高层建筑结构设计

本书为“‘十三五’国家重点出版物出版规划项目”，根据土木工程专业培养要求，以纸质教材和数字资源相结合的方式进行编写。本书以现行规范为依据，全面阐述高层建筑结构设计方法和构造措施。 全书共10章，包括绪论、高层建筑结构体系与概念设计、高层建筑材料、高层建筑结构荷载及荷载效应组合、高层建筑结构有限元计算，以钢筋混凝土材料为主的高层框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的结构设计，并以案例形式介绍超高层建筑结构、新型高层建筑结构设计以及建筑结构减震和隔震技术，震后可恢复功能高层建筑结构*新研究动态等。 本书以高层建筑结构体系的概念设计为出发点，以“材料性能—抗侧力体系—结构整体计算—构造设计”为主线，内容新颖全面、通俗易懂，插图精美，结构编排严谨，采用双色编排增加可读性，并用二维码方式拓展或深化教材内容，以方便不同需求的读者选读。 本书可作为高等学校土木工程专业及其相关专业的本科生教材或研究生教材，也可作为相关专业的设计、科研和管理人员的参考用书。 本书配有授课PPT、思考题参考答案、视频等教学资源，免费提供给选用本书的授课教师，需要者请登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册下载。

前言 第1章绪论 【学习目标】 【学习方法】 1.1高层建筑的定义 1.2高层建筑的建筑特点 1.3高层建筑的结构特点 1.4高层建筑的发展历程 1.4.1高层建筑的发展脉络 1.4.2高层建筑的发展趋势 思考题 第2章高层建筑结构体系与概念设计 【学习目标】 【学习方法】 2.1抗侧力体系 2.1.1高层建筑结构的分类方法 2.1.2高层建筑结构的抗侧力体系 2.2楼盖结构体系 2.2.1现浇梁板式楼盖 2.2.2装配整体式楼盖 2.2.3板式楼盖 2.3高层建筑的基础 2.3.1基础形式 2.3.2基础埋深 2.4房屋适用的高度与高宽比 2.4.1最大适用高度 2.4.2最大适用高宽比 2.5结构规则性要求 2.5.1结构平面布置 2.5.2结构竖向布置 2.5.3结构缝设置 2.6结构楼层水平位移 2.6.1弹性方法计算的楼层层间位移角 2.6.2弹塑性方法计算的楼层层间位移角 2.7结构舒适度要求 2.7.1结构横风向舒适度要求 2.7.2楼盖结构竖向振动舒适度要求 思考题 第3章高层建筑材料 【学习目标】 【学习方法】 3.1高层建筑材料特性 3.2高强混凝土 3.2.1强度提升的关键因素 3.2.2弹性模量 3.2.3徐变与收缩 3.2.4约束混凝土 3.3高强钢材 3.3.1屈强比与屈服平台 3.3.2高强钢结构延性 3.4高层木结构材料 3.4.1防火性 3.4.2蠕变性 3.5玻璃和铝合金 3.5.1玻璃 3.5.2铝合金 3.6案例分析 3.6.1案例一高性能混凝土 3.6.2案例二建筑结构材料绿色属性 思考题 第4章高层建筑结构荷载及荷载效应组合 【学习目标】 【学习方法】 4.1竖向荷载 4.1.1恒荷载 4.1.2楼面和屋面活荷载 4.1.3屋面雪荷载 4.1.4施工活荷载 4.2风荷载 4.2.1基本风压 4.2.2风荷载体型系数 4.2.3风压高度变化系数 4.2.4风振系数 4.2.5局部风荷载体型系数 4.3地震作用 4.3.1地震作用一般规定 4.3.2设计反应谱 4.3.3水平地震作用计算 4.3.4竖向地震作用计算 4.4荷载效应组合 4.4.1荷载效应组合方式 4.4.2荷载效应基本组合 4.4.3地震作用效应组合 4.4.4抗震等级 思考题 第5章高层建筑结构有限元计算 【学习目标】 【学习方法】 5.1有限单元法基本概念和计算假定 5.1.1有限单元法基本概念 5.1.2单元基本假定 5.1.3节点连接基本假定 5.1.4常用的结构有限元分析软件 5.2材料特性与荷载工况选取 5.2.1混凝土材料模型 5.2.2钢材模型 5.2.3荷载工况 5.3三维有限元模型的建立 5.3.1梁、柱单元 5.3.2墙单元 5.3.3板单元 5.3.4有限元模型组装 5.4结构总体反应分析 5.4.1输出结构总信息 5.4.2结构动力特性 5.4.3结构侧移判断 5.4.4结构规则性判断 5.4.5构件承载力判断 思考题 第6章高层框架结构设计 【学习目标】 【学习方法】 6.1高层框架结构的特点 6.1.1框架结构的变形特点 6.1.2钢筋混凝土框架结构的特点 6.1.3钢框架结构的特点 6.2框架结构的延性设计理论 6.2.1结构延性与耗能 6.2.2理想破坏机制 6.2.3框架结构整体分析及剪力分配 6.3钢筋混凝土框架梁设计 6.3.1框架梁截面尺寸确定 6.3.2框架梁正截面抗弯承载力验算 6.3.3框架梁斜截面抗剪承载力验算 6.4框架柱的延性设计 6.4.1框架柱截面尺寸确定 6.4.2框架柱正截面验算 6.4.3框架柱斜截面设计 6.5框架梁柱节点核心区的延性设计 6.5.1节点最小截面要求 6.5.2节点区斜截面承载力验算 6.5.3框架节点构造要求 6.6案例分析——高层钢筋混凝土框架结构设计 思考题 第7章高层剪力墙结构设计 【学习目标】 【学习方法】 7.1高层剪力墙结构的特点 7.1.1剪力墙平面内的受力特点 7.1.2剪力墙平面外的受力特点 7.2剪力墙结构布置与构造要求 7.2.1剪力墙结构平面布置 7.2.2剪力墙结构立面布置 7.2.3墙体底部加强区和边缘构件 7.2.4墙体最小截面和最小配筋率 7.2.5连梁截面和最小配筋率 7.3剪力墙结构整体计算 7.3.1剪力墙内力简化计算 7.3.2剪力墙结构三维有限元计算 7.4混凝土剪力墙承载力计算 7.4.1正截面抗弯承载力验算 7.4.2斜截面抗剪承载力验算 7.4.3连梁截面承载力验算 7.4.4剪力墙施工缝的抗滑移验算 7.5短肢剪力墙结构 7.5.1短肢剪力墙的特点 7.5.2受力特点 7.5.3短肢剪力墙的抗震设计 7.6案例分析——高层混凝土剪力墙住宅设计 7.6.1工程概况 7.6.2设计资料 7.6.3设计依据 7.6.4结构布置 7.6.5构件截面尺寸初步设计 7.6.6计算参数设置 7.6.7结构的动力特性 7.6.8结构总体反应分析 7.6.9构件计算及配筋结果 思考题 第8章框架-剪力墙结构设计 【学习目标】 【学习方法】 8.1框架-剪力墙结构的特点 8.1.1框架-剪力墙结构 8.1.2框架-剪力墙结构的受力特点 8.2框架-剪力墙结构的简化计算方法 8.2.1简化假定及计算简图 8.2.2协同工作的基本原理 8.2.3按铰接假定进行内力分配 8.2.4按刚接假定进行内力分配 8.2.5框架-剪力墙结构位移与内力分布规律 8.3框架-剪力墙结构的设计和构造 8.3.1框架-剪力墙结构中剪力墙的布置 8.3.2框架-剪力墙结构中框架最小剪力调整 8.3.3构件截面设计及构造要求 8.4板柱-剪力墙结构 8.4.1板柱-剪力墙结构的特点 8.4.2板柱-剪力墙结构布置 8.4.3设计方法 8.4.4板柱-剪力墙结构构造 8.5案例分析——高层混凝土框架-剪力墙商住楼结构设计 思考题 第9章超高层建筑结构设计 【学习目标】 【学习方法】 9.1超高层建筑的特点 9.1.1超高层建筑的功能需求 9.1.2超高层建筑的成本控制 9.1.3超高层建筑的结构特点 9.1.4组合结构和混合结构的受力特点 9.2组合构件设计 9.2.1型钢混凝土梁的设计 9.2.2型钢混凝土柱的设计 9.2.3钢管混凝土构件的设计 9.2.4型钢混凝土梁柱节点的设计 9.3混合结构设计 9.3.1超高层混合结构体系 9.3.2超高层混合结构抗侧力部件 9.3.3案例1——深圳平安金融中心 9.3.4案例2——上海中心大厦 9.3.5案例3——阿联酋迪拜哈利法塔 思考题 第10章新型高层建筑结构设计 【学习目标】 【学习方法】 10.1高层木结构与木混合结构建筑 10.1.1高层木结构与木混合结构体系 10.1.2高层木结构与木混合结构设计要点 10.1.3高层木结构与木混合结构案例 10.1.4未来超高层木混合结构的发展趋势 10.2高层减震建筑 10.2.1减震结构 10.2.2高层建筑减震设计要点 10.2.3高层建筑采用的减震技术及案例 10.3高层隔震建筑 10.3.1隔震结构 10.3.2高层隔震建筑设计要点 10.3.3高层建筑隔震技术及案例 10.4地震可恢复功能高层建筑 10.4.1可恢复功能建筑 10.4.2高层建筑地震可恢复功能设计要点 10.4.3高层建筑可恢复功能技术及案例 思考题 参考文献