第2章(结构体系与结构布置.pptx

2-1 结构体系概述结构体系概述EnterEnterEnterEnterEnterEnterEnterEnterEnterEnterbackbackEnterEnter一一一一.框架结构体系框架结构体系框架结构体系框架结构体系（不包括异形柱结构）（不包括异形柱结构）（不包括异形柱结构）（不包括异形柱结构）1.1.特点特点：1 1）平面布置灵活。）平面布置灵活。2 2）自重较轻。）自重较轻。3 3）计算理论较成熟。）计算理论较成熟。4 4）侧向刚度小，侧移大。侧向刚度小，侧移大。5 5）节点是薄弱部位，是设计关键。）节点是薄弱部位，是设计关键。（必须为刚接）（必须为刚接）6 6）在地震力作用下，易引起非结构构件破坏。）在地震力作用下，易引起非结构构件破坏。（应设计成延性框架）（应设计成延性框架）7 7）侧移曲线呈剪切型（层间位移随楼层增高而减小）。侧移曲线呈剪切型（层间位移随楼层增高而减小）。2.2.适用范围适用范围：属于柔性结构，属于柔性结构，适用于适用于70 m 70 m 或或1515层以下、地震烈度不太高的各类建筑层以下、地震烈度不太高的各类建筑Hji框架侧移曲线框架侧移曲线ji常用于常用于6 6、7 7度度或或1212层以下层以下代表作品及平面：代表作品及平面：backback400080008000800080008000400040005800400058006200北京长富宫中心，北京长富宫中心，2626层，层，高高90.85m90.85m，8989年建成。年建成。二二二二.剪力墙结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系（包括短肢剪力墙、框支剪力墙）（包括短肢剪力墙、框支剪力墙）（包括短肢剪力墙、框支剪力墙）（包括短肢剪力墙、框支剪力墙）1.1.特点特点：2.2.适用范围适用范围：属于刚性结构，属于刚性结构，适用于适用于150 m 150 m 或或3030层以下的小开间建筑层以下的小开间建筑Hji剪力墙侧移曲线剪力墙侧移曲线j i1 1）在竖向荷载下视为受压的薄壁柱，）在竖向荷载下视为受压的薄壁柱，在水平荷载下视为底部固定、顶端在水平荷载下视为底部固定、顶端 自由的悬臂深梁。自由的悬臂深梁。2 2）整体性能好。）整体性能好。3 3）刚度大、侧移小，抗震性能优越。刚度大、侧移小，抗震性能优越。4 4）结构自重大，间距受到楼板跨度限制。）结构自重大，间距受到楼板跨度限制。5 5）侧移曲线呈弯曲型（层间位移随楼层增高而增加）。侧移曲线呈弯曲型（层间位移随楼层增高而增加）。（L/=58，常用于小高层常用于小高层）代表作品及平面：代表作品及平面：广州白云宾馆，广州白云宾馆，33层，112.45米，1976年建成，国内首栋百米高层。3600400080008000660003000360003000660008000800040003600700007850785023003、变化情况（1）框支剪力墙：底层做成框架柱，上层上剪力墙。底层刚度小，上下刚度突变，地震作用下底层内力及塑性变形很大，在地震区不允许单独采用（2）部分落地大空间剪力墙结构地震区满足建筑需要底层商店或大堂的需要布置要点：落地剪力墙布置在两端或中部，对称布置，防止扭转底层采取加大墙厚，提高砼强度等措施提高刚度，减小上、下刚度差上部应采用开间较大剪力墙方案落地剪力墙之间距离要加以限制过渡层楼板整体性和刚度要加大应采用厚度较大的现浇钢筋混凝土板backback三三三三.框架框架框架框架-剪力墙结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系剪力墙结构体系1.1.特点特点：2.2.适用范围适用范围：属于中刚性结构，属于中刚性结构，适用于适用于140 m 140 m 以下的各类高层建筑以下的各类高层建筑H框架框架-剪力墙侧移曲线剪力墙侧移曲线1 1）与框架结构相比，承载力和刚度提高，侧向变形减小；）与框架结构相比，承载力和刚度提高，侧向变形减小；与剪力墙结构相比，平面布置较灵活。与剪力墙结构相比，平面布置较灵活。2 2）剪力墙由于刚度大，承担大部分（）剪力墙由于刚度大，承担大部分（80-90%80-90%）的力，是）的力，是 抗侧力的主体，而框架承担竖向力和少部分水平力，抗侧力的主体，而框架承担竖向力和少部分水平力，且提供了较大空间且提供了较大空间 。3 3）通过框通过框剪（筒）的协调工作，改善剪（筒）的协调工作，改善了框架结构的受力和变形性能，使各了框架结构的受力和变形性能，使各层层间剪力和位移趋于均匀，层层间剪力和位移趋于均匀，侧移曲侧移曲线呈弯剪型（反线呈弯剪型（反S S型、下弯上剪）。型、下弯上剪）。框架框架剪力墙剪力墙框架框架-剪力墙剪力墙代表作品及平面：代表作品及平面：backback北京饭店北京饭店四四四四.筒体结构体系筒体结构体系筒体结构体系筒体结构体系1.1.筒体形式筒体形式：1 1）空间受力，在水平荷载作用下可视为固定在基础上的箱形悬）空间受力，在水平荷载作用下可视为固定在基础上的箱形悬臂构件。臂构件。实腹筒实腹筒 框筒框筒 桁架筒桁架筒 剪力墙剪力墙 桁架桁架 密柱深梁密柱深梁 筒中筒筒中筒 内筒内筒 外筒外筒 外筒外筒 2.2.特点特点：2 2）承载力、抗侧刚度和）承载力、抗侧刚度和抗扭刚度抗扭刚度很高。很高。3）由于采用密柱深梁，结构的延性较差，层数不多时不宜采用。3.3.适用范围适用范围：适用于适用于200m200m以下的超高层以下的超高层框筒60年代美国工程师法卢齐坎恩首次提出，并设计了第一幢框筒结构：芝加哥43层德威特切斯纳特公寓筒体常放在建筑外围，由间距很密的柱与截面很高的梁组成，筒体内设置一些柱子，以减小楼板和梁在垂直荷载下的跨度，但对抵抗侧向力几乎不起作用筒中筒筒体内设置剪力墙，组成筒中筒，内筒可设置电梯、楼梯和竖向管道等。内、外筒不再设柱，内筒、外筒共同抵抗垂直与水平荷载成束筒将多个筒体合并一起形成，成束筒抗侧刚度比筒中筒更大，可建造很高的结构150层5166层6790层91层以上代表作品及平面：代表作品及平面：backback深圳国贸大厦深圳国贸大厦五、巨型结构体系1、巨型框架：筒体间用刚度很大的水平构件相互联系形成，巨型框架用筒体作柱子，用高度很大（一层或几层）的水平构件作梁2、巨型桁架：以大截面的竖杆和斜杆组成悬臂桁架，主要承受水平和竖向荷载五五五五.结构体系（抗侧力体系）的选择结构体系（抗侧力体系）的选择结构体系（抗侧力体系）的选择结构体系（抗侧力体系）的选择建筑使用功能建筑使用功能建筑平面建筑平面建筑高度建筑高度抗震等级抗震等级地质条件地质条件施工技术施工技术用用途途50m50m50m50m住住宅宅剪力墙、框架剪力墙、框架-剪力墙剪力墙剪力墙、框架剪力墙、框架-剪力墙剪力墙旅旅馆馆剪力墙、框架剪力墙、框架-剪力墙、剪力墙、框架框架剪力墙、框架剪力墙、框架-剪力墙、剪力墙、筒体筒体公公共共框架框架-剪力墙、框架剪力墙、框架框架框架-剪力墙、筒体剪力墙、筒体2-2结构布置原则一一一一.抗震设防结构布置原则抗震设防结构布置原则抗震设防结构布置原则抗震设防结构布置原则1）选择有利的场地，避开不利的场地，采取措施保证地基的选择有利的场地，避开不利的场地，采取措施保证地基的稳定性。稳定性。危险场地不宜兴建高层建筑，如基岩有活动性断危险场地不宜兴建高层建筑，如基岩有活动性断层和破碎带、不稳定的滑坡地带等；不利场地，高层建筑层和破碎带、不稳定的滑坡地带等；不利场地，高层建筑要采取相应措施以减轻震害，如场地冲积层过厚、沙土有要采取相应措施以减轻震害，如场地冲积层过厚、沙土有液化危险、湿陷性黄土等液化危险、湿陷性黄土等2）保证地基基础的承载力、刚度，以及足够的抗滑移、抗倾保证地基基础的承载力、刚度，以及足够的抗滑移、抗倾覆能力覆能力，使整个高层建筑形成稳定的结构体系，防止在外，使整个高层建筑形成稳定的结构体系，防止在外荷载作用下产生过大的不均匀沉降、倾覆和局部开裂等荷载作用下产生过大的不均匀沉降、倾覆和局部开裂等3）合理设置抗震缝。合理设置抗震缝。一般情况下宜采取调整平面形状与尺寸，一般情况下宜采取调整平面形状与尺寸，加强构造措施，设置后浇带等方法，尽量不设缝、少设缝。加强构造措施，设置后浇带等方法，尽量不设缝、少设缝。设缝时必须保证有足够的缝宽。设缝时必须保证有足够的缝宽。4）应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。结构平结构平面布置力求简单、规则、对称，避免凹角和狭长的缩颈部位；面布置力求简单、规则、对称，避免凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间偏置。结构避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间偏置。结构竖向体形尽量外挑、内收，力求刚度均匀渐变竖向体形尽量外挑、内收，力求刚度均匀渐变5）多道抗震设防能力多道抗震设防能力，避免因局部结构或构件破坏而导致整，避免因局部结构或构件破坏而导致整 个结构体系丧失抗震能力。如框架为强柱弱梁，梁屈服后柱个结构体系丧失抗震能力。如框架为强柱弱梁，梁屈服后柱仍能保持稳定；剪力墙结构的连梁先屈服；框架仍能保持稳定；剪力墙结构的连梁先屈服；框架剪力墙的剪力墙的连梁首先屈服，然后才是墙肢、框架破坏等连梁首先屈服，然后才是墙肢、框架破坏等6）合理选择结构体系。合理选择结构体系。对于钢筋混凝土结构，一般来说纯框架对于钢筋混凝土结构，一般来说纯框架结构抗震能力有限；框架结构抗震能力有限；框架剪力墙性能较好；剪力墙结构和剪力墙性能较好；剪力墙结构和筒体结构具有良好的空间整体性，刚度也较大。筒体结构具有良好的空间整体性，刚度也较大。7）结构应有足够的刚度结构应有足够的刚度，且具有均匀的刚度分布控制结构顶点，且具有均匀的刚度分布控制结构顶点总位移和层间位移，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱总位移和层间位移，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。在小震时，应防止过大的变形使结构或非结构构件开部位。在小震时，应防止过大的变形使结构或非结构构件开裂，影响正常使用；在强震下，结构应不发生倒塌、失稳或裂，影响正常使用；在强震下，结构应不发生倒塌、失稳或倾覆现象倾覆现象8）结构应有足够的结构承载力，具有较均匀的刚度和承载力结构应有足够的结构承载力，具有较均匀的刚度和承载力分布分布。局部强度太大会使其他部位形成相对薄弱的环节。局部强度太大会使其他部位形成相对薄弱的环节。9）节点的承载力应大于构件的承载力。节点的承载力应大于构件的承载力。要从构造上采取措防要从构造上采取措防止地震作用下节点的承载力和刚度过早退化。止地震作用下节点的承载力和刚度过早退化。10）结构应有足够的变形能力及耗能能力结构应有足够的变形能力及耗能能力，应防止构件脆性，应防止构件脆性破坏，保证构件有足够的延性。如采取提高抗剪能力、加破坏，保证构件有足够的延性。如采取提高抗剪能力、加强约束箍筋等措施强约束箍筋等措施11）突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力和延性，以承受突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力和延性，以承受鞭梢效应影响鞭梢效应影响。对可能出现的薄弱部位，应采取有效措施。对可能出现的薄弱部位，应采取有效措施予以加强予以加强12）减轻结构自重减轻结构自重，最大限度降低地震的作用，积极采用轻，最大限度降低地震的作用，积极采用轻质高强材料质高强材料13）应避免因部分结构或构件破坏应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失承载而导致整个结构丧失承载重力荷载、风荷载和地震作用的能力重力荷载、风荷载和地震作用的能力1.1.房屋适用高度房屋适用高度：二二二二.房屋适用高度和高宽比房屋适用高度和高宽比房屋适用高度和高宽比房屋适用高度和高宽比（分（分（分（分A A类和类和类和类和B B类）类）类）类）1 1）见书中表）见书中表2.12.1、2.22.2。超过超过A A级高度的为级高度的为B B级，级，B B级的高度和高宽比大，级的高度和高宽比大，但抗震等级、计算和构造措施严。不宜超过但抗震等级、计算和构造措施严。不宜超过B B级。级。2 2）表中数值适用于钢筋混凝土高层，高层钢结构另有规定。）表中数值适用于钢筋混凝土高层，高层钢结构另有规定。3 3）注意表下注。（房屋高度）注意表下注。（房屋高度）2.2.房屋高宽比房屋高宽比：高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制1 1）见书中表）见书中表2.32.3。2 2）当高宽比超过当高宽比超过5 5，应验算结构整体稳定和抗倾覆。，应验算结构整体稳定和抗倾覆。3 3）实际工程中存在超限建筑，如深圳地王大厦）实际工程中存在超限建筑，如深圳地王大厦H/B=8.88.8，金茂大厦金茂大厦7.67.6。三三三三.结构平面布置原则结构平面布置原则结构平面布置原则结构平面布置原则1 1）平面宜规则、简单、均匀对称，受力合理，传力简捷。）平面宜规则、简单、均匀对称，受力合理，传力简捷。（超过表（超过表2.42.4规定时为平面不规则）规定时为平面不规则）2 2）平面刚度宜均匀对称，以减少扭转。）平面刚度宜均匀对称，以减少扭转。（使平面刚心和质心接近或重合，（使平面刚心和质心接近或重合，其偏心距其偏心距e/L5%5%）3 3）宜采用长宽接近的）宜采用长宽接近的“塔式塔式”建筑，建筑，避免避免“板式板式”或一字形建筑，或一字形建筑，L/B4 4（7 7度）度）或或3 3（8 8度）。度）。L B e/L 5%5%5%5%P 刚心刚心 质心质心4 4）平面局部突出部分的尺寸应满足表）平面局部突出部分的尺寸应满足表2.62.6要求，要求，否则应采取加强措施，减轻应力集中。否则应采取加强措施，减轻应力集中。5 5）宜避免在拐角处设置楼电梯间（因井筒刚度大，）宜避免在拐角处设置楼电梯间（因井筒刚度大，易产生应力集中）。易产生应力集中）。6 6）开有大洞口的楼板应采取加厚楼板、增设边梁、加大配筋等）开有大洞口的楼板应采取加厚楼板、增设边梁、加大配筋等加强措施。加强措施。不规则类型定义和参考指标扭转不规则在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍凹凸不规则平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50，或开洞面积大于该层楼面面积的30，或较大的楼层错层表表2-4平面不规则的主要类型平面不规则的主要类型设防烈度L/Bl/Bmaxl/b6、7度8、9度6.05.00.350.302.01.5表表 2.5 平面尺寸及突出部位尺寸的比值限值平面尺寸及突出部位尺寸的比值限值结构平面布置应减少扭转的影响：在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级不应大于0.9，B级，超过A级高度的结构，及复杂高层建筑不应大于0.85当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞时：楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半；楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m楼板开大洞削弱后，宜采取的构造措施：1）加厚洞口附近楼板，提高楼板的配筋率；采用双层双向配筋，或加配斜向钢筋；2）洞口边缘设置边梁、暗梁3）在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋四四四四.结构竖向布置原则结构竖向布置原则结构竖向布置原则结构竖向布置原则1 1）沿竖向体型规则均匀，刚度宜连续，）沿竖向体型规则均匀，刚度宜连续，避免刚度避免刚度突变突变和软弱层。和软弱层。（超过表（超过表2.72.7规定时为竖向不规则）规定时为竖向不规则）顶部塔楼、楼层外挑内收、底部或顶部塔楼、楼层外挑内收、底部或顶层大空间、中部剪力墙或筒体中顶层大空间、中部剪力墙或筒体中断或错位等断或错位等2 2）宜设置地下室，帮助上部结构抗倾覆和滑移，减少地震力对）宜设置地下室，帮助上部结构抗倾覆和滑移，减少地震力对 上部结构的影响。上部结构的影响。不规则类型定义和参考指标侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的70，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80；除顶层或出屋面小建筑外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80表表 2.7 竖向不规则类型竖向不规则类型各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息FloorNo:层号TowerNo:塔号Xstif，Ystif:刚心的X，Y坐标值Alf:层刚性主轴的方向Xmass，Ymass:质心的X，Y坐标值Gmass:总质量Eex，Eey:X，Y方向的偏心率Ratx，Raty:X，Y方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值Ratx1，Raty1:X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值的比值 或上三层平均侧移刚度或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者的比值中之较小者RJX，RJY，RJZ:结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度=FloorNo.1TowerNo.1Xstif=5.3359(m)Ystif=8.3667(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=5.3383(m)Ymass=9.2226(m)Gmass=712.8025(t)Eex=0.0002Eey=0.0827Ratx=1.0000Raty=1.0000Ratx1=2.3840Raty1=2.8242薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=3.3494E+06(kN/m)RJY=3.0398E+06(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)-FloorNo.2TowerNo.1Xstif=5.3358(m)Ystif=8.3742(m)Alf=0.0000(Degree)Xmass=5.3382(m)Ymass=9.3271(m)Gmass=536.5076(t)Eex=0.0002Eey=0.0924Ratx=0.5992Raty=0.5058Ratx1=1.7947Raty1=1.9676薄弱层地震剪力放大系数=1.00RJX=2.0071E+06(kN/m)RJY=1.5376E+06(kN/m)RJZ=0.0000E+00(kN/m)-五五五五.设置变形缝的原则设置变形缝的原则设置变形缝的原则设置变形缝的原则1 1）尽量不设缝尽量不设缝，而调整平面形状、尺寸和结构布置，而调整平面形状、尺寸和结构布置，采取构造和施工措施。采取构造和施工措施。2 2）设缝时，应形成独立的结构单元，）设缝时，应形成独立的结构单元，保证足够的缝宽保证足够的缝宽。1 1）伸缩缝最大间距伸缩缝最大间距2 2）当采取有效措施时，间距可适当放宽：）当采取有效措施时，间距可适当放宽：1.1.设置原则设置原则：2.2.设置伸缩缝设置伸缩缝：现浇框架现浇框架 55m55m现浇剪力墙现浇剪力墙 45m45m 如如 提高温度变化较大处的配筋、顶层设置架空通风提高温度变化较大处的配筋、顶层设置架空通风 屋面或加强保温隔热、外墙做保温层、设置屋面或加强保温隔热、外墙做保温层、设置施工后浇带施工后浇带等等后浇带：1）一般每隔3040m设一道，后浇带宽8001000，混凝土后浇，钢筋采用搭接接头2）后浇带的混凝土可在主体混凝土施工后60d浇筑，至少也不应小于30d3)后浇混凝土浇筑时的温度宜低于主体混凝土浇筑时的温度4）后浇带应贯通建筑物的整个横截面，将全部结构墙、梁和板分开，使得缝两边结构都可自由伸缩5）后浇带可设在框架梁和楼板的1/3跨处或剪力墙连梁跨中和内外墙连接处6）后浇带支撑模板圈里不能全部拆除。当框架主梁跨度较大时，梁的钢筋可以直通而不切断，以免搭接长度过长产生施工困难，也防止悬臂状态下产生不利的内力和变形。1 1）设缝时，缝两侧形成双梁、双柱、双墙，）设缝时，缝两侧形成双梁、双柱、双墙，导致立面处理困难、地下室渗漏等。导致立面处理困难、地下室渗漏等。3.3.设置沉降缝设置沉降缝：2 2）三种手段）三种手段放放：抗抗：调调：设置沉降缝（导致用料多，设置沉降缝（导致用料多，处理困难，不经济）处理困难，不经济）采用桩基或刚度很大的基础采用桩基或刚度很大的基础 （场地土较好时）（场地土较好时）调整施工顺序或设置后浇带，或调整施工顺序或设置后浇带，或预留沉降差预留沉降差设置位置设置位置:高度差异或荷载差异较大处；高度差异或荷载差异较大处；上部不同结构体系或结构类型的相邻交界处；上部不同结构体系或结构类型的相邻交界处；地基土的压缩性有显著的差异处；地基土的压缩性有显著的差异处；基础底面标高相差较大，或基础类型不一致处基础底面标高相差较大，或基础类型不一致处4.设置防震缝：设置防震缝：1 1）应沿地面以上全高设置（地下室、基础可不设，）应沿地面以上全高设置（地下室、基础可不设，但相应部位应加强）。但相应部位应加强）。2 2）应合理选择缝宽，并保证最小防震缝宽度。应合理选择缝宽，并保证最小防震缝宽度。根据两侧中不利的结构体系和较低高度选择根据两侧中不利的结构体系和较低高度选择防震缝最小宽度为：防震缝最小宽度为：1、框架结构：、框架结构：15时，取时，取70mm；15时，每增加时，每增加25m，加宽，加宽20mm；2、框架、框架-剪力墙结构：取上述规定的剪力墙结构：取上述规定的70%,但不小于但不小于70mm。3、剪力墙结构：取框架结构的、剪力墙结构：取框架结构的50%，但不小于，但不小于70mm。4、缝两侧结构体系不同时，缝宽按不利的结构类型确定。、缝两侧结构体系不同时，缝宽按不利的结构类型确定。六六六六.截面尺寸初估截面尺寸初估截面尺寸初估截面尺寸初估（方案设计和初步设计时）（方案设计和初步设计时）（方案设计和初步设计时）（方案设计和初步设计时）1.1.柱截面柱截面：由轴压比控制由轴压比控制轴压比限值轴压比限值P71P71表表4.154.15系数系数1.11.11.21.2柱负荷面积柱负荷面积单位面积荷载：框架、框单位面积荷载：框架、框-剪剪121214kN/m14kN/m2 2；剪力墙、筒体剪力墙、筒体13131616计算截面以上层数计算截面以上层数结构体系抗震等级一级二级三级框架结构0.70.80.9框架剪力墙结构、筒体结构0.750.850.95部分框支剪力墙结构0.60.7-表表4.4框架柱轴压比限值框架柱轴压比限值2.2.梁截面梁截面：由高跨比控制：由高跨比控制：P18P18表表2.92.93.3.板厚板厚：注意：梁高有减小的趋势。注意：梁高有减小的趋势。一般楼层：一般楼层：80-14080-140顶层现浇板：顶层现浇板：120120，宜双层双向配筋宜双层双向配筋地下室顶板：地下室顶板：160160抵抗温度应力抵抗温度应力加强顶层约束加强顶层约束提高抗风抗震提高抗风抗震4.4.墙厚墙厚：一般为一般为150-300150-300。超过。超过200200时，应双层配筋。时，应双层配筋。backback2-3 楼盖楼盖结构体系及其选择结构体系及其选择3 3）建筑使用功能、装饰要求、设备安装、施工技术等。建筑使用功能、装饰要求、设备安装、施工技术等。一一一一.楼（屋）盖体系的选择原则楼（屋）盖体系的选择原则楼（屋）盖体系的选择原则楼（屋）盖体系的选择原则二二二二.常用楼盖体系及其适用性常用楼盖体系及其适用性常用楼盖体系及其适用性常用楼盖体系及其适用性 1 1.现浇楼盖：现浇楼盖：肋梁楼盖肋梁楼盖 普通、技术经济指标好；结构高度大、普通、技术经济指标好；结构高度大、不便管线安装不便管线安装宽扁梁宽扁梁（用于层高受限时）（用于层高受限时）。密肋楼盖密肋楼盖省材料、自重轻、高度大、适用于大跨且梁高省材料、自重轻、高度大、适用于大跨且梁高 受限时、不美观、受限时、不美观、吊顶处理吊顶处理。无梁楼盖无梁楼盖适用于大跨且梁高受限、或升层法施工时；适用于大跨且梁高受限、或升层法施工时；冲切问题。冲切问题。1 1）结构整体性、面内刚度。结构整体性、面内刚度。2 2）结构高度小、质量轻。结构高度小、质量轻。预应力空心板楼盖预应力空心板楼盖适用于高度适用于高度50m50m以下时，但要求严格以下时，但要求严格 （缝内设钢筋、设现浇面层、加强板端（缝内设钢筋、设现浇面层、加强板端 连接）。连接）。预应力大楼板楼盖预应力大楼板楼盖与房间同尺寸，双向先张法预应力筋，与房间同尺寸，双向先张法预应力筋，板边齿槽；吊装问题。板边齿槽；吊装问题。非预应力平板楼盖非预应力平板楼盖常常用于剪力墙、筒体结构、可降低层高、用于剪力墙、筒体结构、可降低层高、平整；跨度大时自重大、不经济。平整；跨度大时自重大、不经济。现浇非预应力空心板楼盖现浇非预应力空心板楼盖无粘结预应力平板楼盖无粘结预应力平板楼盖适用于大跨且梁高受限时、适用于大跨且梁高受限时、平面布置灵活。平面布置灵活。2.2.预制板楼盖：预制板楼盖：3.3.预应力叠合板楼盖：预应力叠合板楼盖：4.4.组合楼盖：组合楼盖：预制预制RCRC薄板（薄板（50-60mm50-60mm），上现浇），上现浇RCRC。省模板、刚度大、。省模板、刚度大、整体性好。整体性好。压型钢板上现浇压型钢板上现浇RCRC。省模板、自重小、厚度小；用钢量大。省模板、自重小、厚度小；用钢量大。back一一一一.基础选型原则基础选型原则基础选型原则基础选型原则2-4 基础结构布置基础结构布置1 1）应综合考虑地质条件、上部结构类型、荷载大小、）应综合考虑地质条件、上部结构类型、荷载大小、施工条件、使用要求。施工条件、使用要求。4 4）基础设计宜考虑地基、基础和上部结构相互作用的影响。）基础设计宜考虑地基、基础和上部结构相互作用的影响。3 3）高层宜采用）高层宜采用筏形基础、箱形基础、大直径桩基或扩底桩筏形基础、箱形基础、大直径桩基或扩底桩。涉及整个结构的使用功能和安全涉及整个结构的使用功能和安全影响周边现有建筑影响周边现有建筑影响施工进度影响施工进度基层造价占整个工程的比例很高基层造价占整个工程的比例很高2 2）要求要求要求要求：整体性好、能满足整体性好、能满足地基承载力地基承载力、满足结构容许变形要求、能调节不均匀满足结构容许变形要求、能调节不均匀沉降沉降。二二二二.基础埋深基础埋深基础埋深基础埋深建筑物高度建筑物高度埋置深度埋置深度天然地坪或裙房地下室底板至箱基、天然地坪或裙房地下室底板至箱基、筏基底板或桩承台底标高的距离筏基底板或桩承台底标高的距离埋深埋深埋深埋深考虑因素考虑因素地基土质地基土质体型体型抗震设防烈度抗震设防烈度规定规定天然地基或天然地基或复合地基复合地基H/15/15桩基桩基H/18/18back例：专家楼基础条件：条件：1111层住宅，若基础埋深均层住宅，若基础埋深均2.52.5米，深度修正系数米，深度修正系数 mm=1.6=1.6，宽度，宽度修正系数修正系数=0=0问：在下列的地质情况下，预估基础形式问：在下列的地质情况下，预估基础形式情况一、地基持力层为情况一、地基持力层为fa=180KPafa=180KPa情况二、地基持力层为情况二、地基持力层为fa=350KPafa=350KPa 情况三、地基持力层为情况三、地基持力层为fa=100KPafa=100KPa答：筏板基础答：筏板基础答：独立基础答：独立基础答：桩基础答：桩基础fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)2-5 水平位移限值及舒适度要求水平位移限值及舒适度要求一一一一.弹性层间位移限值弹性层间位移限值弹性层间位移限值弹性层间位移限值二二二二.薄弱层弹塑性位移限值薄弱层弹塑性位移限值薄弱层弹塑性位移限值薄弱层弹塑性位移限值三三三三.顶点最大加速度限值顶点最大加速度限值顶点最大加速度限值顶点最大加速度限值 maxmax在水平风荷载和地震作用下在水平风荷载和地震作用下，层间弹性位移角层间弹性位移角应满足：应满足：H 250m 时，时，1/500150 150m 时时，在风荷载作用下在风荷载作用下KJ 1/50K-W、K-T 1/100T-T、W 1/120H150m时，时，KJ 1/550K-W、K-T 1/800T-T、W 1/10000.15（住宅、公寓）（住宅、公寓）0.25（办公、旅馆）（办公、旅馆）本章学习要求熟悉几种常见结构体系的特点和适用范围，了解结构体系的选择方法。掌握结构平面、竖向、变形缝的主要布置原则。熟悉基本构件的截面尺寸初估方法。了解常用楼盖结构体系的类型和选择。熟悉高层建筑基础的选型原则和基础埋深的确定。熟悉高层建筑结构的水平位移控制和舒适度要求。以下幻灯待以后编辑入讲稿中以下幻灯待以后编辑入讲稿中第五节 抗震结构的概念设计 结结构构抗抗震震中中设设计计中中存存在在着着不不确确定定或或不不确确知知的的因因素素，例例如如：地地震震地地面面运运动动的的特特征征(强强度度、频频谱谱、持持时时)是是不不确确定定的的，结结构构的的地地震震响响应应也也就就很很难难确确定定，同同时时又又很很难难对对结结构构进进行行精精确计算。确计算。概概念念设设计计要要求求工工程程师师运运用用“概概念念”而而不不是是只只依依赖赖计计算算)进进行行分分析析，作作出出判判断断，采采取取相相应应措措施施。经经验验包包括括结结结结构构地地震震破破坏坏机机理理的的认认识识、力力学学知知识识、专专业业知知识识、对对地地震震震震害害经经验教训和试验破坏现象认识的积累等等。只列标题：验教训和试验破坏现象认识的积累等等。只列标题：选选择择对对建建筑筑抗抗震震有有利利的的场场地地和和地地基基。场场地地条条件件通通常常指指局局部部地地形形、断断层层、地地基基土土 、砂砂土土液液化化等等。土土覆覆盖盖层层土土质质硬硬、厚厚度度小小，则则承承载载力力高高、稳稳定定性性好好，在在地地震震作作用用下下不不易易产产生生地地基基失失效效;土土质质愈愈软软、厚厚度度愈愈大大，对对地地震震的的放放大大效效应应愈愈大大；局局部部突突出出的的土土质质山山梁梁，孤孤立立的的山山包包，对对地地震震效效应应有有放放大大作作用用；在在发发震震断断层层，地地震震中中常常出出现现地地层层错错位位、滑滑坡坡、地地基基失失效效或或土土体体变变形形。抗抗震震设设计计时时，应应选选择择坚坚硬硬 土土哉哉中中硬硬土土场场地，当无法避开不利的或危险的场地时应采取相应措施地，当无法避开不利的或危险的场地时应采取相应措施 选择选择延性好的结构体系与材料延性好的结构体系与材料。抗抗震震结结构构平平面面及及立立面面布布置置应应简简单单、规规则则。抗抗震震结结构构刚刚度度、承承载载力力和和延延性性在在楼楼层层平平面面内内应应均均匀匀，沿沿结结构构竖竖向向应应连连续续、刚度及质量分布均匀。刚度及质量分布均匀。减轻结构减轻结构自重自重有利于抗震。有利于抗震。抗抗震震结结构构刚刚度度不不宜宜过过大大，结结构构也也不不宜宜太太柔柔，要要满满足足位位移移限限制制。所所设设计计结结构构的的周周期期要要尽尽量量与与场场地地土土的的卓卓越越周周期期错错开开，大于卓越周期大于卓越周期较好。较好。防防止止出出现现软软弱弱层层而而造造成成严严重重破破坏坏或或倒倒塌塌，防防止止传传力力途途径径中中断断。要要设设置置从从上上到到下下贯贯通通连连续续的的有有较较大大的的刚刚度度和和承承载载力力的抗侧力结构。的抗侧力结构。减减少少扭扭转转，扭扭转转对对结结构构的的危危害害很很大大，同同时时要要尽尽量量增增大大结结构构的的抗抗扭扭刚刚度度。两两者者的的关关键键均均在在剪剪力力墙墙的的布布置置。刚刚度度大大的的抗抗侧力结构沿结构侧力结构沿结构外围布置外围布置，有利于抗扭。，有利于抗扭。抗抗震震结结构构必必须须具具有有承承载载力力以以及及延延性性的的协协调调关关系系。对对延延性性不不好好的的结结构构的的承承载载力力要要求求高高；延延性性不不好好的的构构件件、或或进进入入塑塑性性产产生生较较大大变变形形会会对对抗抗倒倒塌塌不不利利的的部部位位可可设设计计较较高高的的承承载载力力，使它们不屈服或晚屈服。使它们不屈服或晚屈服。尽尽可可能能设设置置抵抵抗抗地地震震的的多多道道防防线线。超超静静定定结结构构允允许许部部分分构构件件屈屈服服或或甚甚至至损损坏坏，是是抗抗震震结结构构的的优优选选结结构构。合合理理预预见见并并控控制制超超静静定定结结构构的的塑塑性性铰铰出出现现部部位位，就就可可能能形形成成抗抗震震的的多道防线。多道防线。第第一一道道防防线线是是指指全全部部结结构构，其其部部分分构构件件可可能能屈屈服服，要要求求具有良好的延性；具有良好的延性；第第二二道道防防线线能能形形成成独独立立的的结结构构，抵抵抗抗总总刚刚度度减减小小后后的的地地震震作作用用。例例如如，框框架架-剪剪力力墙墙结结构构的的剪剪力力墙墙一一般般都都先先屈屈服服，应应将将框框架架作作为为第第二二道道防防线线；联联肢肢剪剪力力墙墙中中的的连连梁梁应应先先屈屈服服，有有些些时时候候连连梁梁可可能能剪剪坏坏，那那么么可可使使独独立立悬悬臂臂墙墙成成为为第第二二道道防线。防线。此此外外，地地震震可可能能多多次次作作用用，如如果果只只有有一一道道防防线线，破破坏坏集集中中在在某某些些构构件件上上，将将会会由由于于损损伤伤积积累累而而导导致致倒倒塌塌。因因此此如如果果预预见见至至某某些些部部分分有有可可能能破破坏坏，应应当当针针对对第第二二道道防防线线的的结结构构作作抗抗震震验验算算，并并且且第第二二道道防防线线的的结结构构也也要要具具有有延延性性。适适当当处处理理构构件件强强弱弱关关系系，使使其其形形成成多多道道抗震防线，是增强结构抗倒塌能力的重要措施。抗震防线，是增强结构抗倒塌能力的重要措施。控控制制结结构构的的非非弹弹性性部部位位(塑塑性性铰铰区区)，实实现现合合理理的的屈屈服服耗耗能能机机制制，塑塑性性铰铰部部位位会会影影响响结结构构的的耗耗能能能能力力，合合理理的的耗耗能能机机制制应应当当是是梁梁铰铰机机制制，因因此此，在在延延性性框框架架中中，盲盲目目加加大大梁梁内的配筋内的配筋是无益的。设计是无益的。设计强柱弱梁强柱弱梁强柱弱梁强柱弱梁。应应合合理理地地选选择择混混凝凝土土结结构构构构件件的的尺尺寸寸、配配筋筋和和箍箍筋筋。设设计计强强强强剪剪剪剪弱弱弱弱弯弯弯弯，以以避避免免剪剪切切破破坏坏等等于于就就，弯弯曲曲破破坏坏；设设计计适适筋筋梁梁、大大偏偏压压柱柱及及墙墙，以以混混凝凝土土的的压压溃溃先先于于钢钢筋筋的的屈屈服服；锚固要牢靠，避免钢筋锚固要牢靠，避免钢筋-锚固粘结破坏先于构件破坏。锚固粘结破坏先于构件破坏。提提高高结结构构整整体体性性。各各构构件件之之间间的的连连接接必必须须可可靠靠，并并符符合合下下列列要要求求；构构件件节节点点的的承承载载力力，不不应应低低于于其其连连接接构构件件的的承承载载力力（刚刚节节点点）；请请注注意意应应力力集集中中部部位位，如如果果地地震震作作用用下下有有意意识识使使应应力力集集中中部部位位提提前前破破坏坏，则则应应作作好好第第二二道道防防线线设设计计，否否则则应应加加强强应应力力集集中中部部位位，保保证证结结构构整整体体工工作作；装装配配式式结结构构的的连连接接，应应能能保保证证结结构构的的整整体体性性；必必须须有有可可靠靠的的措措施以确保各抗侧力构件空间协同工作。施以确保各抗侧力构件空间协同工作。地地基基基基础础的的承承载载力力和和刚刚度度要要与与上上部部结结构构的的承承载载力力和和刚刚度度相适应。相适应。总总之之，概概念念设设计计中中，重重要要的的是是分分析析，预预见见、控控制制结结构构的的耗耗能能和和薄薄弱弱部部位位，找找出出能能支支持持结结构构、使使它它不不倒倒塌塌的的关关键键部部位位。各各部部分分构构件件该该强强则则强强，该弱则弱