高層建筑結(jié)構(gòu) 呂西林 2.pdf

呂西林，男，1955年1月生，博士，同濟(jì)教授，教育部“長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授。
土木工程防災(zāi)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。
主要研究方向?yàn)楣こ探Y(jié)構(gòu)抗震防災(zāi)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)理論與應(yīng)用。
研究領(lǐng)域涉及到高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能和設(shè)計(jì)方法，大型復(fù)雜體系建筑結(jié)構(gòu)的 目錄 1 緒論 1.1 高層建筑的特點(diǎn) 1.2 高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況 1.3 本課程的教學(xué)內(nèi)容與要求 2 高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置 2.1 概述 2.1.1 框架結(jié)構(gòu)體系 2.1.2 剪力墻結(jié)構(gòu)體系 2.1.3 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系 2.1.4 筒體結(jié)構(gòu)體系 2.1.5 巨型結(jié)構(gòu)體系 2.2 結(jié)構(gòu)布置原則 2.2.1 抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)布置原則 2.2.2 房屋適用高度和高寬比 2.2.3 結(jié)構(gòu)平面布置原則 2.2.4 結(jié)構(gòu)豎向布置原則 2.2.5 設(shè)伸縮縫、沉降縫和防震縫的原則 2.2.6 結(jié)構(gòu)截面尺寸初估 2.3 樓蓋結(jié)構(gòu)布置 2.3.1 現(xiàn)澆樓蓋和裝配整體式樓蓋 2.3.2 梁板式樓蓋 2.3.3 密肋樓蓋 2.3.4 無梁樓蓋 2.3.5 非預(yù)應(yīng)力平板 2.3.6 預(yù)應(yīng)力平板 2.4 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置 2.4.1 基礎(chǔ)類型 2.4.2 基礎(chǔ)選型原則 2.4.3 基礎(chǔ)埋深 2.4.4 基礎(chǔ)底板厚度 2.5 水平位移限值和舒適度要求 2.6 結(jié)構(gòu)布置實(shí)例 2.6.1 住宅建筑 2.6.2 旅館建筑 2.6.3 公共性建筑 思考題 3 高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 3.1 恒荷載及樓面活荷載的計(jì)算 3.1.1 恒荷栽 3.1.2 活荷栽 3.2 風(fēng)荷載的計(jì)算 3.2.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值及基本風(fēng)壓 3.2.2 總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載 3.3 地震作用的計(jì)算 3.3.1 一般計(jì)算原則 3.3.2 水平地震作用計(jì)算 3.3.3 突出屋面上塔樓的地震力 3.3.4 豎向地震作用的計(jì)算 3.4 荷載效應(yīng)組合 3.4.1 荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)的組合方式 3.4.2 非抗震設(shè)計(jì)時(shí)的組合 3.4.3 抗震設(shè)計(jì)時(shí)的組合 3.5 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算原則 3.5.1 彈性工作狀態(tài) 3.5.2 高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮整體共同工作 3.5.3 樓板在自身平面內(nèi)的剛度為無限大，平面外的剛度可以不考慮 3.5.4 在計(jì)算中應(yīng)考慮墻與柱子軸向變形的影響 3.6 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算 3.6.1 質(zhì)量中心、剛度中心及扭轉(zhuǎn)偏心距 3.6.2 考慮扭轉(zhuǎn)作用的剪力修正 3.7 抗震設(shè)計(jì)的一般原則 3.7.1 地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 3.7.2 結(jié)構(gòu)的抗震性能 3.7.3 合理選擇結(jié)構(gòu)的剛度 3.7.4 唐山地震中高層建筑的震害 3.7.5 抗震設(shè)計(jì)的基本原則 思考題 4 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 4.1.1 計(jì)算單元的確定 4.1.2 節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化 4.1.3 跨度與層高的確定 4.1.4 構(gòu)件截面抗彎剛度的計(jì)算 4.2 豎向荷載作用下的近似計(jì)算 4.3 水平荷載作用下的反彎點(diǎn)法 4.4 水平荷載作用下的D值法 4.4.1 修正后的柱抗側(cè)剛度D 4.4.2 修正后的柱反彎點(diǎn)高度 4.5 水平荷載作用下位移的近似計(jì)算 4.6 框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合 4.6.1 控制截面及最不利組合內(nèi)力 4.6.2 豎向活荷載的最不利位置 4.6.3 梁端彎矩調(diào)幅 4.7 框架梁的設(shè)計(jì) 4.7.1 框架梁的受力性能 4.7.2 框架梁的承載力計(jì)算 4.7.3 框架梁構(gòu)造要求 4.8 框架柱的設(shè)計(jì) 4.8.1 框架柱的受力性能 4.8.2 框架柱承載力計(jì)算 4.8.3 框架柱的計(jì)算長度 4.8.4 框架柱的構(gòu)造要求 4.9 框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 4.9.1 框架節(jié)點(diǎn)的受力性能 4.9.2 框架節(jié)點(diǎn)的受剪承載力計(jì)算 4.9.3 框架節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要求 思考題 5 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 概述 5.1.1 結(jié)構(gòu)布置 5.1.2 剪力墻的分類 5.1.3 剪力墻的分析方法 5.2 整體剪力墻及整體小開口剪力墻的計(jì)算 5.2.1 整體墻的計(jì)算 5.2.2 整體小開口剪力墻的計(jì)算 5.3 聯(lián)肢剪力墻的計(jì)算 5.3.1 雙肢墻計(jì)算 5.3.2 多肢墻計(jì)算 5.4 壁式框架的計(jì)算 5.4.1 壁式框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 5.4.2 壁式框架內(nèi)力計(jì)算 5.4.3 壁式框架位移計(jì)算 5.5 剪力墻結(jié)構(gòu)的分類 5.5.1 按整體參數(shù)來劃分 5.5.2 按剪力墻墻肢慣性矩比值來劃分 5.5.3 剪力墻類型的判別方法 5.6 剪力墻的截面設(shè)計(jì) 5.6.1 墻肢正截面抗彎承栽力 5.6.2 墻肢斜截面抗剪承載力 5.6.3 施工縫的抗滑移驗(yàn)算 5.7 剪力墻軸壓比限值及邊緣構(gòu)件配筋要求 5.7.1 軸壓比限值 5.7.2 邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì) 5.8 短肢剪力墻的設(shè)計(jì)要求 5.8.1 適用范圍 5.8.2 加強(qiáng)措施 5.8.3 截面高度與厚度之比小于5的短肢剪力墻 5.9 剪力墻設(shè)計(jì)構(gòu)造要求 5.9.1 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 5.9.2 剪力墻截面尺寸 5.9.3 剪力墻的分布鋼筋要求 5.9.4 鋼筋錨固和連接要求 5.9.5 剪力墻開洞時(shí)的構(gòu)造要求 5.10 連梁截面設(shè)計(jì)及配筋構(gòu)造 5.10.1 連梁的配筋計(jì)算 5.10.2 連梁的剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算 5.10.3 連梁配筋構(gòu)造措施 思考題 6 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1 概述 6.1.1 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 6.1.2 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中的梁 6.1.3 適用高度及高寬比 6.1.4 剪力墻的合理數(shù)量 6.1.5 剪力墻的布置 6.2 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 6.2.1 基本假定及總剪力墻和總框架剛度計(jì)算 6.2.2 按鉸接體系框剪結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 6.2.3 按剛接體系框剪結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 6.2.4 內(nèi)力分配計(jì)算 6.3 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作性能 6.3.1 結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移特征 6.3.2 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布特征 6.4 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求 6.4.1 框架部分設(shè)計(jì)的調(diào)整 6.4.2 截面設(shè)計(jì) 6.4.3 剪力墻的配筋構(gòu)造要求 6.4.4 帶邊框剪力墻的構(gòu)造要求 思考題 7 簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.1 簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的布置 7.1.1 核芯筒結(jié)構(gòu) 7.1.2 框筒結(jié)構(gòu) 7.1.3 筒中筒結(jié)構(gòu) 7.1.4 框架－核芯筒結(jié)構(gòu) 7.1.5 成束筒結(jié)構(gòu) 7.1.6 多重筒結(jié)構(gòu) 7.2 側(cè)向力作用下的受力特點(diǎn) 7.3 簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法 7.3.1 空間桿系－薄壁柱矩陣位移法 7.3.2 平面展開矩陣位移法 7.3.3 等效彈性連續(xù)體能量法求解 7.3.4 有限條分析法 7.4 簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求 7.4.1 混凝土 7.4.2 外框筒 7.4.3 核芯筒 思考題 8 鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.1 概述 8.2 組合結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件和結(jié)構(gòu)布置 8.2.1 組合結(jié)構(gòu)的基本單元 8.2.2 高層建筑組合結(jié)構(gòu)布置舉例 8.2.3 結(jié)構(gòu)的總體布置原則 8.3 組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì) 8.3.1 截面形式和構(gòu)造要求 8.3.2 型鋼混凝土梁的計(jì)算 8.3.3 型鋼混凝土柱的設(shè)計(jì) 8.3.4 鋼管混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì) 8.3.5 型鋼混凝土的梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 8.4 上海金茂大廈結(jié)構(gòu)概況 思考題 9 高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9.1 概述 9.1.1 高層建筑基礎(chǔ)的常用形式 9.1.2 基礎(chǔ)的埋置深度 9.1.3 高層部分的基礎(chǔ)與裙房基礎(chǔ)的連接 9.1.4 基礎(chǔ)選型實(shí)例 9.1.5 地基承載力和單樁承載力 9.2 筏形基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9.2.1 筏形基礎(chǔ)的形式 9.2.2 構(gòu)造要求 9.2.3 筏板的平面尺寸 9.2.4 筏形基礎(chǔ)的強(qiáng)度驗(yàn)算 9.3 箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9.3.1 概述 9.3.2 箱形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置的要求 9.3.3 構(gòu)造要求 9.3.4 箱形基礎(chǔ)基底反力計(jì)算 9.3.5 箱形基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算和基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算 9.4 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9.4.1 概述 9.4.2 預(yù)制混凝土樁 9.4.3 灌注樁 9.4.4 大直徑擴(kuò)底墩 9.4.5 樁基承臺(tái) 思考題 附錄1 風(fēng)荷載體型系數(shù) 附錄2 規(guī)則框架承受均布及倒三角形分布水平力作用時(shí)反彎點(diǎn)的高度比 參考文獻(xiàn)