高层建筑结构与抗震

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1、目录第一讲高层建筑结构体系及布置1第二讲荷载与作用（一）13第三讲荷载与作用（二）25第五讲结构计算分析37第六讲水平荷载作用下框架内力的计算——D值法46附录：高层钢筋混凝土框架结构56承重框架的布置57梁、柱截面尺寸57框架结构的竖向荷载57框架结构的水平荷载58分层法计算框架在竖向荷载作用下的内力58弯矩二次分配法计算框架在竖向荷载作用下的内力59反弯点法计算框架在水平荷载作用下的内力60D值法计算框架在水平荷载作用下的内力61第七讲剪力墙类型及受力特点62第八讲框架—剪力墙协同工作的特点71第九讲考虑扭转作用的剪力修正方法80第十讲荷载效应组合及最不利内力89第十一

2、讲框架设计与构造96第十二讲剪力墙墙肢截面承载力计算103第一讲高层建筑结构体系及布置§1-1高层建筑结构的发展、特点及类型　　一、高层建筑的发展　　现代高层建筑是随着城市的发展和科学技术的进步而发展起来的，是商业化、工业化和城市化的结果。现代高层建筑的发展有利于节约用地、解决住房紧张，减少市政基础设施和美化城市空间环境。从某种意义上说，现代高层建筑是现代化城市的标志。　　我国是高层建筑发展历史悠久的国家。我国古代建造过不少高层建筑，如公元704年在西安建造的大雁塔，高64m；公元1056年在山西应县建造的木塔，高67m。这些古老的高塔建筑经受住了几百年乃至上千年的风吹雨打

3、，甚至若干次大地震的考验，说明我国古代在建筑设计、结构体系选择、施工技术和方法上具有很高的水平。111　　但是，我国近代高层建筑发展迟缓。从20世纪初到新中国成立，我国高层建筑甚少。我国自己设计和建造高层建筑始于20世纪50年代初。1958～1959年，北京的十大建筑工程推动了我国高层建筑的发展。如1959年建成的北京民族饭店，12层，高47.4m。到了60年代，我国高层建筑有了新的发展，1964年建成的北京民航大楼，15层，高60.8m；1966年建成了18层的广州人民大厦，70年代，我国高层建筑有了较大的发展，其代表性的高层建筑为：1974年建成的20层北京饭店新楼，高

4、87.4m，是当时北京最高的建筑；1976年建成的33层、高114.1m的广州白云宾馆。与此同时，在大城市和某些中等城市建成了大量的高层住宅。上海首先建成了漕溪路20幢12～16层剪力墙住宅楼；北京建成了前三门高层住宅一条街，在8㎞长的街上建造了40幢9～16层大模板施工的剪力墙住宅。从此，高层住宅就成为我国高层建筑中数量最多的类型。　　从80年代开始，我国高层建筑迅速发展，建筑层数和高度不断增加，功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化。仅1980～1983年所建的高层建筑就相当于1949年以来30多年中所建高层建筑的总和。比较有代表性的高层建筑有：北京中央彩色电视中心，

5、主楼27层，112.7m，是当时我国8度地震区中最高的建筑（按9度设防）；上海第一家五星级宾馆—静安希尔顿饭店，建筑面积69244㎡，包括塔楼43层，总高143.6m，外形呈三角形；深圳的国际贸易中心大厦，50层，高158.65m；深圳发展中心大厦，43层，高165.3m，加上天线的高度共185.3m，这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。广州广东国际大厦，钢筋混凝土结构，63层，高为200.2m。深圳贤成大厦钢筋混凝土筒中筒结构，塔楼为八角形平面，整个建筑61层，高218m。广州中天大厦，筒中筒结构，80层，322m高。深圳的地王大厦，81层，高325m。上海的金茂大厦，88

6、层，高421m。在国外，现代高层建筑的发展只有110多年的历史，又以最近40多年发展较快。1883年在美国芝加哥建成11层的家庭保险大楼（HomeInsuranceBuilding）是近代高层建筑的开端。1931年纽约建造了著名的帝国大厦（ImpireStateBuilding），共102层，381m高，他享有“世界最高建筑”之美誉长达40年之久。20世纪50年代以后，轻质高强材料的应用，新的抗风抗震结构体系的发展，电子计算机的推广使用以及新的施工机械的涌现，才使高层建筑得到了大规模的迅速发展。1972年，纽约建造了110层，高402m的世界贸易中心（WorldTradeC

7、enterTwinTowers）；1973年在芝加哥又建成当时世界上最高的西尔斯大厦（SearsTower），110层，高443m，这两幢建筑都是钢结构。目前世界上最高的建筑是1996年在吉隆坡建成的石油大厦，88层，高450m，是钢与钢筋混凝土混合结构。111二、高层建筑结构的特点　　高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载，在地震区，还要抵抗地震作用。但在较低的建筑结构中，往往竖向荷载控制着结构设计；随着建筑高度的增大，水平荷载效应逐渐增大；在高层建筑结构中，水平荷载和地震作用却起着决定性作用。荷载效应最大值（轴力Ν、