高层建筑结构第二版课程设计
一、设计背景
随着城市化的进程不断加快，越来越多的高层建筑矗立于城市之中，成为城市的新地标。然而，高层建筑的结构设计是十分复杂的，需要考虑各种因素，如建筑高度、地震、风压、水平荷载等。因此，为了培养高层建筑结构设计方面的专业人才，我们开设了这门高层建筑结构课程。
二、设计目标
本设计旨在通过结合理论和实践，培养学生具备高层建筑结构设计所需的知识和技能，包括但不限于：
1.熟练掌握高层建筑结构设计相关的基本理论知识；
2.能够运用所学知识，设计出符合实际应用的高层建筑结构；
3.能够与团队成员协作完成高层建筑结构的设计，并具备良好的沟通、
表达能力；
4.具备团队合作和项目管理的能力。
三、设计内容及要求
1. 课程内容
本课程将涵盖以下内容：
1.高层建筑结构设计的基本原理；
2.高层建筑结构设计的基础知识；
3.高层建筑的地震反应分析；
4.风压力作用下的高层建筑抗震设计；
5.高层建筑非线性分析；
6.高层建筑结构系统设计；
7.钢结构设计实践；
8.混凝土结构设计实践；
9.钢混凝土结构设计实践。
2. 课程要求
在本课程中，学生应养成良好的学习习惯，按时听课、完成作业和实验，通过
上机实践，熟悉常用的高层建筑结构设计软件，例如ANSYS、ETABS等。同时，期
末会有一次结构设计项目作业，需团队协作，每个小组设计一个高层建筑的结构，要求符合实际应用、稳定、安全可靠。作业提交包括设计图纸、工程计算书等资料，同时需要进行口头汇报和答辩。
四、资源支持
1. 教学人员
本课程由资深的高层建筑结构工程师授课，配合助教进行教学和实践指导。
2. 实验室设施
本课程配有先进的高层建筑结构实验室设施，包括电脑、软件、模型等，满足
学生进行理论探究和实践操作的需要。
3. 参考资料
本课程的教材为《高层建筑结构设计》第二版，同时也提供相关研究论文和其
他教材作为参考资料。
五、评价方法
本课程的评价主要包括以下几方面：
1.平时表现：包括听课状态、课堂参与情况等；
2.作业和实验：包括完成质量、效率等；
3.期末设计项目：包括项目成果、口头汇报、答辩成绩等。
根据以上评价内容综合得分，评定学生成绩。
六、结论
本课程将有助于学生掌握高层建筑结构设计知识和技能，提高实践能力，培养团队协作和沟通能力，为进一步的高层建筑结构工作或研究做好准备。
第3章 高层建筑结构的荷载和地震作用 ——局部修改 P39： 作用在楼面上的活荷载，不可能以标准值的大小布满在所有楼面上，因此在设计梁、墙、柱和基础时，还要考虑实际荷载沿楼面分布的变异情况，对活荷载标准值乘以规定的折减系数。折减系数的确定比较复杂，目前大多数国家均通过从属面积来考虑，具体可参考《荷载规范》的规定。 P46： 表3.2.2 脉动增大系数ξ 注：计算201T ω时，对地面粗糙度B 类地区可直接代入基本风压，而对A 类、C 类和D 类地区应按当地的基本风压分别乘以1.38、0.62和0.32后代入。 P47： 表3.2.4 振型系数? P49： 表3.2.5 风荷载作用下各区段合力的计算
P50： 结构地震动力反应过程中存在着地面扭转运动，而目前这方面的强震实测记录很少，地震作用计算中还不能考虑输入地面运动扭转分量。为此，《高层规程》规定，计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响，每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用，即 0.05i i e L =± （3.3.1） 式中：i e 为第i 层质心偏移值(m)，各楼层质心偏移方向相同；i L 为第i 层垂直于地震作用方向的建筑物总长度(m)。 P51： 表3.3.2 时程分析时输入地震加速度的最大值 (cm/s 2) P53： 表3.3.5 水平地震影响系数最大值α P59： 2）跨度大于24m 的楼盖结构、跨度大于12m 的转换结构和连体结构、悬挑长度大于5m 的悬挑结构，结构竖向地震作用效应标准值宜采用时程分析法或振型分解反应谱方法进行计算。时程分析计算时输入的地震加速度最大值可按规定的水平输入最大值的65%采用，反应谱分析时结构竖向地震影响系数最大值可按水平地震影响系数最大值的65%采用，但设计地震分组可按第一组采用。 3）高层建筑中，大跨度结构、悬挑结构、转换结构、连体结构的连接体的竖向地震作用标准值，不宜小于结构或构件承受的重力荷载代表值与表3.3.9所规定的竖向地震作用系数的乘积。 表3.3.9 竖向地震作用系数 注：g 为重力加速度。
如有你有帮助，请购买下载，谢谢！建筑结构课程设计 建筑工程学院 工程项目121 刘贺贺 4123
单向板肋梁楼盖设计 1．设计资料 某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层楼面荷载、材料及构造等设计资料如下： (1)楼面活荷载标准值k q =___7_____2kN/m ，厂房平面尺寸12L L ⨯=___33.6m ×20.7m_____，空格中内容分别见表2； (2)楼面面层用20mm 厚水泥砂浆抹面(γ= 20kN/m 3 ) ，板底及梁用15mm 厚石灰砂浆抹底(γ= 17kN/m 3 )。 ( 3)混凝土强度等级采用C20，钢筋采用HPB235； 2．结构方案的选择 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6.9m ，次梁的跨度为8.4m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m ，2o l /1o l =8.4/2.3=3.65，因此按单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚h ≥2300/40=57.5mm ，对工业建筑的楼盖板，要求h ≥80mm ，取板厚h=80mm 。 次梁截面高度应满足h=o l /18～o l /12=8400/18～8400/12=467～700mm 。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm 。截面宽度取b=（1/3～1/2）×500=166～250mm ，取b=200mm 主梁截面高度应满足h=o l /14～o l /8=6900/14～6900/8=493～862.5mm 。取h=800mm 截面宽度为b=（1/3～1/2）×800=267～400mm ，取b=300mm 板伸人墙内120mm ，次梁伸入墙内240mm ，主梁伸入墙内370mm ；柱的截面尺寸400mmX 400mm 。 3．板的计算 3.1荷载计算值 板的永久荷载标准值 80mm 现浇钢筋混凝土板 0.08×25×1.2=2.4kN/2m 20mm 厚楼面水泥砂浆面层 0.02×20×1.2=0.48kN/2m 15mm 板底混合砂浆抹灰 0.015×17×1.2=0.306kN/2m g=3.19kN/2m 板的可变标准荷载值 q=7kN/2m 因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/2m ，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的
建筑结构设计课程设计 背景介绍 本次建筑结构设计课程设计旨在让学生深入学习建筑结构设计的基础知识，掌握结构设计方法和技术，具备应用建筑结构设计软件进行设计的能力。 课程设计内容 第一章：建筑结构基础知识 1.建筑结构的定义和分类 2.结构分析的基本方法 3.建筑结构设计的相关规范和标准 4.结构材料和结构几何形态的选择 第二章：结构设计方法与工程实例 1.结构设计的常用方法和流程 2.建筑结构工程实例分析及设计 3.结构设计软件及应用 第三章：结构施工与安全 1.结构施工实践中的注意事项 2.结构安全设计与实践 课程设计要求 1.学生依据本次课程设计，独立完成一个小型建筑结构设计项目，可以 选择钢结构、混凝土结构、木结构等材料进行设计。 2.学生需要运用本课程所掌握的结构设计方法和技术，完成设计方案， 并提供详细的设计报告。
3.学生需要使用结构设计软件进行结构设计，并提供设计软件输出的计 算和分析结果。 4.学生需要掌握结构施工实践中的注意事项，并在设计报告中提供对应 的建议和解决办法。 课程设计评分要点 1.设计方案的合理性和创新性（占总分40%） 2.课程实践报告内容的完整性和深度（占总分30%） 3.数值计算分析结果的正确性（占总分20%） 4.掌握施工实践中的注意事项并提供对应建议和解决办法（占总分10%） 总结 本次建筑结构设计课程设计是一次既考验学生结构设计能力又培养学生实际工 程运用能力的实践课程。通过对课程中所学知识的整合和运用，学生可以在一个小型的建筑结构设计项目中完成建筑结构设计方案的设计和实施，并对结构施工中的注意事项有所了解，从而提高学生的实践能力和设计能力。
课程名称：高层建筑结构设计课程代码：06001 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 本课程是土木工程专业专业课之一，课程的依据是《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2002），课程中的框架结构设计方法也可用于多层钢筋混凝土结构设计中，本课程主要讲述了高层建筑常用结构形式的受力特点、内力分析方法（手算），也结合高规讲述了高层建筑结构设计中的各种规定和构造要求，框架结构设计方法（抗震）是毕业设计中要用到的知识。 二、课程目标与基本要求 通过本课程的学习，使学生了解高层建筑结构布置原则、结构受力特点、内力分析方法、高规中设计规定，其中框架设计方法为重点，应掌握并能应用。了解剪力墙结构、框－剪结构计算方法。 三、与本专业其他课程的关系 本课程一般在大学四年级第一学期开设，本课程是以《钢筋混凝土结构设计》为基础，钢筋混凝土基本构件设计方法在本课程中不再详加讲述，本课程的学习要求学生有一定的数学力学基础，故本课程开设前《结构力学》应已学完。 第二部分考核内容与考核目标 第一章概述 一．学习目的与要求 了解高层建筑的定义、常见的结构形式，了解国内外高层建筑发展的现状，及未来发展的方向。 二．课程内容 第一节高层建筑和高层建筑结构定义 第二节高层建筑结构的功能 第三节高层建筑的结构型式 第四节高层建筑结构的发展与展望 三．考核知识点与考核目标 识记：高层建筑的结构型式，各结构类型在实际工程的应用。
第二章高层建筑结构受力特点和结构概念设计 一．学习目的与要求 通过本章学习，使学生进一步了解高层建筑所受荷载种类、特点、计算方法，结构平面布置、竖向布置的注意事项，各种结构类型的特点的适用情形。 二．课程内容 第一节高层建筑结构上的荷载与作用 第二节高层建筑结构的受力特点和工作特点 第三节高层建筑结构的结构体系和结构布置 第四节高层建筑结构的概念设计 三．考核知识点与考核目标 识记：基本风压，风载体形系数，风压高度系数，三水准抗震设计目标，两阶段抗震设计方法，抗震设防类别，底部剪力法，反应谱曲线，特征周期，重力荷载代表值，结构基本自振周期，A级高度建筑，B级高度建筑。 领会：柱轴力预估方法，底部剪力法适用条件，基本自振周期计算方法，伸缩缝、沉降缝、防震缝的区别，结构扭转为主的第一自振周期的要求，结构竖向布置基本原则，框架结构、剪力墙结构、框－剪结构的特点及适用房屋类型、高度，结构概念设计的要点。 第三章结构设计的一般原则 一．学习目的与要求 通过本章学习，使学生了解结构设计基本规定：荷载效应组合表达式，构件承载力计算表达式，高层建筑水平荷载下侧移的限值，抗震等级的确定，为保证结构延性在设计中采用的方法。 二．课程内容 第一节基本假定 第二节荷载效应及地震作用效应组合 第三节构件承载力、结构稳定验算和抗倾覆验算 第四节高层建筑结构水平位移限值 第五节罕遇地震作用下薄弱层抗震变形验算 第六节设计要点及程序框图 三．考核知识点与考核目标 识记：刚性楼板假定，构件承载力抗震调整系数，层间位移，罕遇地震、多遇地震、设防烈度地震，楼层屈服强度系数，抗震等级，强柱弱梁原则，强剪弱弯原则。
1、框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。其优点包括（A;B;C）A框架结构平面布置灵活 B有较大的空间 C侧向刚度较大 D建筑立面处理比较方便 2、属于筒体结构的有（A;B;C;D） A框筒结构 B筒中筒结构 C框架核心筒结构 D多重筒结构 3、高层建筑结构的发展趋势包括（A;B;C;D） A构件立体化 B布置周边化 C结构支撑化 D材料高强化 4、高层结构的主要结构形式有（A;B;C;D）筒体结构等 A框架结构 B框架—剪力墙结构 C剪力墙结构 D框支剪力墙结构 5、筒体结构可分为（A;C;D） A多筒结构 B单筒结构 C筒中筒结构 D框架.核心筒结构 6、空间的使用灵活性，对于（A;B;C;D）都是高效的抗侧力结构体系。 A高层建筑 B框筒 C筒中筒 D束筒 7、框筒结构柱截面宜做成（B;C;D） A椭圆形 B正方形 C矩形 DT形 8、高层建筑结构分析模型有哪些（A;B;C;D） A平面结构空间协同
B空间杆系 C空间杆-薄壁杆系 D空间杆-墙板元 9、高层建筑结构是复杂的三维空间受力体系，应根据实际选取能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。可以选择的计算模型有：（A;B;C;D） A平面协同工作模型 B空间协同工作模型 C空间杆系模型 D空间杆-薄壁杆系模型 二、判断(共计27.5分,每题2.5分) 10、高层建筑结构的平面布置，应有利于抵抗水平荷载和竖向荷载，受力明确，传力直接，力求均匀对称，减少扭转影响（正确） 11、结构抗震性能目标分为1、2、3、4、5五个等级。（错误） 12、框架-剪力墙结构中框架的抗震等级划分比纯框架结构的抗震等级低。（正确） 13、高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载。竖向荷载包括自重等恒载及使用荷载等活载；水平荷载主要考虑风荷载和地震作用（正确） 14、框架―剪力墙结构是一种双重抗侧力结构。结构中剪力墙的刚度大，承担剪力小，框架承担的侧向力相对较大（错误） 15、整体小开口剪力墙，墙肢的局部弯矩很大，且墙肢在大部分楼层有反弯点。（错误） 16、剪力墙结构按剪力墙的间距可分为小开间剪力墙结构和剪力墙结构两种类型（错误） 17、转换层位置越高，转换层上部附近墙体容易破坏，落地剪力墙或筒体易出现受弯裂缝，从而使框支柱的内力增大，对结构抗震不利。（正确） 18、连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面布置和刚度分布，特别是对于第一-种形式的连体结构，其两个主体结构宜采用双轴对称的平面形式。（正确） 19、施加于高层建筑结构上的荷载与作用，有竖向荷载、风荷载、地震作用、施工荷载等，但不应包括地基不均匀沉降（错误） 20、剪力墙结构和框架—剪力墙结构在设防烈度及屋面高度相同的前提下框架—剪力墙结构所要求的防震缝宽度较小。（错误） 三、单选(共计50分,每题2.5分) 21、高层建筑抵抗水平荷载最有效的结构是（筒体结构） 22、当高层建筑结构采用时程分析法进行弹性时程分析时每条时程曲线计算所得结构底部剪力小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％时，其底部剪力应按下列何值取用? （至少按65％取用） 23、框架-剪力墙结构的框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时，应按（剪力墙）结构进行设计。 24、采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是（高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构）。 25、设防烈度相同、高度相同的高层建筑结构，哪种结构类型的防震缝的最小宽度最大。（框架结构） 26、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架梁取I=（2I0）。 A2I0
建筑结构课程设计 一、设计背景 随着城市化进程的加快和经济的发展，建筑行业的发展和市场需求不断增加。 作为建筑行业的核心，建筑结构在整个建筑设计中扮演着至关重要的角色。因此，在建筑结构课程中，课程设计是非常关键的一环。 二、设计目标 本次建筑结构课程设计旨在通过学生对各种建筑结构形式、力学、安全等方面 的理解和应用，培养学生的结构设计思维，提高学生的结构设计能力，同时探索更合理、更经济的建筑结构设计方法。 三、设计要求 1.设计内容：本次设计要求每组同学设计一个建筑结构，并配合施工图 纸进行表述。 2.设计范围：可选择住宅楼梯、写字楼、地下车库等建筑形式进行设计， 同时，还需要根据实际情况确定楼层数、建筑物高度等参数。 3.设计要点：在设计中要考虑结构形式、结构安全等方面的问题，并且 要求设计方案的合理性、经济性、实用性等方面的考虑。 4.设计结果：设计结果将由全体师生共同评定，着重考虑方案的可行性、 实用性和应用价值等方面。每组同学需要进行成果展示和答辩。 四、设计流程 本次建筑结构课程设计的具体流程包括以下几个步骤：
1. 确定设计任务 在课程开始之前，由课程教师确定本次课程设计的任务范围和设计要求，分组选定设计对象。 2. 调研资料收集 对于选定的建筑形式，调取相关建筑工程设计规范和相关参考资料，对建筑结构的各种形式和材料进行学习和掌握。 3. 初步设计 在调研阶段之后，组内成员可以开始进行初步设计，包括结构形式选择、结构分析计算等。 4. 上机仿真和计算 通过在计算机上进行模拟，验证建筑结构的各项参数和设计方案的合理性和可行性，做出切实可行的建筑设计方案。 5. 施工图绘制 在得到切实可行的设计方案之后，需要对设计方案进行进一步的完善和细化，绘制出施工图，并进行技术交流与讨论。 6. 成果展示和答辩 完成设计任务后，每个设计小组需要对自己的设计成果进行展示，向其他小组和教师进行答辩，并接受评审。 五、设计成果 本次建筑结构课程设计的最终目的是要培养学生的结构设计思维和实践操作能力，同时发掘更加经济、实用和可行的建筑结构设计方法，提高建筑结构设计的水平。因此，学生们需要合理利用自身资源，认真对待设计任务，赢得更好的成果。
高层建筑结构设计教案 高层建筑结构设计教案 随着城市化进程的加速，高层建筑的数量也在不断增加。高层 建筑的结构设计是保证其安全性的重要因素。本文将从教学目标、教学内容、教学方法、教学手段等方面，对高层建筑结构设计教 案进行探讨。 一、教学目标 高层建筑结构设计课程的教学目标主要分为两方面。第一方面 是培养学生全面掌握高层建筑结构设计的理论知识，了解高层建 筑结构设计的基本原则和设计方法，以及掌握高层建筑结构设计 的计算方法。 第二方面是培养学生具备一定的动手能力，能够独立完成高层 建筑的结构设计。包括了解高层建筑结构设计的相关规范和标准，理解高层建筑结构设计对于建筑的重要性，能够根据实际建筑结 构的特点，灵活应用所学的结构设计知识，在设计过程中进行分析、计算和优化。
二、教学内容 高层建筑结构设计课程的教学内容主要包括以下几个方面。 1、高层建筑结构体系的基本原理和分类 该部分主要涉及高层建筑的结构形式、结构材料、结构构型等方面。包括承重墙式结构、框架式结构、钢筋混凝土框架结构、钢结构等多种结构类型的优缺点和适用范围，以及在不同环境下应该采取何种结构形式。 2、高层建筑结构设计的计算方法 该部分主要介绍高层建筑结构的受力特点、受力计算方法和验算方法。包括静力分析法和动力分析法，如何选择合适的计算方法，如何进行验算和优化等。 3、高层建筑结构安全评估
该部分主要介绍高层建筑结构的安全评估方法，包括静态荷载 下的受力、动态荷载下的受力、风荷载、地震荷载、火灾荷载等。学生需要了解高层建筑结构设计的安全性要求和相关规范要求， 并能够进行安全评估和设计优化。 4、高层建筑结构材料和构件的选择 该部分主要介绍高层建筑结构材料和构件的选择，包括混凝土、钢材、玻璃、陶瓷等。 三、教学方法 高层建筑结构设计的课程教学方法大可不必固守教师讲授的传 统模式，可以采用课堂讲授、实践操作、案例分析等多种方法相 结合。 1、课堂讲授
高层建筑结构设计 简介 高层建筑结构设计是指对高层建筑的结构进行设计和计算，确保其在承受各种荷载和外部力的情况下能够保持稳定、安全和耐久。高层建筑通常指的是超过一定高度的建筑物，通常使用钢筋混凝土或钢结构进行建造。 高层建筑结构设计的目标是为了保证建筑物能够承受风荷载、地震力和重力荷载等各种荷载，并且保持良好的结构性能和减少振动。高层建筑结构设计需要考虑诸多因素，如建筑物的高度、地理位置、使用功能等。 设计原则 在高层建筑结构设计中，需要遵循以下原则： 1.安全性：确保高层建筑能够承受各种荷载和外力， 保证建筑物不产生结构破坏和倒塌的风险。 2.稳定性：提供足够的抗倾覆和抗滑移能力，保证建 筑物在受到外力作用时能够保持稳定。
3.经济性：在保证安全和稳定的前提下，尽可能减少 材料和成本的使用，使设计方案具有经济性。 4.适应性：考虑建筑物的使用功能和可能的改造需求，以提供灵活的结构设计方案。 设计步骤 高层建筑结构设计通常包括以下步骤： 1.确定设计条件：包括建筑物的使用功能、地理位置、荷载要求等。 2.结构形式选择：根据设计条件选择合适的结构形式，如钢筋混凝土结构、钢结构或混合结构等。 3.载荷计算：根据建筑物的使用功能和地理位置，计 算风荷载、地震力和重力荷载等。 4.结构分析：进行结构受力分析，计算结构的内力和 变形。 5.结构计算：根据分析结果，进行结构计算，确定结 构的尺寸、材料和连接方式等。
6.构件设计：对不同的构件进行设计，包括柱、梁、 板、墙等。 7.施工图设计：根据设计结果，制作详细的施工图， 包括平面图、剖面图和节点图等。 8.结构施工：根据施工图进行结构施工，包括浇筑混 凝土、焊接钢结构和安装构件等。 结论 高层建筑结构设计是一项复杂而重要的工作，其目的是确保高层建筑能够安全、稳定地承受各种荷载和外力。在进行设计时，需要考虑安全性、稳定性、经济性和适应性等原则，并按照一定的步骤进行。 通过合理的高层建筑结构设计，可以有效降低建筑物的结构破坏和倒塌风险，保证建筑物的使用寿命和安全性。因此，高层建筑结构设计在现代建筑工程中具有重要的地位和作用。
高层建筑结构设计涉及章节：第一章——第二章 一、1.高层建筑结构设计的基本原则是什么？ 高层建筑结构设计的基本原则是：注重概念设计，重视结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经济的结构体系，加强构造措施。在抗震设计中，应保证结构的整体性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。结构应满足下列基本要求： ( l ）应具有必要的承载力、刚度和变形能力。 ( 2 ）应避免因局部破坏而导致整个结构破坏。 ( 3 ）对可能的薄弱部位要采取加强措施。 ( 4 ）结构选型与布置合理，避免局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。 ( 5 ）宜具有多道抗震防线。 2.什么是结构的概念设计？ 概念设计是指根据理论与试验研究结果和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。 国内外历次大地震及风灾的经验教训使人们越来越认识到建筑物概念设计阶段中结构概念设计的重要性，尤其是结构抗震概念设计对结构的抗震性能将起决定性作用。国内外许多规范和规程都以众多条款规定了结构抗震概惑设计的主要内容。 规程JGJ--2002 在总则中强调了结构概念设计的重要性，旨在要求建筑师和结构工程师在高层建筑设计中应特别重视规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷人只凭计算的误区，认为不管结构规则不规则，只要计算通得过就可以。结构的规则性和整体性是概念设计的核心。若结构严重不规则、整体性差，则仅按目前的结构设计计算水平，难以保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。 现有抗震设计方法的前提之一是假定整个结构能发挥耗散地震能量的作用，在此前提下，才能以多遇地震作用进行结构计算、构件设计并加以构造措施，或采用动力时程分析进行验算，达到罕遇地震作用下结构不倒塌的目标。结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用，避免结构出现敏感的薄弱部位，地震能量的耗散仅集中在极少数薄弱部位，导致结构过早破坏。 结构概念设计是一些结构设计理念，是设计思想和设计原则。例如，结构在地震作用下要求“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计思想和结构设计应尽可能地使结构“简单、规则、均匀、对称”的设计原则，都属于概念设计的范畴。结构概念设计有一些有明确的标准，有量的界限，有一些可能只有原则，需要设计人员设计时认真领会，并结合具体情况创造发挥。 3．高层建筑结构的选型要注意什么问题？ 根据房屋高度、高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术等因素考虑其适宜的结构体系。这个结构体系应符合以下要求： ―满足使用要求； ―尽可能地与建筑形式相一致； ―平面和立面形式规则，受力好，有足够的承载力、刚度和延性； ―施工简便； ―经济合理。 4．结构选型包括以下主要内容： ( l ）选择合适的竖向承重结构； ( 2 ）选择合适的水平承重结构； ( 3 ）选择合适的基础结构。 高层建筑的竖向承重结构有框架、剪力墙、框架一剪力墙、筒体等多种形式，水平承重结构有单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、井式楼盖、密肋楼盖、无梁楼盖等多种形式，基础结构有独立基础、条形基础、筏形基础、箱形基础、桩基础等多种形式。为了要选择合适的结构形式，要求对各种结构的受力特点及适用范围有较好的了解 5．高层建筑能够采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构吗？答： 近年来兴起的短肢剪力墙结构，有利于住宅建筑布置，又可以进一步减轻结构自重。但是，高层住宅中，剪
高层建筑结构课程设计
某5层框架学生宿舍楼结构，地震设防烈度为8度（第一组），1。类场地，结构抗震等级为三级，底层层高为3.6m,标准层层高为3.3,横向轴线间 距3m，A、B轴线之间间距为6m，混凝土强度等级均为C30，所有受力及箍筋均采用三级钢筋，室内外高差均为0.3m，基础顶距室外地面高度均为 0.5m，amax=0.08， Tg=0.35s。基本雪压 S =0.6KN/m2,,基本风压m =0.35KN/m2。 ki-i ki-3 ki-i ki-i ki 1、构件材料及尺寸 ⑴框架板的厚度。除顶层板进行加厚外，其余板厚均为100mm。 ⑵ 框架梁截面尺寸。框架梁的截面尺寸根据承受竖向荷载的大小、梁的跨 度、框架的间距等因素综合考虑确定。一般来说，主梁截面高度按梁跨度的1/12〜1/8估算，次梁截面高度按梁跨度的1/18〜1/12估算；梁截面的宽 均按梁截面高的1/3〜1/2估算，且要考虑抗震设计的要求；有时为方便布
筋，尽量使用一轴线上的主梁截面宽度相等。梁截面的尺寸具体见表。 梁截面尺寸 ⑶ 框架柱的截面尺寸。 边柱：AcNGnSB 力/[口 c]f =12*103*5*6*3*1.25*1.1/0.85*14.3=1.22*105mm2 中柱：AcNGnSB 力/[口 c]f =12*103*5*6*4.2*1.25*1/0.85*14.3=1.56*105mm2 为了方便计算与施工以及满足刚度要求，柱截面设为正方形，通长等截面，所有柱的截面尺寸取为500mm*500mm。 2、框架侧移刚度计算 2.1框架结构计算简图 基础选择独立基础，根据地质资料，基础埋深在黏土层，埋深为2.6m。由于底层柱较长，为了满足抗侧刚度的要求，在室内地面以下0.5m处设置地圈梁，因此底层柱高为h=3.3+0.5-0.1=3.8m。结构计算简图如图：
建筑结构设计第一册基本教程第二版课程设计 一、设计背景 本次课程设计是基于建筑结构设计第一册基本教程第二版的内容，旨在通过实 践操作，加深学生对于建筑结构设计理论知识的理解，并进一步掌握建筑结构设计的基本方法和技巧。 在本次课程设计中，学生需要选择一个现有的建筑设计方案，根据自己的设计 思路，进行建筑结构设计，并完成相关的图纸及计算书等设计文件。 二、设计要求 1.选择一个现有的建筑设计方案，要求设计方案具有一定的复杂性和实 际性； 2.根据建筑结构设计第一册基本教程第二版的相关内容，结合实际情况， 进行建筑结构设计，包括但不限于以下内容： –确定建筑结构体系和构件材料； –绘制建筑结构平面、剖面、立面及节点示意图； –进行结构计算，确定结构荷载和荷载组合，进行结构设计； –编制相关的设计图纸及计算书等设计文件。 3.设计报告应包括但不限于以下内容： –设计思路、方法及过程的阐述； –结构设计的计算及验证分析； –结构荷载的分析及其组合的确定；
–绘制的建筑结构图纸及计算书等设计文件。 三、设计流程 本次课程设计的基本流程如下： 1.确定设计方案，并分析其特点及要求； 2.确定建筑结构体系和构件材料，并绘制建筑结构平面、剖面、立面及 节点示意图； 3.进行结构计算，确定结构荷载和荷载组合，进行结构设计； 4.编制相关的设计图纸及计算书等设计文件； 5.撰写设计报告。 四、参考资料 1.《建筑结构设计第一册基本教程第二版》 2.《建筑结构设计规范》（GB 50009-2012） 3.《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010） 4.《建筑力学基础》（第三版），董国昌、张泽龙、杨振鸿编著，清华 大学出版社 5.《建筑结构分析与设计》（第二版），吕晓峰、徐冲、马虎波编著， 清华大学出版社 五、结语 本次课程设计旨在通过实践操作，使学生能够深入理解建筑结构设计的理论知识，并能够灵活运用建筑结构设计的方法和技巧。希望学生们能够认真对待本次课程设计，并取得良好的成果。
高层建筑结构混凝土结构设计 1140011班杨林 7113301105 一、概述 按组成高层建筑结构的材料来划分，可将高层建筑分为钢结构、混凝土结构、钢-混凝土混合结构3种类型。钢结构具有自重轻、强度高、延性好、施工快等特点，但用钢量大、造价高、防火性能较差。混凝土结构整体性好、刚度大、变形小；阻尼比高，舒适性佳；且混凝土结构耐腐蚀、耐火、维护方便、造价低，但混凝土结构的自重较大。 钢-混凝土结构综合了两者的优点，克服了两者的缺点，是超高层建筑中一种较好的结构形式。 二、高层建筑的结构方案 1.高层建筑结构内力及变形特点 高层建筑结构是高次超静定结构，虽然结构内力及变形计算十分复杂，但其特点与简单的竖向悬臂构件是相同的。 N=wH；M=q max H2/3；V= q max H/2；u=11 q max H4/（120EI）； 2.高层建筑的结构体系 目前，高层建筑常用的结构体系有：框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体等结构体系。 （1）框架结构 框架结构是指由立柱和横梁在节点刚接组成的结构，在框架结构中，由于框架柱的抗侧移刚度较小，因此主要用在层数不多、水平荷载较小的情况。框架结构中的墙体属于填充墙，一般采用轻质材料填充，起保温、隔热、分隔室内空间等作用。因而它的平面布置灵活，可提供较大的室内空间。 （2）剪力墙结构 剪力墙结构是指底部与基础嵌固的纵、横向钢筋混凝土墙体组成的结构。由于剪力墙的抗侧移刚度较大，可承受很大的水平荷载，所以当高层房屋的层数较多、水平荷载较大时，可考虑采用剪力墙结构。剪力墙的结构受力墙体多，难以布置面积较大的房间。 但是可以通过附建低层裙房加以解决，或者设立转换层来解决。 （3）框架-剪力墙结构 框架-剪力墙结构是指在框架结构的适当部位设置剪力墙的结构。他综合了框架结构和剪力墙结构的优点，既具有较大的抗水平力能力，又可提供较大空间和较灵活的平面布置。 （4）筒体结构 由一个或多个筒体所形成的结构称为筒体结构。仅就筒体而言，一般有两种形式：一种为剪力墙内筒，由电梯间、楼梯间及设备管井等组成，水平截面为箱型，底端嵌固于基础顶面、顶端自由，呈竖向放置的薄壁悬臂梁；另一种为框筒，由布置在房屋四周的密集立柱与高跨比很大的窗裙梁所组成的多孔筒体。筒体结构与框架或剪力墙结构相比，具有更大的抗侧移刚度。 除了上述结构体系外，其他高层建筑结构体系有：框架-核心筒-伸臂结构、巨型框架结构以及悬挂结构体系等。 3.高层建筑结构的结构布置 （1）结构平面布置 结构平面布置主要包括结构平面形状的确定和结构侧向刚度及竖向承载能力的布置。
建筑结构设计课程设计任务书 教学目的及要求 本课程设计要求完成一栋多层框架结构以及一栋单层工业厂房的钢结构设计。通过该课程设计，使学生进一步掌握建筑结构设计中主要的基本理论、设计原理和方法，钢筋混凝土结构及钢结构施工图纸的基本内容和绘图技巧，培养学生初步具备建筑结构设计和工程制图的能力。 成绩评定 设计计算书40％，图纸60％，按等级评定。 （一）门式刚架工业厂房设计 一、设计目的 通过门式刚架结构的设计实践，全面掌握门式刚架轻型房屋钢结构的选型、柱网布置、荷载计算、结构分析、构件和节点设计、绘制门式刚架钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理的认识，提高对所学知识的综合运用能力。 二、设计要求 1．熟悉国家现行相关规范的相关条文； 2．运用结构力学方法分析和求解结构； 3．掌握钢结构设计的施工图表达方法； 4．掌握计算书的书写格式和制图标准； 5．计算书应计算正确，条理清楚，施工图绘制应规范准确。 三、设计内容 1．方案设计（包括厂房平面布置、剖面设计和结构构件选型）与材料（包括连接材料）选择； 2．刚架设计（截面估算、刚度计算、荷载计算、内力及变形分析、荷载及内力组合、构件及连接节点设计），包括梁柱截面、节点、柱脚节点（考虑抗震）。 3．柱下独立基础设计 4．柱间支撑设计 5．檩条设计 6．绘制施工图。 四、设计资料 车间长度90m，两等跨，柱距、跨度和檐高见下表。屋面坡度1：10。梁柱采用Q345-B 钢材；屋面采用单层彩色钢板或夹芯板（自选）；墙面单层彩色钢板或夹芯板（自选）；天沟采用彩板天沟或钢板天沟（自选）。 控制指标：柱顶水平位移H/60；横梁挠度L/240。 厂房所在地为成都，基本风压w0=0.30kN/m2，地面粗糙度为B类，组合值系数ψc=0.6；基本雪压S0=0.1kN/m2，组合值系数ψc=0.6。
高层建筑结构设计和计算第二版下册教学设计前言 高层建筑是城市化发展的必然趋势，其结构设计和计算是建筑工程师需要掌握的重要技能。本教学设计提供一份详细的教学计划，旨在帮助学生全面掌握高层建筑结构设计和计算的基本概念和方法。 教学目标 通过本教学设计，学生将能够： •理解高层建筑结构的设计原理和基本概念； •学习高层建筑结构计算的基本方法和理论； •掌握结构材料和哪些结构系统适用于高楼建筑； •熟练应用现代计算机软件进行结构设计和计算； •熟练掌握高层建筑结构的建造过程和施工要点。 教学内容 第一章高层建筑结构设计原理和概念 •高层建筑的定义和特点； •高层建筑结构的设计目标； •结构体系划分原则和基本概念； •结构方案和设计方案的确定。 第二章高层建筑结构材料和系统 •高层建筑结构材料的选择； •钢筋混凝土结构和钢结构的应用； •钢-混凝土组合结构的优势与使用；
•空心板、框架、薄壁和剪切墙等结构系统的适用性。 第三章高层建筑结构设计方法和计算理论 •高层建筑结构建模和分析方法； •强度设计和抗震设计的理论和方法； •局部构件和细部构造的设计和计算。 第四章现代计算机软件在高层建筑结构设计和计算中的应用 •有限元软件和BIM技术简介； •模型导入和网格划分； •材料和荷载的设定； •结构偏心性的分析。 第五章高层建筑结构的建造过程和施工要点 •高层建筑结构施工工艺和顺序； •施工中结构控制的重点； •施工中的质量控制和验收。 教学方法 教学采用三个层次的教学方法：理论讲解、案例分析和计算实践。理论讲解部分着重讲解高层建筑结构设计和计算的基础知识和原理，案例分析部分重点解读实际高层建筑工程的结构设计与计算的经验，计算实践部分则是采用现代计算机软件进行对设计和计算方法的实践操作。 教学评估 •平时成绩：考虑到学生实际学习情况，将每次课堂笔记、课后练习作业、模拟实验结果和自学小结综合纳入平时成绩，平时成绩占比为30%。 •期末成绩：以期末闭卷考试的形式进行，占比为70%。 •总评成绩：平时成绩和期末成绩加权平均，作为学生的总评成绩。
高层建筑结构设计 (Design of Tall Building Structures) 课程代码：24410058 学分：2 学时：32（其中：课堂教学学时：32 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时: 0） 先修课程：工程结构荷载与结构可靠度，混凝土结构基本原理，材料力学，结构力学A 适用专业：土木工程 教材：《高层建筑结构设计》（普通高等教育土木工程专业“十二五”规划教材），史庆轩、梁兴文主编，科学出版社，2012年8月第2版。 一、课程性质与课程目标 （一）课程性质 本课程是土木工程专业的一门专业选修课程。通过本课程的学习，使学生熟悉高层建筑结构的概念、特点及发展与应用；掌握高层建筑结构体系及各种体系的特点和应用范围；掌握高层建筑结构布置，高层建筑结构计算分析和设计要求；掌握混凝土剪力墙结构，框架-剪力墙结构设计；了解筒体结构设计；了解结构程序计算。通过本课程的学习，培养学生唯物主义世界观及基本工程素质，使学生学会应用高层建筑结构设计原理和方法来分析、解决实际工程问题，具备进行常规高层建筑结构设计的能力。 （二）课程目标 课程目标1：使学生掌握高层建筑结构设计的原理和方法，具有进行常规高层建筑结构设计的能力。 课程目标2：培养学生运用数学、力学、计算机等基础知识解决实际工程问题的能力。 课程目标3：通过课堂作业及习题的训练，培养学生思维严谨、做事认真的工作态度；通过现代高层建筑结构的展示，开启学生的创新思维和意识；培养学生的工程思维和社会责任感。 （三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系 本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点3、4、6、7、8、11、12。
目录 摘要 (5) 一、建筑设计 (5) 1、设计资料 (5) 2、结构方案评价 (6) 二、结构布置及有关尺寸的初步估算 (6) 1、结构布置及梁，柱截面尺寸的初选 (6) 2、荷载计算 (9) 三、结构的线刚度与横向侧移刚度计算 (13) 1、结构的线刚度计算 (13) 2、结构的横向侧移刚度计算 (15) 四、框架的风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷 载代表值Gi (15) 1 、地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准 值 (15) 2、风荷载标准值计算及位移验算 (22) 五、风荷载计算 (24) 六、竖向荷载内力计算 (25) 七、水平荷载作用下内力计算 (28)
1. ............................................................................................ 水平地震荷载作用下 (28)
2. 水平风载作用下的内力计算31 八、三四层内力算至柱边缘处 (32) 九、竖向荷载作用下弯矩调幅后梁控制截面内力 值 (33) 十、三四层内力组合如下表 (33) 十一、截面配筋计算 (33) 1.梁跨中截面配筋计算 (33) 2.计算柱弯矩设计值 (36) 十二、参考文献 (39)
摘要：现建一栋整体式钢筋混凝土六层框架结构的建筑物，建筑高度为20.4m, 基本风压0.35kN/m。设计内容包括建筑与结构设计两部分。 这个设计项目的建筑设计，进行了建筑物的平、立、剖的三方面的设计。办公楼属于公共建筑，既要求满足建筑布局，也要有抗震、采风通光等各方面的要求。 结构设计，主要进行了结构布置及选型、荷载计算、内力计算、内力组合、按最不利内力进行各杆件配筋计算。 关键词：框架结构；办公楼；建筑设计；结构设计 建筑设计 1.设计资料 (1)某六层办公楼，采用整体式钢筋混凝土结构，标准层平面图详见附图 1。 (2)建筑物层高：底层层高为 3.9m，2〜6层层高为3.3m。 (3)抗震设防烈度为7度，1类场地土，特征周期分区为二区。 (4)基本风压：w o= 0.35 kN/m2，地面粗糙度为B类。 (5)其他条件可参照相关教材中有关框架结构的设计例题。 (6)恒载分项系数为1.2;活荷载分项系数为1.4。 (7)材料选用：混凝土采用C30; 钢筋梁、柱中受力纵筋均采用HRB335或HRB400，箍筋及构造钢筋采用HPB235。
高层建筑结构设计基本概念及设计步骤［优质文档首发］ 1.高层建筑结构的定义 以上选自《高规》。 拿到一个项目首先要分清楚是否属于高层建筑结构，再进行下一步的工作，因为高层与多层在规范要求上有部分是不一样的（例如：整体指标的计算、抗震构造措施的变化等等）。 2.剪力墙结构体系 剪力墙结构体系是由剪力墙同时承受竖向荷载和侧向水平力的，利用建筑专 业给定的墙体，布置钢筋混凝土墙（即剪力墙），从受力上讲剪力墙是一个 悬臂板（平面内）。（名称：抗规是抗震墙、高规是剪力墙、也称之为钢筋混凝土墙） 剪力墙结构体系是指：剪力墙和由于剪力墙开洞而形成的连梁组成的结构。 连梁是指两端与剪力墙在平面内相连的梁。一般在风荷载和地震荷载的作用下，连梁的内力往往很大。连梁是第一道防线，能够很好地起到耗能的作用。（高层剪力墙结构中梁的种类） 要能够形象地理解连梁的工作原理：在水平力作用下，墙肢产生弯曲变形，连梁为了协调这种变形，产生内力，梁端产生的弯矩、剪力、轴力反作用于墙肢，约束墙肢变形，反复作用下，梁端形成塑性绞，结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量的地震能量，同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使剪力墙保持足够的刚度和强度，不至于发生倾覆和倒塌，此即为延性破坏。在这一过程中，连梁起到了一种耗能的作用，对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。此种工作状态是最理想的
状态，属于延性破坏，塑性铰的形成对耗能起到了很大的作用，而耗能能力的大小取决于塑性铰的转动能力。此种情况一般出现在连梁跨高比较大的时 候（不小于5，高规275页7.1.2建议宜大于6就是这个原因）。而脆性破坏是指对于跨高比较小的连梁，刚度大，吸收的地震力也大，发生剪切破坏时，各墙肢丧失了连梁对它的约束作用，将成为单片的独立墙。这会使结构的侧向刚度大大降低，变形加大，墙肢弯矩加大，由于没有连梁的约束，可能导致结构的倒塌（根源在于转动能力很弱）。连梁越柔，协调变形的能力越强，延性越好。 高层剪力墙结构中，连梁是第一道防线，要保证连梁是延性破坏，起到耗能的作用，保证强墙弱连梁。设计时尽量避免采用强连梁（跨高比小于 2.5的连梁），尽量采取减小梁高加大跨度的办法达到设计的要求。 3.高层建筑结构的受力性能 高层建筑结构，风荷载和水平地震作用是影响结构内力、变形的主要因素（此处区别于多层框架，多层框架结构中一般是竖向荷载起控制作用）。 咼层建筑结构可以认为是从其自身地基上升起的竖向悬臂构件，可以认为是 一个悬臂梁，承受着水平荷载（风、地震）和竖向荷载（自重、恒活荷载）。大家在理解高层建筑结构的时候可以和悬挑梁对比来理解，例如：底部加强区的设定、高宽比对经济性的影响等等。 4.与框架结构的区别 框架结构属于一种比较柔的结构形式，不能做太高，但是对于剪力墙结构，由于其自身刚度较大，抗侧力能力很强，能够做的比较高，因此在高层中普遍应用。框架柱与剪力墙在抵抗水平地震方面，其能力不是一个量级的。截面截面惯性矩I.（理
“高层建筑结构设计”课程教学大纲 英文名称：Design of tall building structures 课程编号：402403 课程类型：选修课 学时：34 学分：2 适应对象：土木工程专业本科学生 先修课程：工程力学、钢筋混凝土结构、钢结构、施工技术、工程结构抗震等 建议教材及参考书： 《钢筋混凝土结构设计》梁兴文、史庆轩编科学技术文献出版社 1999年 《高层建筑结构设计》史庆轩，梁兴文编著科学出版社 2006年 一、课程的性质、目的和任务 本课程为土木工程专业的一门限选专业课。课程的目的及任务是学习多层及高层建筑结构设计的大体方式。主要要求是：了解多、高层建筑结构的结构体系及各类体系的特点与应用范围；熟练掌握风荷载及地震作用的计算方式；掌握框架结构、剪力墙结构、框剪结构三种大体结构的内力及位移计算方式，理解这三种结构内力散布及侧移变形的特点及规律；学会这三种体系包括的框架及剪力墙构件的配筋计算方式及构造要求。通过本课程学习，掌握多、高层钢筋混凝土结构的抗震设计原理及方式；初步掌握国内主流多、高层建筑结构运算机辅助设计软件的利用方式及特点。能区别非抗震及抗震设计的不同要求。对筒体结构、钢与混凝土组合结构的内力散布、计算特点、结构设计有初步熟悉。 二、课程教学内容及要求 第一章绪论 内容： 1．高层建筑的特点； 2．高层建筑结构的进展概况； 3．本课程的教学内容与要求。 大体要求：通过本章的学习，应当使学生关于水平力对于结构内力、变形及对于结构设计的影响有一个深刻的熟悉，对于高层建筑的进展概况应有一个归纳性的了解。 重点：高层建筑的设计特点。
第二章高层建筑结构体系与结构布置 内容： 1．高层建筑的结构体系和选型； 2．结构布置的大体原则与实例； 3．楼盖结构布置； 4．基础结构布置。 大体要求：熟悉高层建筑的大体结构体系，了解不同体系的优缺点及适用范围，会进行结构体系的选择；了解结构整体布置的原则及需要考虑的问题；了解高层建筑中变形缝的处置特点；了解楼盖及地基基础方案选型。 重点：高层建筑的结构选型与结构布置。 难点：在多层衡宇的设计中，抵御竖向荷载，是结构设计所面对的主要问题。在高层衡宇的设计中，必然要使学生明白：抵御水平荷载，提供足够的抗侧移刚度，乃结构设计者的主要任务。 深度和广度：结构体系的介绍以框架、框架-剪力墙及剪力墙三大大体结构形式为主，对于筒体结构、钢-混凝土组合结构及钢结构等结构形式作一般介绍。结构布置主要介绍一般的原则，具体各类结构体系的布置要求以后各章别离讨论。 第三章高层建筑的荷载作用与结构设计原则 内容： 1．恒荷载及楼面活荷载的计算； 2．风荷载的计算； 3．地震作用的计算； 4．荷载效应组合； 5．结构简化计算原则； 6．抗震设计的一般原则 大体要求：了解高层建筑结构设计中所面对的荷载种类，熟练掌握总风荷载和局部风载的计算，和利用反映谱理论肯定等效地震作用的方式；理解结构自振周期计算的重要性与实用方式；掌握荷载效应组合各类工况的区别应用，理解无地震组合及有地震组合时承载力验算与位移限制的区别；理解结构分析中的平面结构假定；理解抗震计算两阶段设计的内容、方式及目的；理解常遇地震、罕遇地震和设防烈度的关系；掌握肯定结构抗震品级的方式。 重点：高层建筑结构设计中风荷载的计算，荷载效应组合的意义及组合方式，结构设计