中央銀行大廈 結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的，基本的抗側(cè)力體系結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的，基本的抗側(cè)力體系包括包括4個(gè)個(gè)L形的桶體，對(duì)稱地由連梁連接起來，形的桶體，對(duì)稱地由連梁連接起來，這些連梁在地震時(shí)遭到剪切破壞，是整個(gè)結(jié)這些連梁在地震時(shí)遭到剪切破壞，是整個(gè)結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。構(gòu)能觀察到的主要破壞。分析表明：分析表明：1.對(duì)稱的結(jié)構(gòu)布置及相對(duì)剛強(qiáng)的對(duì)稱的結(jié)構(gòu)布置及相對(duì)剛強(qiáng)的聯(lián)肢墻，有效地限制了側(cè)向位移，并防止了聯(lián)肢墻，有效地限制了側(cè)向位移，并防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；2.避免了長(zhǎng)跨度樓板和砌避免了長(zhǎng)跨度樓板和砌體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞；體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞；3.當(dāng)連梁剪當(dāng)連梁剪切破壞后，結(jié)

19、構(gòu)體系的位移雖有明顯增加，切破壞后，結(jié)構(gòu)體系的位移雖有明顯增加，但由于抗震墻提供了較大的側(cè)向剛度，位移但由于抗震墻提供了較大的側(cè)向剛度，位移量得到控制。量得到控制。美洲美洲銀行銀行不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍倍凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有

20、效樓板寬度小于該層樓板典樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯(cuò)層，或較大的樓層錯(cuò)層平面不規(guī)則的類型平面不規(guī)則的類型1221222 . 1122扭轉(zhuǎn)不規(guī)則扭轉(zhuǎn)不規(guī)則max3 . 0 BB maxBmax3 . 0 BB maxBmaxBmax3 . 0 BB maxBmax3 . 0 BB 凹凸角不規(guī)則凹凸角不規(guī)則BBb5 . 0BBlAAA3 . 00l局部不連續(xù)局部不連續(xù)大開洞大開洞錯(cuò)層錯(cuò)層不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)?/p>

21、間位移），大于該樓層兩端彈性水平位樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍倍凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯(cuò)層，或較大的樓層錯(cuò)層平面不規(guī)則的類型平面不規(guī)則的類型33位移比位移比

22、1.定義：定義：位移比包含兩項(xiàng)內(nèi)容:樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移與平均水平位移的比值；樓層豎向構(gòu)件的最大層間位移與平均層間位移的比值。 2.公式：公式： 或者或者樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移,A、B級(jí)高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍;且A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的1.51.5倍倍,B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑,不應(yīng)大于該樓層平均值的1.41.4倍倍。/max/max34 計(jì)算位移比僅考慮墻頂、柱頂?shù)蓉Q向構(gòu)件上節(jié)點(diǎn)的最大位移,不考慮其他節(jié)點(diǎn)的位移。高層建筑層數(shù)多、高度大,為保證高層建筑結(jié)構(gòu)具有必要的剛度,應(yīng)對(duì)其位移比加以控制,主要目的有以下幾點(diǎn):4

23、.控制的意義控制的意義：(1)、保證主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài),避免混凝土墻或柱出現(xiàn)裂縫,同時(shí)將樓面梁板的裂縫數(shù)量、寬度和高度控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。(2)、保證填充墻、隔墻和幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好,避免產(chǎn)生明顯損壞。(3)、限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性,避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。35然而，實(shí)際工程中，扭轉(zhuǎn)是難免的，結(jié)構(gòu)不利影響然而，實(shí)際工程中，扭轉(zhuǎn)是難免的，結(jié)構(gòu)不利影響那是肯定存在的，這不是控制位移比就能滿足的，那是肯定存在的，這不是控制位移比就能滿足的，所以更準(zhǔn)確的說，控制位移比，是為了避免產(chǎn)生過所以更準(zhǔn)確的說，控制位移比，是為了避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。大的偏心而

24、導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。36周期比周期比 1.定義：定義：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期 （ 第一扭振周期）Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期（第一側(cè)振周期）T1之比。 2.公式：公式：Tt /T1式中：Tt周期最長(zhǎng)的扭振振型對(duì)應(yīng)的就是第一扭振周期； T1周期最長(zhǎng)的側(cè)振振型對(duì)應(yīng)的就是第一側(cè)振周期。規(guī)定：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期T1之比（即周期比），A級(jí)高度高層建筑不應(yīng)大于0.9；B級(jí)高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于 0.85。 周期比主要控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響，使結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱。因?yàn)楫?dāng)兩者接近時(shí),由于振動(dòng)藕連的影響,結(jié)

25、構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)將明顯增大。 374.控制的意義控制的意義： 如同位移比的控制一樣，周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)如同位移比的控制一樣，周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對(duì)關(guān)系，而非其絕對(duì)大小，它的目的是使抗側(cè)力剛度之間的一種相對(duì)關(guān)系，而非其絕對(duì)大小，它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過大（相對(duì)于構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過大（相對(duì)于側(cè)移）的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。側(cè)移）的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。 周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí)，而是在要求結(jié)構(gòu)承載布周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí)，而是在要求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性。局的合理性。 周期比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的扭

26、轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于側(cè)移剛度較小，周期比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)于側(cè)移剛度較小，總的調(diào)整原則是要總的調(diào)整原則是要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圈，或者削弱內(nèi)筒。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圈，或者削弱內(nèi)筒。樓板開大洞削弱后，宜采取的構(gòu)造措施：1）加厚洞口附近樓板，提高樓板的配筋率；采用雙層雙向配筋，或加配斜向鋼筋；2）洞口邊緣設(shè)置邊梁、暗梁3）在樓板洞口角部集中配置斜向鋼筋不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義側(cè)向剛度不規(guī)則側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個(gè)，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺；除頂層外，局部收進(jìn)

27、的水平向尺寸大于相鄰下一層的寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型豎向不規(guī)則的類型17.0iiKKiK1iK2iK3iK)3(8.0321iiiiKKKK沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則（有柔軟層）沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則（有柔軟層）豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)2.2.4 2.2

28、.4 結(jié)構(gòu)豎向布置結(jié)構(gòu)豎向布置高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向布置應(yīng)使體型規(guī)則、均勻，避免有較大的外挑和內(nèi)收；結(jié)構(gòu)的承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強(qiáng)度不均勻豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強(qiáng)度不均勻 （有薄弱層）（有薄弱層）iyQ,1, iyQ1,8 . 0iyiyQQ 嚴(yán)重不規(guī)則嚴(yán)重不規(guī)則是指體型復(fù)雜，是指體型復(fù)雜，多項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)超過表中指標(biāo)或某多項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)超過表中指標(biāo)或某一項(xiàng)大大超過規(guī)定值，具有嚴(yán)重的一項(xiàng)大大超過規(guī)定值，具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié)，將會(huì)導(dǎo)致地震破壞抗震薄弱環(huán)節(jié)，將會(huì)導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者。的嚴(yán)重后果者。注：以上規(guī)定主要針對(duì)鋼筋混凝注：以上

29、規(guī)定主要針對(duì)鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑。土和鋼結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑。不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義側(cè)向剛度不規(guī)則側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個(gè)，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞)樓層承載力突變

30、樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型豎向不規(guī)則的類型剛度比 1.定義：指結(jié)構(gòu)豎向不同樓層的指結(jié)構(gòu)豎向不同樓層的側(cè)向剛度的比值側(cè)向剛度的比值，也稱層間剛度比也稱層間剛度比。 2.公式：=Ki+1 / /Ki式中：上、下層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比； Ki+1上層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度； Ki下層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度。 按剪切剛度計(jì)算： Ki=GiAi/hi按剪彎剛度計(jì)算： Ki=Vi/i按地震剪力與地震層間位移的比值計(jì)算： Ki=Qi/ui . .抗規(guī)抗規(guī)與高規(guī)高規(guī)都提供有三種方法計(jì)算層剛度，即：3.規(guī)范條文的控制目標(biāo).抗規(guī)抗規(guī)附錄附錄E

31、2.1規(guī)定：筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。高規(guī)高規(guī)4.4.2條條規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于不宜小于相臨上部樓層側(cè)向剛度的70%，或其上相臨三層側(cè)向剛度平均值的80%。 剛度比主要為了控制高層結(jié)構(gòu)的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。地下室結(jié)構(gòu)頂板能否作為嵌固端，轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)剛度能否滿足要求，及薄弱層的判斷，均以層剛度比作為依據(jù)。4.控制的意義控制的意義： 例如地下室頂板：高規(guī)高規(guī)5. 3. 75. 3. 7條條規(guī)定:高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中,當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí),地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。圖片：框支

32、結(jié)構(gòu)上下層剛度比過大，形成的薄弱層垮塌圖片：框支結(jié)構(gòu)上下層剛度比過大，形成的薄弱層構(gòu)件發(fā)生剪切破壞沿豎向剛度突變：（1）結(jié)構(gòu)的豎向體型突變（2）結(jié)構(gòu)體系的變化當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層相對(duì)于下部樓層有收進(jìn)、或外挑時(shí)，應(yīng)滿足：（1）當(dāng)上部樓層有收進(jìn)，且 H1/H之比大于 0.2 時(shí)，B1宜小于B的 0.75 倍；（2）當(dāng)上部樓層有外挑時(shí)，B不宜小于上部樓 層水平尺寸B1的 0.9 倍，且水平外挑尺寸a不宜大于4m。2.2.5 2.2.5 變形縫的設(shè)置變形縫的設(shè)置1）縫的分類：沉降縫、伸縮縫和防震縫。2）設(shè)縫的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：用縫將復(fù)雜建筑分為規(guī)則的部分，或減小溫度應(yīng)力。缺點(diǎn)：影響建筑使用功能；立面處理不便；基

33、礎(chǔ)防水不易處理等。）趨勢(shì)：目前趨勢(shì)是避免設(shè)縫，或盡可能少設(shè)縫。4）伸縮縫由溫度變化引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力稱為溫度應(yīng)力，使房屋產(chǎn)生裂縫，影響正常使用，底部數(shù)層和頂部數(shù)層較為明顯。伸縮縫是為防止溫度變化和混凝土收縮導(dǎo)致房屋開裂而設(shè)。高層規(guī)程規(guī)定了伸縮縫的最大間距增大伸縮縫間距的措施，（1）增加頂層、底層、山墻等部位的配筋;（2）采用有效隔熱措施 ;（3）使用混凝土添加劑等減少收縮;（4）施工中預(yù)留后澆帶；（5）增大樓板配筋或采用預(yù)應(yīng)力樓板等。注：（1）施工后澆帶的作用在于減小混凝土的收縮應(yīng)力，提高建筑物對(duì)溫度應(yīng)力的耐受能力，并不直接減少溫度應(yīng)力。（2）后澆帶，應(yīng)通過建筑物的整個(gè)橫截面，將全部墻、梁和樓板分

34、開；在后澆帶處，板、墻鋼筋應(yīng)采用搭接接頭（圖 2.2.6），梁主筋可不斷開；后澆帶應(yīng)從結(jié)構(gòu)受力較小的部位曲折通過，不宜在同一平面內(nèi)通過；一般情況下，后澆帶可設(shè)在框架梁和樓板的 1/3 跨處，設(shè)在剪力墻洞口上方連梁跨中或內(nèi)外墻連接處。3 3）沉降縫）沉降縫（1）設(shè)縫：高層建筑的主體結(jié)構(gòu)周圍常設(shè)置裙房，它們與主體結(jié)構(gòu)的重量相差懸殊，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的沉降差。這時(shí)可用沉降縫將二者分成獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，使各部分自由沉降。（2）不設(shè)縫：需采取以下措施： A、采用樁基，樁支承在基巖上；或采取減少沉降的有效措施并經(jīng)計(jì)算，沉降差在允許范圍內(nèi)。 B、樓與裙房采用不同的基礎(chǔ)形式。 C、先施工主樓，后施工裙房，使兩者最終

35、沉降量一致。 D、將裙房坐在懸挑基礎(chǔ)上。5 5）防震縫）防震縫（1）設(shè)縫的優(yōu)點(diǎn)：地震作用下，復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)及復(fù)雜的振動(dòng)形式，并在房屋的連接薄弱部位造成損壞，宜通過設(shè)縫將復(fù)雜建筑分為規(guī)則建筑。（2）設(shè)縫的缺點(diǎn)：地震作用時(shí)，防震縫兩側(cè)的房屋很容易發(fā)生碰幢而造成震害。（）防震縫寬度為防止縫兩側(cè)建筑的碰撞，縫必須留有足夠的寬度。防震縫最小寬度為：框架結(jié)構(gòu)：15時(shí)，取100mm；15時(shí)，每增加25m，加寬20mm；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：取上述規(guī)定的70%,但不小于100mm。剪力墻結(jié)構(gòu)：取框架結(jié)構(gòu)的50%，但不小于100mm?？p兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時(shí)，縫寬按不利的結(jié)構(gòu)類型確定。（4）抗震設(shè)防的建筑，其伸

36、縮縫，沉降縫寬度均應(yīng)符合防震縫寬度的要求。（5）在相鄰的高、低結(jié)構(gòu)之間設(shè)置防震縫時(shí)，不應(yīng)采取牛腿托梁的做法設(shè)置防震縫。問題：三縫的主要區(qū)別？什么情況下設(shè)置？不設(shè)縫時(shí)應(yīng)采取什么措施？沉降縫沉降縫伸縮縫伸縮縫防震縫防震縫避免地震時(shí)結(jié)構(gòu)間的相互碰撞避免地震時(shí)結(jié)構(gòu)間的相互碰撞注：必要時(shí)可以三縫合一。注：必要時(shí)可以三縫合一。避免主體與裙房過大的沉降差避免主體與裙房過大的沉降差減小結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力減小結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力2.2.6 2.2.6 截面尺寸初估截面尺寸初估1.1.柱截面柱截面：由軸壓比控制由軸壓比控制cccNf bh軸壓比限值軸壓比限值P71P71表表4.154.15nQSN Q系數(shù)系數(shù)1.11.11.2

37、1.2柱負(fù)荷面積柱負(fù)荷面積單位面積荷載：框架、框單位面積荷載：框架、框- -剪剪121214kN/m14kN/m2 2； 剪力墻、筒體剪力墻、筒體13131616計(jì)算截面以上層數(shù)計(jì)算截面以上層數(shù)2.2.梁截面梁截面：由高跨比控制：由高跨比控制：P18P18表表2.92.93.3.板厚板厚：注意：梁高有減小的趨勢(shì)。注意：梁高有減小的趨勢(shì)。一般樓層：一般樓層：80-14080-140頂層現(xiàn)澆板：頂層現(xiàn)澆板：120120，宜雙層雙向配筋宜雙層雙向配筋地下室頂板：地下室頂板：160160抵抗溫度應(yīng)力抵抗溫度應(yīng)力加強(qiáng)頂層約束加強(qiáng)頂層約束提高抗風(fēng)抗震提高抗風(fēng)抗震 1. 1.普通肋形樓蓋：普通肋形樓蓋： 單向板肋形樓蓋 雙向板肋形樓蓋 板薄、混凝土用量少、自重輕、施工方便， 井式樓蓋 較經(jīng)濟(jì)。板底不平，影響美觀和使用。 密肋樓蓋2.2.32.2.3高層建筑水平承重結(jié)構(gòu)的選型高層建筑水平承重結(jié)構(gòu)的選型非預(yù)應(yīng)力平板樓蓋常用于剪力墻、筒體結(jié)構(gòu)、可降低層高、 平整；跨度大時(shí)自重大、不經(jīng)濟(jì)。 現(xiàn)澆非預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板樓