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第1章 绪论1

1.1高层建筑及高层建筑结构的定义1

1.2高层建筑结构的特点2

1.3高层建筑结构的发展概况3

1.4高层建筑结构急需解决的问题7

思考题8

第2章 高层建筑结构的概念设计9

2.1有利的建筑场地9

2.2合理的结构体系9

2.2.1框架结构体系（Frame Structural System）10

2.2.2剪力墙结构体系（Shearwall Structural System）11

2.2.3框架-剪力墙结构体系（Frame-wall Structural System）12

2.2.4筒体结构体系（Tube Structural System）13

2.2.5各种结构体系适用的最大高度和结构高宽比14

2.3结构总体布置原则及变形缝设置原则16

2.3.1平面布置原则16

2.3.2竖向布置原则19

2.3.3变形缝设置原则21

2.4合理的楼盖结构24

2.4.1楼板的作用24

2.4.2结构的整体性25

2.4.3楼盖结构分类及构造要求25

2.5合适的基础型式26

2.6水平位移限值和舒适度要求28

2.6.1水平位移限值28

2.6.2舒适度要求29

2.7对材料的要求29

2.8强度、刚度和变形能力的统一30

2.9延性要求和抗震等级30

2.9.1延性比30

2.9.2抗震框架的屈服机制31

2.9.3强柱弱梁框架32

2.9.4强墙弱梁剪力墙32

2.9.5设计延性构件33

2.9.6抗震等级的划分34

2.9.7特殊情况下的抗震等级35

2.10设计多道设防结构-超静定结构和双重抗侧力体系的概念36

2.11隔震和消能减震37

2.12非结构构件的要求37

思考题38

第3章 高层建筑结构的荷载与地震作用40

3.1竖向荷载40

3.1.1永久荷载（Permanent Load）40

3.1.2楼面、屋面活荷载（Variable Load）41

3.1.3雪荷载（Snow Load）41

3.1.4活荷载的不利布置42

3.2风荷载42

3.2.1风荷载标准值42

3.2.2总风荷载及局部风荷载47

3.2.3风荷载的群楼效应48

3.2.4抗风设计原则48

3.3地震作用49

3.3.1地震作用的特点49

3.3.2抗震设防目标和抗震设计方法51

3.3.3地震作用计算的基本原则52

3.3.4地震影响系数α53

3.3.5水平地震作用的计算54

3.3.6楼层最小地震剪力58

3.3.7屋面突出部分的地震作用效应计算（鞭梢效应）（JGJ 3—2010-C.0.3）58

3.3.8竖向地震作用的计算60

3.3.9结构自振周期的计算61

3.4荷载组合的效应和地震作用组合的效应61

3.4.1荷载组合的效应61

3.4.2地震作用组合的效应62

3.5结构简化计算原则63

思考题65

第4章 框架结构设计66

4.1概述66

4.1.1框架结构的布置66

4.1.2框架结构的计算简图68

4.2竖向荷载作用下的内力近似计算69

4.3水平荷载作用下的近似计算70

4.3.1反弯点法71

4.3.2水平荷载作用下的D值法73

4.4水平荷载作用下位移的近似计算76

4.5框架结构的内力组合77

4.6框架梁的设计79

4.6.1框架梁的受力性能79

4.6.2框架梁的承载力计算81

4.6.3框架梁构造要求83

4.7框架柱的设计86

4.7.1框架柱的受力性能86

4.7.2框架柱的承载力计算87

4.7.3框架柱的计算长度91

4.7.4框架柱的构造要求92

4.8框架节点的设计96

4.8.1框架节点的受力性能96

4.8.2框架节点核心区的承载力计算97

4.8.3框架节点的构造要求100

思考题103

第5章 剪力墙结构设计105

5.1概述105

5.1.1剪力墙结构的结构布置105

5.1.2剪力墙的计算简图107

5.1.3剪力墙的分类108

5.1.4剪力墙的分析方法109

5.2整体剪力墙及整体小开口剪力墙110

5.2.1整体剪力墙110

5.2.2整体小开口剪力墙111

5.3联肢剪力墙114

5.3.1双肢墙114

5.3.2多肢墙123

5.4壁式框架127

5.4.1壁式框架计算简图127

5.4.2壁式框架内力计算128

5.4.3壁式框架位移计算131

5.5剪力墙结构的分类131

5.5.1按整体参数来划分131

5.5.2按剪力墙墙肢惯性矩比值来划分132

5.5.3剪力墙类型的判别方法133

5.6剪力墙的截面设计134

5.6.1墙肢正截面抗弯承载力134

5.6.2墙肢斜截面抗剪承载力137

5.6.3施工缝的抗滑移验算139

5.7剪力墙轴压比限值及边缘构件配筋要求139

5.7.1轴压比限值139

5.7.2边缘构件的设计140

5.8剪力墙设计构造要求143

5.8.1混凝土强度等级143

5.8.2剪力墙截面尺寸143

5.8.3剪力墙的分布钢筋要求144

5.8.4剪力墙的钢筋锚固和连接要求145

5.8.5剪力墙开洞时的构造要求145

5.9短肢剪力墙的设计构造要求145

5.9.1适用范围146

5.9.2加强措施146

5.9.3截面高度与厚度之比小于5的小墙肢147

5.10连梁截面设计147

5.10.1连梁的受力与变形特点147

5.10.2连梁的配筋计算147

5.10.3连梁的配筋150

思考题151

第6章 框架-剪力墙结构设计152

6.1概述152

6.1.1框架-剪力墙结构的结构布置152

6.1.2框架-剪力墙结构中的梁154

6.1.3框架-剪力墙结构的计算假定与计算简图154

6.1.4框架-剪力墙结构的总剪力墙和总框架刚度计算155

6.2框架-剪力墙铰接体系在水平荷载作用下内力和位移的计算156

6.2.1基本方程及其解156

6.2.2三种水平荷载作用下的计算公式和图表159

6.3框架-剪力墙刚接体系在水平荷载作用下内力和位移的计算166

6.3.1刚接连梁的梁端约束弯矩系数166

6.3.2基本方程及其解168

6.4各剪力墙、框架、连梁的内力分配169

6.4.1剪力墙内力分配170

6.4.2框架梁、柱内力计算170

6.4.3刚接连梁墙边内力计算170

6.5框架-剪力墙结构协同工作性能171

6.5.1侧向位移特征171

6.5.2荷载与剪力的分布特征171

6.6框架-剪力墙结构构件的截面设计及构造要求173

6.6.1框架部分设计的调整173

6.6.2截面设计173

6.6.3剪力墙的配筋构造要求174

6.6.4带边框剪力墙的构造要求174

思考题174

第7章 筒体结构设计175

7.1筒体结构的布置175

7.1.1核心筒结构175

7.1.2框筒结构177

7.1.3筒中筒结构178

7.1.4框架-核心筒结构178

7.1.5成束筒结构178

7.1.6多重筒结构179

7.2侧向力作用下的受力特点179

7.3筒体结构的计算方法180

7.3.1简化分析方法180

7.3.2平面展开矩阵位移法182

7.3.3空间杆系-薄壁柱矩阵位移法184

7.3.4等效弹性连续体能量法求解185

7.3.5有限条分析法187

7.4筒体结构的截面设计及构造要求188

7.4.1混凝土188

7.4.2筒中筒结构188

7.4.3框架-核心筒结构190

思考题191

第8章 高层建筑结构的基础设计192

8.1基础选型192

8.1.1基础类型192

8.1.2基础的埋置深度193

8.1.3高层部分的基础与裙房基础的处理195

8.1.4地基承载力和单桩承载力195

8.2筏形基础设计198

8.2.1筏形基础的形式198

8.2.2筏形基础的构造要求199

8.2.3筏形基础的偏心距要求（GB 50007—2010-8.4.2）201

8.2.4筏形基础的强度验算202

8.3箱形基础设计206

8.3.1概述206

8.3.2箱形基础几何尺寸的确定207

8.3.3箱形基础的构造要求209

8.3.4箱形基础基底反力计算210

8.3.5箱形基础内力计算和基础强度验算213

8.4桩基础设计217

8.4.1概述217

8.4.2钢筋混凝土预制桩217

8.4.3灌注桩218

8.4.4大直径扩底墩220

8.4.5钢桩221

8.4.6桩基承台222

8.4.7桩端进入持力层的深度223

思考题223

第9章 高层建筑结构中的隔震与消能减震技术225

9.1概述225

9.2隔震结构设计227

9.2.1结构隔震的原理与隔震结构的特点227

9.2.2隔震系统的组成与类型230

9.2.3隔震结构的设计要求232

9.2.4隔震结构的设计与计算233

9.2.5隔震结构的构造措施238

9.3消能减震结构设计240

9.3.1结构消能减震原理与消能减震结构特点240

9.3.2消能减震装置的类型与性能241

9.3.3消能减震结构的设计248

9.4结构的被动调谐减震控制250

9.4.1调谐质量阻尼器（TMD）250

9.4.2调谐液体阻尼器（TLD、TLCD）251

9.5隔震与消能减震技术的工程应用252

思考题253

第10章 计算机在高层建筑结构设计中的应用254

10.1概述254

10.1.1矩阵位移法254

10.1.2空间协同工作分析法254

10.1.3三维空间分析法254

10.1.4平面有限单元法255

10.1.5时程分析法255

10.2常用工程软件简介256

10.2.1 PKPM系列工程设计软件256

10.2.2 ETABS软件256

10.2.3 TBSA软件257

10.2.4 SAP2000软件257

10.2.5 ANSYS仿真分析软件257

10.2.6 ADINA动力非线性有限元分析软件258

10.3机算结果产生错误原因258

10.4机算结果的正确性分析259

10.4.1自振周期分析259

10.4.2振型曲线分析260

10.4.3地震作用分析260

10.4.4水平位移曲线分析261

10.4.5内外力平衡条件分析261

10.4.6内力与位移渐变规律分析262

10.4.7截面设计合理性分析262

10.5高层建筑结构程序设计的展望262

思考题262

附录263

附录1 风荷载体型系数（JGJ 3—2010-B.0.1）263

附录2 规则框架承受均布及倒三角形分布水平力作用时反弯点的高度比267

附录3 风荷载例题272

附录4 框架结构例题273

附录5 剪力墙结构例题279

附录6 框架-剪力墙结构例题295

附录7 筒体结构的例题311

附录8 基础例题315

参考文献319