本書主要是根據(jù)《高等學(xué)校土木工程本科專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》規(guī)定的知識點,并結(jié)合我國國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及的現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)編寫的。本書主要介紹高層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論和方法,內(nèi)容主要包括高層建筑結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)布置、高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與地震作用、高層建筑結(jié)構(gòu)的計算分析和設(shè)計要求、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計、復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及高層混合結(jié)構(gòu)設(shè)計。為方便學(xué)習(xí),編寫了適量的典型例題,每章后附有思考題或習(xí)題。本書可以作為高等院校土木工程專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)用書,也可作為土建工程技術(shù)人員參考書及職業(yè)資格考試的培訓(xùn)教材。
我國可耕地面積只占世界可耕地面積的7%左右,卻要養(yǎng)活世界上約20%的人口。為解決節(jié)約土地、保證吃飯和基本建設(shè)等問題,發(fā)展高層建筑是理所當(dāng)然的事情。高層建筑體量較大,造價較高,發(fā)展高層建筑需要有雄厚的經(jīng)濟實力做后盾。進入21世紀(jì)以來,隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,高層建筑如雨后春筍般在全國各地迅猛發(fā)展,我國已是全球在建高層建筑最多的國家,其中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是高層建筑結(jié)構(gòu)的主體,混合結(jié)構(gòu)應(yīng)用也越來越廣泛,復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)層出不窮。為適應(yīng)我國高層建筑的發(fā)展,滿足土木工程專業(yè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的教學(xué)需要,我們編寫了這本書。
本書根據(jù)土木工程專業(yè)本科教學(xué)大綱的要求,覆蓋《高等學(xué)校土木工程本科專業(yè)指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》相應(yīng)核心知識點和技能點,在編寫過程中參考了大量同類優(yōu)秀教材,并結(jié)合國內(nèi)外高層建筑的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀及相關(guān)職業(yè)資格考試,對高層建筑結(jié)構(gòu)的基本知識、結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置、荷載與地震作用、設(shè)計計算的基本規(guī)定、高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計、復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)設(shè)計和高層混合結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題進行討論。本書主要依據(jù)我國現(xiàn)行的《高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計規(guī)范》等有關(guān)規(guī)范規(guī)程編寫,注重理論上的系統(tǒng)性,同時強調(diào)敘述簡明扼要,力求適用和實用。
學(xué)習(xí)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計重要的是概念清楚,掌握基本的設(shè)計計算方法。為此,本書主要闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)常用的設(shè)計計算方法,并配有一定量的例題和習(xí)題,輔助說明方法的應(yīng)用,實用性強。通過本書的學(xué)習(xí),可以幫助讀者深刻理解高層建筑結(jié)構(gòu)的受力性能、變形特點和設(shè)計原則,掌握高層建筑結(jié)構(gòu)各種結(jié)構(gòu)體系的布置特點、應(yīng)用范圍等,獲得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的知識,加深對相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的理解,為學(xué)生畢業(yè)后從事高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工和技術(shù)管理打下基礎(chǔ)。
本書由王萱任主編。全書共10章,第1章、第6章6.5~6.7節(jié)及第7章由王萱編寫;第2章、第3章、第4章4.1~4.5節(jié)、第6章6.1~6.4節(jié)由謝群編寫;第5章、第8章和第10章由孫修禮編寫;第4章4.6~4.7由楊濤春編寫;第6章6.8~6.9節(jié)由周翠玲編寫;第9章由王新元、徐宗美編寫。本書由翟愛良教授主審。在此表示衷心感謝。
在本書編寫過程中,編者參考和借鑒了相關(guān)書籍和圖片資料,得到了有關(guān)老師和朋友的大力支持,在此一并致謝!由于編者水平有限,書中難免有欠妥之處,敬請有關(guān)專家、同行和廣大讀者提出寶貴意見。
編者
前言
第1 章 緒論 1
1. 1 高層建筑的概念 1
1. 2 高層建筑的發(fā)展概況 1
1. 3 高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點 6
1. 4 高層建筑結(jié)構(gòu)的類型 9
1. 5 高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢 10
思考題 12
第2 章 高層建筑的結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)
布置 13
2. 1 高層建筑的結(jié)構(gòu)體系 13
2. 2 結(jié)構(gòu)總體布置 28
2. 3 高層建筑的基礎(chǔ)與地下室 37
思考題 40
第3 章 高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載和地震
作用 41
3. 1 豎向荷載 41
3. 2 風(fēng)荷載 44
3. 3 地震作用 54
思考題 66
習(xí)題 66
第4 章 高層建筑結(jié)構(gòu)的計算分析與
設(shè)計要求 68
4. 1 高層建筑結(jié)構(gòu)計算分析方法 68
4. 2 荷載效應(yīng)組合 71
4. 3 高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求 73
4. 4 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計 81
4. 5 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計 83
4. 6 高層建筑結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌設(shè)計 86
4. 7 高層建筑結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計程序簡介 88
思考題 92
第5 章 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計 93
5. 1 框架結(jié)構(gòu)的布置 93
5. 2 框架結(jié)構(gòu)的計算簡圖 95
5. 3 豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的簡化
計算 99
5. 4 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移
的簡化計算 101
5. 5 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合 108
5. 6 框架延性設(shè)計的概念 110
5. 7 框架梁設(shè)計 111
5. 8 框架柱設(shè)計 114
5. 9 框架節(jié)點設(shè)計 120
思考題 124
第6 章 鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計 126
6. 1 剪力墻的結(jié)構(gòu)布置 126
6. 2 剪力墻結(jié)構(gòu)平面協(xié)同工作分析 129
6. 3 整體墻在水平荷載作用下的內(nèi)力和
位移計算 133
6. 4 整體小開口墻在水平荷載作用下的
內(nèi)力和位移計算 136
6. 5 雙肢墻在水平荷載作用下的內(nèi)力和
位移計算 139
6. 6 多肢墻在水平荷載作用下的內(nèi)力和
位移計算 149
6. 7 壁式框架在水平荷載作用下的內(nèi)力和
位移計算 153
6. 8 剪力墻分類的判別 157
6. 9 剪力墻截面設(shè)計 160
思考題 182
習(xí)題 182
第7 章 鋼筋混凝土框架—剪力墻
結(jié)構(gòu)設(shè)計 184
7. 1 概述 184
7. 2 框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下
的簡化分析 188
7. 3 框架—剪力墻鉸接體系在水平荷載
作用下的內(nèi)力和側(cè)移計算 190
7. 4 框架—剪力墻剛接體系在水平荷載
作用下的內(nèi)力和側(cè)移計算 196
7. 5 框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的受力和側(cè)移
特征 200
7. 6 框架、剪力墻及框架—剪力墻結(jié)構(gòu)
考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的近似計算 202
7. 7 框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計和
構(gòu)造 210
7. 8 框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力側(cè)移計算
綜合例題 213
思考題 221
習(xí)題 222
第8 章 鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計 223
8. 1 筒體結(jié)構(gòu)的布置及受力特點 223
8. 2 筒體結(jié)構(gòu)計算方法 228
8. 3 筒體結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計及構(gòu)造要求 231
思考題 233
第9 章 復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 234
9. 1 帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu) 234
9. 2 帶加強層的高層建筑結(jié)構(gòu) 239
9. 3 錯層結(jié)構(gòu) 241
9. 4 連體結(jié)構(gòu) 242
9. 5 多塔樓結(jié)構(gòu)、豎向收進及懸挑結(jié)構(gòu) 243
思考題 246
第10 章 高層混合結(jié)構(gòu)設(shè)計 247
10. 1 概述 247
10. 2 高層建筑混合結(jié)構(gòu)布置 248
10. 3 混合結(jié)構(gòu)的計算分析 251
10. 4 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計 252
10. 5 鋼管混凝土柱設(shè)計 263
思考題 263
參考文獻(xiàn) 264