第4章高层建筑结构的计算分析和设计要求 小结 (1)高层建筑结构可采用线弹性分析方法、考虑塑性内力重分布的分析方法、非线性分析方法 等进行分析,必要时也可采用模型试验分析方法。目前,一般采用线弹性分析方法计算高层建筑结 构的内力和位移,作为构件截面承载力计算和弹性变形验算的依据 2)高层建筑结构可选取平面或空间协同工作、空间杆系、空间杆-薄壁杆系、空间杆-墙板元 及其他组合有限元等计算模型,一般情况下可假定楼盖在平面内的刚度为无限大,对于楼板开大洞 或平面布置复杂的结构,可采用楼板分块平面内无限刚性或弹性楼板假定 (3)高层建筑结构一般应考虑两种作用效应组合:无地震作用效应组合和有地震作用效应组合 前者主要考虑恒荷载、楼面活荷载及风荷载的组合,后者考虑重力荷载代表值效应、水平地震作用 效应、竖向地震作用效应及风荷载效应的组合。 (4)高层建筑结构应满足承载力、刚度和舒适度、稳定和抗倾覆以及延性等要求,其刚度通过 使弹性层间位移小于规定的限值来保证;必要时,为了保证在强震下结构构件不产生严重破坏甚至 房屋倒塌,应进行结构弹塑性位移的计算和验算。刚重比是影响高层建筑结构整体稳定的主要因素, 因此结构整体稳定验算表现为结构刚重比的验算;延性是结构抗震性能的一个重要指标,为方便 设计,对不同的情况根据结构延性要求的严格程度,引入了抗震等级的概念,抗震设计时,应根 据不同的抗震等级对结构和构件采取相应的计算和构造措施 (5)概念设计是高层建筑结构抗震设计的重要内容,应从场地条件、结构体系和抗侧刚度的合 理选择、结构的结构平面和竖向布置、延性和地震能量耗散、薄弱层、多道抗震设防、缝的处理等 方面,掌握高层建筑结构抗震概念设计的有关内容 (6)近年来,全国各地出现了很多的超限高层建筑工程,其抗震设计时,除遵守国家现有技术 标准的要求外,还主要包括超限程度的控制和结构抗震概念设计、结构抗震计算分析和抗震构造措 施、地基基础抗震设计以及必要时须进行结构抗震试验等内容。 思考题 (1)结构分析方法主要有哪些?高层建筑结构一般采用哪种分析方法计算其内力和位移? (2)高层建筑结构的计算模型有哪些?通常根据什么原则确定结构的计算模型? (3)什么是荷载效应组合?有地震作用效应组合和无地震作用效应组合的区别是什么? (4)荷载组合要考虑哪些工况?有地震作用组合和无地震作用组合有什么区别?为什么? (5)为什么要限制结构在正常情况下的水平位移? (6)哪些结构需进行罕遇地震下的薄弱层变形验算?什么是楼层屈服强度系数?弹塑性位移计 算的方法有哪些?在什么条件下可采用简化方法计算薄弱层的弹塑性位移? (7)为什么应对高度超过150m的高层建筑进行舒适度验算?如何进行验算? (⑧8)什么是结构的二阶效应?影响高层建筑结构整体稳定的主要因素是什么?如何进行高层建 筑结构的整体稳定验算? (9)什么是结构的重力二阶效应?高层建筑结构为什么应进行稳定验算? (10)何谓刚重比,如何采用刚重比进行结构的整体稳定验算?
1 第 4 章 高层建筑结构的计算分析和设计要求 小 结 （1）高层建筑结构可采用线弹性分析方法、考虑塑性内力重分布的分析方法、非线性分析方法 等进行分析，必要时也可采用模型试验分析方法。目前，一般采用线弹性分析方法计算高层建筑结 构的内力和位移，作为构件截面承载力计算和弹性变形验算的依据。 （2）高层建筑结构可选取平面或空间协同工作、空间杆系、空间杆-薄壁杆系、空间杆-墙板元 及其他组合有限元等计算模型，一般情况下可假定楼盖在平面内的刚度为无限大，对于楼板开大洞 或平面布置复杂的结构，可采用楼板分块平面内无限刚性或弹性楼板假定。 （3）高层建筑结构一般应考虑两种作用效应组合：无地震作用效应组合和有地震作用效应组合。 前者主要考虑恒荷载、楼面活荷载及风荷载的组合，后者考虑重力荷载代表值效应、水平地震作用 效应、竖向地震作用效应及风荷载效应的组合。 （4）高层建筑结构应满足承载力、刚度和舒适度、稳定和抗倾覆以及延性等要求，其刚度通过 使弹性层间位移小于规定的限值来保证；必要时，为了保证在强震下结构构件不产生严重破坏甚至 房屋倒塌，应进行结构弹塑性位移的计算和验算。刚重比是影响高层建筑结构整体稳定的主要因素， 因此结构整体稳定验算表现为结构刚重比的验算；延性是结构抗震性能的一个重要指标，为方便 设计，对不同的情况根据结构延性要求的严格程度，引入了抗震等级的概念，抗震设计时，应根 据不同的抗震等级对结构和构件采取相应的计算和构造措施。 （5）概念设计是高层建筑结构抗震设计的重要内容，应从场地条件、结构体系和抗侧刚度的合 理选择、结构的结构平面和竖向布置、延性和地震能量耗散、薄弱层、多道抗震设防、缝的处理等 方面，掌握高层建筑结构抗震概念设计的有关内容。 （6）近年来，全国各地出现了很多的超限高层建筑工程，其抗震设计时，除遵守国家现有技术 标准的要求外，还主要包括超限程度的控制和结构抗震概念设计、结构抗震计算分析和抗震构造措 施、地基基础抗震设计以及必要时须进行结构抗震试验等内容。 思考题 （1）结构分析方法主要有哪些？高层建筑结构一般采用哪种分析方法计算其内力和位移？ （2）高层建筑结构的计算模型有哪些？通常根据什么原则确定结构的计算模型？ （3）什么是荷载效应组合？有地震作用效应组合和无地震作用效应组合的区别是什么？ （4）荷载组合要考虑哪些工况？有地震作用组合和无地震作用组合有什么区别？为什么？ （5）为什么要限制结构在正常情况下的水平位移？ （6）哪些结构需进行罕遇地震下的薄弱层变形验算？什么是楼层屈服强度系数？弹塑性位移计 算的方法有哪些？在什么条件下可采用简化方法计算薄弱层的弹塑性位移？ （7）为什么应对高度超过 150 m 的高层建筑进行舒适度验算？如何进行验算？ （8）什么是结构的二阶效应？影响高层建筑结构整体稳定的主要因素是什么？如何进行高层建 筑结构的整体稳定验算？ （9）什么是结构的重力二阶效应？高层建筑结构为什么应进行稳定验算？ （10）何谓刚重比，如何采用刚重比进行结构的整体稳定验算？
(1)如何防止高层建筑出现倾覆问题?为什么不进行专门的抗倾覆验算? (12)为什么抗震设计要区分抗震等级?抗震等级与延性要求是什么关系? (13)什么是结构的抗震概念设计?高层建筑结构的概念设计主要包括哪些内容? (14)什么是超限高层建筑工程?其抗震设计主要包括哪些内容?
2 （11）如何防止高层建筑出现倾覆问题？为什么不进行专门的抗倾覆验算？ （12）为什么抗震设计要区分抗震等级？抗震等级与延性要求是什么关系？ （13）什么是结构的抗震概念设计？高层建筑结构的概念设计主要包括哪些内容？ （14）什么是超限高层建筑工程？其抗震设计主要包括哪些内容？