高层建筑结构与抗震讲述.doc

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 60 D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，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。 　　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，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（Home Insurance Building）是近代高层建筑的开端。1931年纽约建造了著名的帝国大厦（Impire State Building），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（World Trade Center Twin Towers）；1973年在芝加哥又建成当时世界上最高的西尔斯大厦（Sears Tower），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。 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