高层建筑结构设计—第1章 绪论.ppt

高 层 建 筑  结 构 设 计 高层建筑结构设计课程 主要参考书目： 高层建筑结构设计 方鄂华 等编著 建工出版社（ 2003） 高层建筑结构设计 张仲先 等编著 北京大学出版社（2006） 高层建筑混凝土结构技术规程 （JGJ3-2002) 建工出版社 建筑抗震设计规范 （GB50011－2001）建工出版社 第1章 绪论 教学提示：本章介绍了高层建筑的范畴与主要特点；简要介绍了高层建筑的发展历史与现状以及发展过程中表现出来的主要特点，介绍了本课程的主要内容与学习方法。 教学要求：本章要求学生掌握高层建筑的结构特点，了解高层建筑的发展概况及其发展过程中的主要特点 1.1高层建筑结构特点 1.1.1高层建筑定义 理论上应按房屋的 受力特性来划分，即按水平作用对建筑的影响程度来划分。 《高层民用建筑设计防火规范》（GB50445－95）定义为：10层及10层以上的居住建筑以及建筑高度超过24米的公共建筑。 《高层建筑混凝土结构技术规程》（ JGJ3-2002 ）定义为：10层及10层以上或房屋高度超过28米的建筑物（1.0.2条）。 《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99－98）只规定其适用高度，对下限未作规定。（1.0.2条） 《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）只规定了钢结构适用高度，但12层为一界限，体系与支撑要求不同。（8.1节） 本课程以《高层建筑混凝土结构技术规程》（ JGJ3-2002 ）的规定为依据。 1.1.2高层建筑结构特点 水平荷载成为决定性因素 轴向变形不容忽视 侧移成为控制指标 结构延性是重要的设计指标 体形要求 重视概念设计 扭转效应 轴向变形不容忽视 对连续梁弯矩的影响 对预制件下料长度的影响 对构件剪力和侧移的影响 侧移成为控制指标 结构在阵风作用下的振动加速度超过0.15g时，会影响使用人员的正常生活和工作，而a=A(2πf),当振动频率一定时，加速度a与振幅A成正比 过大的侧移会使隔墙及饰面材料出现裂缝或损坏，使电梯因轨道变形不能正常使用 过大的侧移使结构因P-Δ 效应产生较大的附加应力，甚至因侧移与应力的恶性循环导致结构倒塌 结构延性是重要的设计指标 相对于低层建筑而言，高层建筑更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取适当的措施，来保证结构具有足够的延性。 体型要求 选择抗风能力好的体形 和试验现象等总结出的各种宏观的和具体的经验教训；“概念”应贯穿在方案确定和结构布置的过程中，在计算简图与计算结果的处理中，在确定薄弱部位和连接构造的处理中，等等。 1.1.3高层建筑设计内容 结构方案的选择与布置 结构分析与构件内力计算 构件及节点的设计与构造措施 1.2 高层建筑的历史和现状 1.2.1 高层建筑发展的原因 可缓解城市用地紧张的问题: 国外资料介绍,9-10层的建筑比5层节约用地23-28%,16-17层比5层节约用地32-49%;前苏联资料介绍,5层的建筑增加到9层,其建筑密度可提高35%,小区市政设施费用可降低32%。 科学技术的进步 轻质高强材料的应用 电气化、计算机在建筑中的广泛应用 1.2.2高层建筑发展历史 我国的许多寺，塔是古代多层和高层建筑的典型代表 特点：木，砖结构，材料强度低 空间很小，墙壁厚度大，空间受到限制 但结构合理。 嵩岳寺塔 由北魏在公元523年建于河南登封县境的嵩山南麓，总高41M左右，为砖砌单层筒体。 千寻塔 公元836年唐朝中叶的南诏国（即今云南）建于大理城北苍山崇圣寺，顶高71M。为16层密檐式方塔，砖砌单层筒体。 坐落在西藏拉萨的布达拉宫是海拔最高，集宫殿，寺院，城堡和藏汉建筑风格于一体的宏伟建筑。最高点是达赖灵塔的金顶，相对高度为115.7M，海拔3756.5M。 1.2.3高层建筑发展现状 近代高层建筑的起点：1884年美国芝加哥建造的11层家庭保险公司大楼(Home Insurance Building)，采用生铁柱和熟铁梁构成的框架，外围砖墙仅是填充墙。 近现代高层建筑结构体系的发展 现代高层建筑 据美国建筑协会2002年统计：“世界最高的10栋建筑中中国（含香港）占5栋”。 中国高层建筑 经典高层介绍－西尔斯大厦 1.2.4高层建筑的发展特点 新材料的开发和应用 建筑高度的不断突破 混合结构、组合结构的应用 结构体系形式的不断发展 平面布置和立面体形日益复杂 新的施工技术和工艺不断出现 计算机不